Диссертация (Прогнозная оценка продолжительности восстановления загрязненного торфяного массива для строительно-хозяйственного освоения), страница 7

Сплавляясь по ручью к месту выхода ручья из болота, эти деревья прибиваются к берегу, начинают задерживать взвешенные в воде ручья органические и минеральные частицы. Таким образом, на выходе ручья из болота сформировалсясвоеобразный отстойник, в котором наблюдается илообразование, мощность ила достигает в прибрежной части 80 см. Осаждение илистых частиц и появление топляков надне уменьшают живое сечение ручья и водопропускного сечения выпускной трубы поджелезнодорожным полотном. На отдельных участках болота появились топи.Описанная экологическая ситуация привела к необходимости организации систематического мониторинга для оценки имеющихся на болоте негативных процессов изменения природной среды [70, 71, 205, 235]. В 2002 - 2009 годах эти работы финансировались Онежским гидролизным заводом и Онежским ЛДК.

С 2010 года работы проводились за счет средств кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов САФУимени М.В Ломоносова. Автор принимал участие в экологическом мониторинге начиная с 2004 года.382.2. Организация мониторинга болота КонинникСогласно требованиям п. 4.37 СП 11-102-97 [235] при проведении инженерноэкологических изысканий территории, предназначенной для жилищного строительства,необходимо произвести геоэкологическое опробование грунтовых и поверхностных вод.Для этого на исследуемом болоте Конинник и соседнем болоте Рейзен-Мох былаорганизована сеть постов, на которых выполнялись систематические наблюдения за режимом и химическим составом поверхностных и грунтовых вод.

Их расположение быловыбрано с учетом направлений движения поверхностных и грунтовых вод.Направление движения воды установлено на основании данных топографическойсъемки (рисунок 2.8), а также анализа изменения состояния растительности и ее составана территории болота, в том числе по космическим снимкам (рисунок 2.9).Рисунок 2.8 – План болотаРисунок 2.9 – Снимок болота 11.09.2011с горизонталямисо спутника SPOT 5(топографическая основа Google Maps)39Сток болота Конинник имеет северное направление.

Поток воды с южной частиболота проходит между золоотвалом и отвалом гидролизного лигнина, затем соединяется с водами, стекающими с западной части болота, меняет направление на северо-востоки впадает в Лов-ручей.Общий сброс воды с болота Конинник осуществляется через Лов-ручей. Он происходит через трубу в насыпи железной дороги и далее направляется в Белое море.Данные мониторинга по соседнему болоту Рейзен-Мох, на котором отсутствуютсвалки отходов, использовались для установления фоновых показателей.Наблюдения за химическим составом грунтовых вод велись на двух постах: № 2 и№ 4 (рисунок 2.10). Пост № 2 расположен в средней части болота западнее свалки древесных отходов на пути движения грунтовых вод к Лов-ручью.

Пост № 4 был организован в южной части болота.Отбор проб грунтовой воды осуществлялся 2 раза в год (летом и осенью) с глубины 1, 2, 3 м, для чего на постах было установлено по три пьезометра (рисунок 2.11).Пьезометры изготавливались из пластмассовой трубы 1 диаметром 110 мм с перфорацией в нижней части (рисунок 2.12). Перфорированная часть покрывалась фильтром 2 из геотекстиля.

Ниже перфорации был устроен отстойник 4 высотой 200 мм.Верхняя часть пьезометра закрывалась колпаком 5 для защиты от попадания атмосферных осадков. Пьезометры размещались с шагом 2 м в предварительно пробуренныескважины (рисунок 2.13).Перед отбором проб застойная вода откачивалась в объеме не менее 2 объемовстолба воды [162].Места отбора проб поверхностных вод располагались на постах №№ 7, 9, 10, 11,12. Пост № 7 организован в ручье, вытекающем с соседнего болота Рейзен-Мох, не подвергшемся интенсивному антропогенному загрязнению. Пост № 9 находится в местесброса вод с болота Конинник.

Пост № 10 расположен рядом со свалкой древесных отходов. Пост № 11 находится рядом со свалкой гидролизного лигнина. Пост № 12 расположен в центральной части болота рядом со свалкой отходов лесопиления.Отбор, доставка и хранение отобранных на постах проб производились согласноИСО 5667/3-85 и ПНД Ф 12.15.1-08 [158, 188] в июле и октябре – в месяцы максимальной и минимальной активности болотных микроорганизмов и бактерий за теплый период времени.40абРисунок 2.10 – Размещение точек отбора проб в 2002 г (а)и в ходе мониторинга 2004 - 2017 гг.

(б) (топографическая основа Google Maps)Рисунок 2.11 – Отбор пробыРисунок 2.12 – Конструкция пьезометра:грунтовой воды из пьезометра1 – труба, 2 – фильтр, 3 – хомут,4 –отстойник, 5 – колпак41абРисунок 2.13 – Размещение пьезометров:а – схема установки, б – общий видХимический анализ проб производился в аккредитованных лабораториях Северного (Арктического) федерального университета имени М.В.

