Проектные решения по охране подземных вод

Охрана подземных вод подразумевает под собой проведение мероприятий по двум основным направлением – недопущению истощения ресурсов подземных вод и защита их от загрязнения.

Основными мероприятиями, направленными на предотвращение загрязнения и истощения подземных вод приняты:

• проведение гидрогеологических изысканий, переутверждение запасов подземных вод;

• на всех существующих водозаборах, работающих как на утвержденных, так и на неутвержденных запасах подземных вод необходима организация службы мониторинга (ведение гидрогеологического контроля и режима эксплуатации);

• приведение водоотбора на существующих водозаборах в соответствие утвержденным запасам подземных вод;

• по многочисленным эксплуатационным скважинам, рассредоточенных по всей территории области, в связи с отсутствием по ним достоверной информации, рекомендуется проведение обследования скважин, по результатам которого оценить возможный водоотбор из той или иной скважины;

• установка водоизмерительной аппаратуры на каждой скважине, для контроля над количеством отбираемой воды;

• проведение ежегодного профилактического ремонта скважин силами водопользователей;

• выявление бездействующих скважин и проведение ликвидационного тампонажа на них;

• сокращение использования пресных подземных вод для технических целей;

• применение оборотного водоснабжения на основных промышленных предприятиях;

• организация вокруг каждой скважины зоны строгого режима – I пояса;

• обязательная герметизация оголовков всех эксплуатируемых и резервных скважин;

• вынос из зоны II пояса ЗСО всех потенциальных источников загрязнения;

• систематическое выполнение бактериологических и химических анализов воды, подаваемой потребителю.

На всех водозаборах необходима организация службы мониторинга по ведению гидрогеологического контроля над режимом эксплуатации скважин и качеством воды, подаваемой потребителю.

1.2Состояние и охрана почв

1.2.1Загрязнение тяжелыми металлами

По данным многолетних исследований природного содержания тяжелых металлов и изменения его под влиянием антропогенного воздействия в агроландшафтах Рязанской области, проведенных Мещерским филиалом ВНИИ гидротехники и мелиорации, распределение источников техногенного поступления тяжелых металлов, уровни изменения их фонового содержания в различных типах почв по районам области различны.

В большинстве районов области экологическое состояние земель продолжает ухудшаться.

Потенциальные возможности почвы в нейтрализации антропогенной нагрузки на нее не беспредельны. Хорошо гумусированные почвы поглощают тяжелые металлы, переводя их в недоступные соединения, благодаря химическим реакциям и физико-химическому поглощению. При сильном загрязнении и истощении почва исчерпывает свои санитарно-гигиенические функции, что может привести к необратимым последствиям.

Естественные уровни содержания тяжелых металлов в почвах подвержены значительным колебаниям и зависят от их количества в минералах, почвообразующих породах, от рельефа, климата и др.

Большую опасность для живых организмов и человека представляют тяжелые металлы и токсичные элементы, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами.

Промышленное загрязнение почв идет, в основном, через атмосферу путем осаждения на поверхности паров, аэрозолей, пыли или растворимых веществ с дождем, снегом, сухими выпадениями. В воздух основная доля загрязнителей поступает из дымовых труб и вентиляционных каналов, а также при развеивании отвалов и терриконов.

Основными источниками загрязнения почв являются 132 промышленных предприятий теплоэнергетической, нефтехимической, станкоинструментальной металлургической, машиностроительной отраслей промышленности.

Мещерским филиалом ГНУ ВНИИ гидротехники и мелиорации (Мажайский Ю.А., Тобратов С.А., Ильинский А.В.) проведены ландшафтно-химические исследования распространения тяжелых металлов в зоне воздействия Рязанской ГРЭС - одного из крупнейших источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на территории Рязанской области.

Результаты исследований показали, что атмотехногенное воздействие РГРЭС отличается чрезвычайно высокой неравномерностью во времени и пространстве. Причина такой неравномерности – значительная высота дымовых труб предприятия. Все это обусловливает необходимость постоянного контроля за состоянием окружающей среды в зоне воздействия.

Основными факторами взаимодействия нисходящего потока атмотехногенных компонентов с подстилающей поверхностью являются особенности рассеивания в атмосфере, рельеф и растительность. В связи с этим аномалии атмосферных выпадений тяжелых металлов в подавляющем большинстве случаев фиксируются в «ветровой тени» (к западу от РГРЭС), в местностях с развитым эрозионным рельефом и в районе лесных массивов. Максимальным территориальным охватом аномалий характеризуется кадмий (Cd) как наиболее легко возгоняющийся при сжигании топлива металл.

