РАЗДЕЛ 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объект исследований
Основным объектом исследования являются природно-территориальные комплексы в районе воздействия хвостохранилища РАО (хвостохранилище "С" ("Сухачевское") отходов гидрометаллургической переработки урановых руд).
2.1.1. Физико-географическое описание территории исследования. Изучаемый накопитель радиоактивных отходов (хвостохранилище "С") находится на правом берегу реки Днепр (расстояние до реки около 5 км), в 4,5 км юго-восточнее г.Днепродзержинска и в 2 км на юго-запад от пос.Таромское . Оно создано путем строительства перегораживающих балку двух земляных плотин и состоит из двух секций, расположенных последовательно друг за другом. Хвостохранилище вытянуто в направлении с северо-востока на юго-запад, его общая протяженность составляет около 4,8 км. Общая площадь земель под хвостохранилищем - 492 га.
Рельеф. В геоморфологическом отношении хвостохранилище находится в пределах возвышенных равнин и их макросклонов, в устьевой части балки Рассоловатая, принадлежащей к овражно-балочной сети р.Сухая Сура. Характер рельефа в районе исследования холмистый, с развитой эрозионной сетью в виде балок и оврагов. Наибольшая абсолютная высота исследуемого участка - 165 м (вершина водораздельного плато в северо-восточной части полигона), наименьшая абсолютная отметка - 80 м (соответствует тальвегу балки Рассоловатой в юго-западной части исследуемой территории).
Нами построена пространственная модель рельефа исследуемых ландшафтов с его визуализацией, которая представлена на рис.2.1 и 2.2. Трехмерная модель рельефа будет использована для наложения плоскостей концентраций загрязняющих веществ и получения трехмерной модели распространения загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами.
Рис. 2.1. Трехмерная модель рельефа территории (6?6 км2), прилегающей к хвостохранилищу "С"
Рис. 2.2. Трехмерная модель рельефа территории (6?6 км2)
Геологическое строение территории. В геоструктурном отношении изучаемая территория расположена на северном склоне северо-восточной части Украинского кристаллического щита.
В геологическом строении принимают участие кристаллические породы докембрия и отложения осадочного комплекса кайнозойской группы.
Образования докембрия представлены в основном гранитами, мигматитами, гнейсами, гранодиоритами, кристаллическими сланцами. Сверху залегает кора выветривания, представленная продуктами их разрушения и первичными каолинами. Залегают они на глубине 40 м севернее хвостохранилища и 75 - 85 м к западу от него. На отдельных участках по берегу Днепра докембрийские породы выходят на дневную поверхность.
Кайнозойская группа включает в себя отложения палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. Отложения палеогеновой системы распространены на локальных участках в понижениях кристаллического фундамента и представлены песчано-глинистыми породами с прослоями бурых углей. Отложения неогеновой системы представлены песками с прослоями глин и мергелей общей мощностью от 10 до 50 м. В долине р. Днепра они размыты. Глубина их залегания колеблется от 30 до 70 м. Верхняя часть неогеновых отложений представлена толщей красно-бурых глин, являющихся региональным водоупором. Их мощность колеблется от 5 до 15 м.
Отложения четвертичной системы распространены повсеместно. Их мощность на водоразделах достигает 30 - 50 м, а в долинах р. Сухая Сура и крупных балок уменьшается до 10 м. Представлены они в нижней части тяжелыми красно-бурыми суглинками. Выше залегают лессовидные суглинки, переслаивающиеся с погребенными почвами. По долинам р. Сухая Сура и крупных балок четвертичные отложения представлены аллювиальными песками, супесями, илами.
В результате хозяйственной деятельности человека на участке хвостохранилища образовался комплекс техногенных отложений, состоящий из насыпных суглинков и супесей мощностью до 40 м, слагающих тело плотины хвостохранилища и его ограждающих дамб, и из намывных отложений в чаше хвостохранилища - хвостового материала, представленного супесями, суглинками, реже песком пылеватым, средней мощностью 7,3 - 27 м.
Геологический профиль территории хвостохранилища "С" представлен на рис. 2.3 - 2.6, условные обозначения к ним - на рис.2.7, план линий геологических разрезов - на рис.2.8 - 2.9.
Гидрогеологические условия района характеризуются наличием двух водоносных горизонтов: первого и второго, находящихся на участке техногенного ландшафта под влиянием накопителя радиоактивных отходов.
Первый от поверхности водоносный горизонт приурочен к нижней части суглинков и супесей нижневерхнечетвертичного возраста, залегающих на слабопроницаемых верхненеоген-нижнечетвертичных глинах. Горизонт безнапорный, абсолютные отметки уровня грунтовых вод изменяются от 80,8 до 146,8 м, глубина залегания - от 0,8 до 3 м на склонах и до 20 м на вершинных поверхностях. Средний коэффициент фильтрации водовмещающих грунтов составляет 0,08 м/сут [176]. Питание горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, фильтрации из поверхностных водоемов, в том числе и из хвостохранилища. Разгрузка происходит в нижележащий второй (неогеновый) водоносный горизонт. В пределах зоны влияния хвостохранилища воды первого горизонта не используются. За ее пределами они каптируются отдельными колодцами в селах Карнауховке, Таромском, Соцгороде, Николаевке, Долинском.
Второй от поверхности (неогеновый) водоносный горизонт приурочен к толще песков пылеватых и мелкозернистых, местами известняков, залегающих на глинистых отложениях палеогена и коры выветривания кристаллических пород. Горизонт безнапорный, абсолютные отметки уровня изменяются в пределах 64,3 - 81,2 м, глубина залегания уровня - от 6 до 100 м и более. Средний коэффициент фильтрации водовмещающих пород составляет 6,5 м/сут. Питание горизонта осуществляется за счет дренирования грунтовых вод лессового горизонта, инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод в днищах балок, в