Ломоносова и Институтаэкологических проблем Севера УРО РАН.Для проведения мониторинга гидрохимического режима исследуемого болотабыло решено выделить несколько приоритетных показателей. К числу таковых обычноотносят показатели, многократно превышающие ПДК. В связи с тем, что стоки с болотачерез Лов-ручей попадают в Белое море, ПДК принимались как для водных объектов,имеющих рыбохозяйственное значение.Для выявления степени влияния размещенных отходов на окружающую среду в2002 году были выполнены предпроектные рекогносцировочные исследования, и в 2004году начат систематический мониторинг поверхностных и грунтовых вод. Расширенныйанализ в 2002 году показал, что болотные воды характеризуются повышенным содержанием аммония солевого, фосфатов, фенолов, нефтепродуктов, лигнинных веществ иХПК, концентрация которых значительно превышает ПДК.

Концентрации остальныхзагрязняющих веществ, в частности метанола, формальдегида, нитритов, находились винтервале 0,1 - 1,5 ПДК. Исходя из этого, приоритетными и наиболее информативнымидля проведения дальнейшего наблюдения были приняты следующие шесть показателей[5, 243]:421. Химическое потребление кислорода. По мнению ряда исследователей ХПК является наиболее информативным суммарным показателем загрязнения водных объектов[136, 146, 197, 229, 338].

ХПК определялся по методике ПНД Ф 14.1:2:4.190-03 «Методика определения бихроматной окисляемости (химическое потребление кислорода) впробах природных, питьевых и сточных вод фотометрическим методом с применениеманализатора жидкости «Флюорат-02» [113, 298].2. Биогенные элементы (ионы аммония, фосфаты-ионы). Наблюдение за даннымипоказателями является неотъемлемой частью экологического мониторинга природныхи грунтовых вод, так как позволяет оценить влияние сброса сточных вод на болото.Фосфат ион определяется по ПНД Ф14.1:2.112-97 «Методика выполнения измерениймассовой концентрации фосфат-ионов в пробах природных и очищенных сточных водфотометрическим методом восстановлением аскорбиновой кислотой», а содержаниеаммония солевого по - ПНД Ф 14.1.1-95 «Методика выполнения измерений массовойконцентрации ионов аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом среактивом Несслера» [261, 281, 298].3.

Определение содержания нефтепродуктов является обязательным нормируемым компонентом в системах контроля качества природных вод, [35, 143]. Концентрация нефтепродуктов определялась по ПНД Ф 14.1:2:4.128-98 «Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом наанализаторе жидкости «Флюорат-02» [88, 281].4. Летучие фенолы, являясь одними из наиболее токсичных органических загрязнителей, входят в программу экологического мониторинга при их присутствии в исследуемых пробах [76, 146]. Определяются согласно РД 52.24.480-2006 «Массовая концентрация летучих фенолов в водах.

Методика выполнения измерений ускоренным экстракционно-фотометрическим методом без отгонки» [4, 140].Следует отметить, что содержание фенолов и нефтепродуктов в грунтовых и поверхностных водах отнесено к показателям, определение которых обязательно приоценке экологической обстановки территории, предназначенной для жилищного строительства.5. Лигнинные вещества служат для контроля специфического загрязнения болотных вод свалкой гидролизного лигнина. Содержание лигнинных веществ определялось43по ПНД Ф 14.1:2.216-06 «Количественный химический анализ вод. Методика измерениймассовой концентрации лигнинсульфоновых (лигносульфоновых) кислот и их солей вповерхностных природных и сточных водах фотометрическим методом» [20].2.3. Результаты мониторинга2.3.1.

Определение фоновых показателейПо результатам химического анализа проб воды с болота Рейзен-Мох, на которомотсутствуют свалки отходов, можно дать следующую характеристику загрязнения пошести ранее выбранным показателям (рисунок 2.14).Концентрация нефтепродуктов находится в интервале 0,3 -1,6 ПДК. Подобноефоновое содержание нефтепродуктов коррелирует с данными других исследователей[43, 212].Естественный фон ХПК в среднем составляет 4 ПДК. По литературным данным109, 212, в природной болотной воде ХПК может достигать 80 - 200 мг О2/л, что составляет 5,3 - 13,3 ПДК для водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение.Фоновые концентрации аммония солевого и фосфатов изменяются во временискачкообразно, кратность превышения ПДК составляет от 0,5 до 8,7 ПДК, эти значениянаходятся в интервале, полученным другими авторами [43, 212, 280].Отмечен постепенный рост концентрации фенолов за период наблюдения.

Так какфенолы образуются в природной среде в результате микробиологической деструкциинекоторых органических веществ [43, 76, 212, 248,274, 285], а повышение температурыувеличивает скорость биоразложения [92, 317], то повышение концентрации природныхфенолов, вероятно, связано с увеличением средней температуры теплого периода в регионе.Лигнинные вещества присутствуют на уровне 2 - 5 ПДК.Средняя кратность превышения ПДК концентрации фоновых показателей за период наблюдения составляет: нефтепродукты – 1,2, аммоний солевой 2,4, лигнинныевещества – 3,4, фенолы – 12, фосфаты – 80.020042468100,020040,51,01,52,02008Год201220162016020042462008Год201220082012Лигнинные вещества02004102030Фенолы20162016020042468020042462008ГодХПК2008Год20122012Аммонирй солевойГодРисунок 2.14.