Техногенные аномалии тяжелых металлов в почвах района исследований тяготеют к зонам максимумов атмосферных выпадений их труднорастворимых соединений как наиболее стабильных в ландшафте.

Выявлена и обоснована техногенная обусловленность аккумуляции металлов в таких почвах. Показано, что сложившийся к настоящему моменту уровень накопления не представляет серьезной угрозы для жизнедеятельности растений. Тем не менее, опасность заключается в том, что корневое поглощение – не единственный путь поступления тяжелых металов в растения, в условиях атмотехногенеза зачастую превалирует фолиарное поглощение, вследствие чего появляется риск выращивания загрязненной продукции на относительно чистой почве.

Согласно региональной градации уровня загрязнения почв Рязанской области, почвенный покров зоны воздействия РГРЭС практически не загрязнен медью (Cu) и цинком (Zn), а загрязнение кадмием (Cd) в большинстве проб находится на среднем и повышенном уровне.

Свинец и кадмий являются приоритетными загрязнителями агроландшафтов зоны воздействия РГРЭС. Данные тяжелые металлы характеризуются не только высокой миграцией, но и интенсивным накоплением во всех ландшафтных средах, чему способствует повышенный уровень атмосферных выпадений. Такое накопление создает потенциальную угрозу стабильности ландшафтной системы, так как свинец (Pb) и кадмий (Cd), в отличие от меди и цинка, относятся к 1 классу опасности.

Воздействие РГРЭС на ландшафты выходит далеко за пределы Пронского административного района, на территории которого она находится. Атмотехногенное воздействие охватывает большую территорию в пределах Пронского, Старожиловского, Кораблинского и Скопинского районов, что обусловливает необходимость постоянного проведения мониторинга.

Для оценки техногенного геохимического круговорота тяжелых металлов на агроландшафтах Рязанской области было проведено изучение содержания в атмосферных осадках приоритетных загрязнителей техногенных выбросов топливо-энергетического комплекса, нефтехимических предприятий и др.

По результатам исследований сделаны следующие выводы.

Выводы

• Почвы Рязанской области сформированы на материнской породе, обедненной тяжелыми металлами по сравнению со средними показателями Русской равнины. Поэтому агрохимические данные обследования не показывают истинной картины насыщения. Однако, в почвах районов, подвергающихся воздействию промышленных выбросов (Рязанский, Пронский, Скопинский, Сасовский) количество тяжелых металлов (Cu, Pb, Vn, Cn, Zn) значительно превышает природный уровень, и насыщение этими элементами на отдельных площадях достигло критического уровня;

• По суммарной антропогенной нагрузке в области основными загрязнителями природной среды являются промышленные предприятия гг. Рязани, Касимова, Скопина, Сасова, Спасска, Михайлова;

• Почвы на расстоянии 5-20 км от Рязани в среднем приблизились к порогу, за которым возможны негативные последствия (убывающий ряд загрязнителей Cu>Pb>Sn>Zn>V);

• В почвах хозяйств, сравнительно удаленных от г. Рязани, в среднем содержится меди в 3,4 раза, свинца в 3,0 раза, ванадия в 1,0 раз, олова в 1,6 раз больше, чем кларковые показатели;

• Поступление цинка, меди, свинца и кадмия в почву, как сопутствующих элементов минеральных (промышленных) удобрений, зависит от норм внесения. В полном минеральном удобрении (NPK) больше всего Zn, далее Pb, Cu, Cd. Максимальное поступление тяжелых металлов происходит при внесении навоза. В органических удобрениях убывающий ряд содержания тяжелых металлов: Zn, Cu, Pb, Cd, а при известковании - Cu, Zn, Pb, Cd;

• Балансовый анализ содержания тяжелых металлов свидетельствует о том, что поступление их в почву превосходит расход. И в локальных почвах уже отмечено повышенное накопление химически опасных для человека элементов;

• Тяжелые металлы накапливаются в почвах и частично вовлекаются в биологический круговорот активно развивающимся здесь травостоем, в результате его включения в трофическую цепь. Из-за избыточного количества ряда элементов возможно возникновение региональных эндемических заболеваний.