Содержание тяжелых металлов в субстрате различных отходов, мг / кг [91]

Субстрат отходов	Cd	Pb	Cu	Ni	Zn	Mn	Cr	V	Co
Фосфогипс	0,04	8,1	13	4,1	84,4	131,5	12,8	21,8	4,1
Металлургические отходы	0,18	16,5	43,6	14,9	122,4	28622	1127	59,3	2,7
Золы ТЭЦ	–	42	89	155	200	825	265	615	14,5
Производства искусственного волокна	–	34,3	29,5	11,8	10000	126,1	48	8,4	–
Мебельного производства	1,46	22	80	55	39,1	950	80	69	12
Кожевенного производства	13,2	1089	111.8	29,7	344,4	–	67962	79,1	3,4
Нефтешламы	5,87	139	536	1011	721	245	444	20,6	5,7
Лигнин	-	38	300	112,5	750	595	1060	24	5,5
Строительные отходы	1,34	22,9	31,8	13	110,7	242,8	65,5	16,4	5,2
Почвы Беларуси (фон)	0,1	12	13	20	35	247	36		6

Коммунальные отходы преимущественно вывозятся на полигоны ТКО, размещенные в пригородных зонах городов. В настоящее время функционирует около 200 полигонов ТКО, занимающих 900 га земель, и 3710 мини-полигонов, занимающих около 3000 га [119].

Ежегодно в Беларуси образуется около 200 тыс. т осадков сточных вод (ОСВ). Они накапливается в картах-накопителях и биопрудах вблизи городских очистных сооружений. Содержание тяжелых металлов в субстратах ОСВ определяется промышленной специализацией города и составом сточных ввод (табл. 21.23). Так, максимальное количество цинка содержится в осадках сточных вод г. Могилева, хрома – в г. Минске, меди – в Минске и Могилеве. Ил биопрудов концентрирует цинк, марганец, медь, хром (г. Новополоцк).

Таблица 21.23

Содержание тяжелых металлов в осадках сточных вод, мг/кг [90]

Субстрат
ОСВ, г. Минск	19,2	212	1480	402	3101	290	4022	100	61
ОСВ, г. Гомель	3,8	259	1004	84	1235	286	471	13	22
ОСВ, г. Могилев	50	150	300	300	10000	500	1000	15	300
ОСВ, г. Светлогорск	–	25	117	34	387	242	166	29	–
ОСВ, г. Пинск	3,6	35	31	24	230	124	–	–	–
Ил из биопродуктов, г. Борисов	–	60	60	45	500	150	180	10	2
Ил из биопродуктов, Г. Новополоцк	–	70	500	130	2299	2500	300	30	10

По данным геохимических исследований, в отложениях полигонов фиксируется широкий спектр элементов с довольно большим диапазоном значений. Основные из них – тяжелые металлы (прежде всего Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, Cd и Sn). Значительная часть химических элементов находится в виде легкорастворимых соединений. Содержание в них водорастворимых солей на 2–3 порядка выше, чем в незагрязненных почвах. Состав солей разнообразен: среди катионов чаще преобладают аммоний, калий или натрий, среди анионов - хлориды и сульфаты. В процессе выщелачивания химических элементов из отходов атмосферными осадками и грунтовыми водами формируются фильтраты, являющиеся основным агентом выноса загрязняющих веществ за пределы полигонов.

Путями поступления загрязняющих веществ из толщи полигонов в местные ландшафты служат поверхностные водные потоки, а также внутрипочвенный сток и проникновение фильтратов в грунтовые воды. С поверхностными потоками осуществляется миграция этих веществ как в растворенном, так и во взвешенном виде, с грунтовыми водами – преимущественно в водорастворимой форме. Воздушный вынос загрязнителей за пределы полигонов незначителен и не является существенным фактором загрязнения.

Геохимические аномалии, формирующиеся в зонах влияния полигонов складирования отходов, как правило, имеют комплексный характер. Загрязнению подвергаются все компоненты ландшафта: атмосферный воздух, поверхностные и грунтовые воды, почвы и растения.

Результаты исследования химического состава грунтовых вод в зонах влияния полигонов свидетельствуют об его значительной трансформации. В непосредственной близости к объектам общая минерализация вод, как правило, превышает 1 г/дм³, а иногда сопоставима с минерализацией фильтратов, достигая значений 5,0–8,2 г/дм³. В зонах влияния полигонов ТКО воды обогащены выше уровня ПДК хлором, натрием, аммонийным азотом, реже - сульфатами. Вблизи полигонов ТПО в водах, как правило, наиболее высоки концентрации сульфатов, хлоридов, нитратного азота, натрия и магния.

Для высокоминерализованных грунтовых вод вблизи полигонов характерен состав с явным преобладанием ионов-загрязнителей: у полигонов ТКО он чаще всего резко выраженный хлоридный натриевый, полигонов ТПО – смешанный с преобладанием среди катионов натрия, кальция, аммонийного азота, среди анионов – хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов. Для периферийных участков аномалий характерен переходный от азонального к природному состав вод. На границе санитарно-защитных зон полигонов (удаленность до 500 м), как правило, в водах фиксируются лишь изменения в соотношениях между макрокомпонентами. Однако, в случае неблагоприятных геолого-гидрогеологических условий ареал распространения азональных вод может быть протяженным.

Содержание тяжелых металлов в водах вблизи полигонов варьирует в широком диапазоне концентраций: от минимальных, на уровне порога чувствительности метода определения, до максимальных, превышающих ПДК. В превышающих ПДК количествах в грунтовых водах чаще всего присутствуют марганец, цинк, никель, свинец и кадмий. Высокие концентрации элементов-загрязнителей в ядре гидрогеохимических аномалий постепенно снижаются к периферии в результате адсорбции породами и разбавления природными водами, приближаясь к фоновым содержаниям. В зависимости от местных природных условий существенно различается миграционная активность компонентов-загрязнителей, и, следовательно, протяженность и глубина распространения аномалий.

В почвах вблизи обследованных полигонов наблюдается избыточное накопление цинка, меди, свинца, никеля и кадмия в концентрациях, превышающих ПДК. В аномально высоких количествах в них также обнаруживаются хром, олово, марганец, ванадий и молибден.

Пространственное проявление ореолов загрязнения почв тяжелыми металлами связано с ландшафтной структурой местности. Наиболее обширны и непрерывны по площади аномалии в пределах ландшафтов супераквального типа. При незначительных уклонах поверхности и преобладании легких по составу пород, мигрирующие за пределы полигонов загрязняющие вещества накапливаются, преимущественно, в почвах местных понижений. Максимальные концентрации металлов зафиксированы в верхних горизонтах торфяно-болотных почв. В них абсолютное содержание меди достигает 1200 мг/кг; цинка – 1800,0; никеля – 800,0; свинца – 108,9; кадмия – 70,0 мг/кг. С удалением от объектов в почвах наблюдается резкое снижение концентра­ций указанных элементов.

Анализ вертикального распределения микроэлементов в загрязненных почвах показывает, что максимумы их накопления приурочены к верхним горизонтам, обогащенным органикой. С глубиной по разрезу обычно отмечается снижение содержаний элементов до уровня фоновых значений.

Вблизи полигонов по потоку загрязненных почвенно-грунтовых вод часто формируются засоленные почвы. Содержащиеся в загрязненных водах соли в сухое время года подтягиваются по капиллярам и при испарении выпадают в осадок, обогащая почвенные горизонты. В составе солей преобладают ионы натрия, хлора и сульфаты, содержание последних в ряде случаев превышает ПДК для почв. Такой процесс засоления почв наиболее выражен в супераквальных условиях и наблюдается во всех генетических горизонтах, чему способствует неглубокое залегание грунтовых вод. Для верхних горизонтов почв элювиальных ландшафтов засоление не характерно. Однако загрязненные грунтовые воды иногда формируют ареалы избыточного накопления солей в нижней части почвенного профиля за счет капиллярного поднятия загрязненных грунтовых вод. Иногда некоторое увеличение содержания водорастворимых солей бывает приурочено к иллювиальному горизонту почв, что объясняется боковым притоком загрязненных внутрипочвенных вод (верховодки).

Характерной особенностью геохимических аномалий в зонах влияния полигонов отходов является их стабильность, что определяется долгосрочностью воздействия свалок, а также преимущественно водным характером миграции загрязняющих веществ.

Для решения проблемы загрязнения отходами урбанизированных территорий Беларуси нужно стремиться к эффективному сочетанию превентивных мер по предотвращению образования отходов, мер по использованию и удалению образовавшихся отходов, а также мероприятий по восстановлению загрязненных земель.