Гидрохимическое состояние и загрязнение подземных вод в промышленных, сельскохозяйственных районах и городских агломерациях
Хозяйственные объекты, не связанные с использованием недр. Наибольшей степенью техногенеза остается затронутым г. Кызыл, как главный административный и хозяйственный центр республики, хотя степень нарушенности геологической среды не превышает средней. Здесь проживает более 35 процентов всего населения Республики Тыва и расположены наиболее крупные предприятия. Техногенная нагрузка в пределах г. Кызыла (Кызылский промышленный район) изучается на участках: городской ТЭЦ, очистных сооружений, полигона по утилизации твердых бытовых отходов, нефтебазы и др.
В районе золошлакоотвала ТЭЦ в 2017 году продолжались наблюдения за гидрохимическим состоянием аллювиального горизонта (скв. 298 ГОНС и абиссинские колодцы, расположенные ниже по потоку подземных вод от западного края отстойника по ЛНС). В многолетнем плане изменения качества ПВ носят стабильный характер, явно выраженных тенденций не просматривается. На участке очистных сооружений г. Кызыла в отчетный период велись наблюдения по 1-й скважине (N 303). Ежегодно через очистные сооружения проходит от 14 до 20 тыс. куб. м/сут жидких стоков при проектной мощности 16 тыс. куб. м/сут. (1-я очередь). Стоки проходят механическую и биологическую очистку и сбрасываются в р. Енисей. С вводом новых жилых домов, предприятий ожидается увеличение нагрузки на сооружения, в связи с чем планируется их расширение. На этом же участке в 2017 году введена в эксплуатацию станция по приему жидких отходов с последующей их очисткой на действующих очистных сооружениях.
В 2017 году в аллювиальных водах на этом участке общая жесткость достигала 15,0 ммоль/куб. дм (до 2,14 ПДК), минерализация - 1,12 г/куб. дм (1,12 ПДК) при фоне не более 0,6 г/куб. дм, концентрации магния - 97,28 мг/куб. дм (1,95 ПДК), марганца - 0,2258 мг/куб. дм (2,26 ПДК). Содержание нитратов не превышало 21,4 мг/куб. дм (0,48 ПДК). Загрязнители относятся к 3 классу опасности. Состав подземных вод гидрокарбонатный магниево-кальциевый.
Таким образом, влияние очистных сооружений на подземные воды присутствует, но на данном этапе оно не имеет катастрофических последствий, является нестабильным, т.е. фиксируется в единичных пробах. Интенсивность загрязнения подземных вод достигает максимума обычно в теплый период времени года. Четких тенденций к повышению интенсивности загрязнения микроэлементами и нитратами не выявлено. Требуется модернизация существующих очистных сооружений г. Кызыла.
На участке Кызылского полигона ТБО гидрохимическое состояние юрских вод существенно отличается от естественного из-за техногенного влияния. Наблюдения за загрязнением подземных вод в этом районе ведутся с 1991 года, его уровень остается высоким. Количество образуемых отходов в последние годы за счет прироста населения постоянно увеличивается. Около 50 процентов всех твердых коммунальных отходов минерализуется и разлагается на простые и простейшие органические вещества, мигрирующие в подземных водах. Характер и продукты разложения различны и зависят от окислительно-восстановительных условий. В данном случае условия близки к окислительным - подземные воды обогащаются хлоридами, марганцем, нитратами, натрием и др. за счет жидких стоков - загрязнителями азотной группы, хотя в 2017 году жидкие стоки на полигон уже не принимались.
По результатам опробования в 2017 году на участке Кызылского полигона ТБО загрязнение юрских вод хлоридами снизилось до 106,35 - 283,62 мг/куб. дм (0,3 - 0,81 ПДК), состав воды остается измененным от сульфатно-гидрокарбонатного кальциево-магниевого весной до смешанного по анионам и катионам летом. Содержание нитратов достигало 128 мг/куб. дм (2,84 ПДК), органики по перманганатной окисляемости - 7,04 мгО2/куб. дм (1,41 ПДК), аммония - 2,67 мг/куб. дм (1,78 ПДК), свинца - 0,0146 мг/куб. дм (1,46 ПДК). В водах высокое содержание магния до 267,52 мг/куб. дм (5,35 ПДК), общая жесткость увеличивалась до 30 ммоль/куб. дм (4,29 ПДК), минерализация - до 2,29 г/куб. дм (2,29 ПДК). Повышенные общая жесткость, минерализация, содержание магния характерны для юрских вод на участках, удаленных от рек. Класс опасности загрязнителей (с концентрацией выше ПДК) от 2-го (свинец) до 3-го (нитраты, магний и др.).
В последние годы выше полигона ТБО и выше скв. 325, которая являлась фоновой, также производилось складирование твердых бытовых отходов, но в гораздо меньших количествах. В 2017 году в юрских водах в скв. 325 фиксируются высокие концентрации сульфатов до 472,2 мг/д куб. м (0,94 ПДК, 4 класс опасности), магния до 243,2 мг/куб. дм (4,86 ПДК, 3 класс), общая жесткость повышалась до 28 ммоль/д куб. м (4,0 ПДК), минерализация до 2,45 г/куб. дм), эти показатели качества в определенной степени связаны и с природной некондицией подземных вод.
Вышеуказанное загрязнение фиксируется в пределах санитарной защитной зоны полигона ТБО, за ее пределами наблюдательных скважин нет. Зона влияния полигона ТБО в настоящее время не распространяется на действующие водозаборы, расположенные ниже по потоку подземных вод в мкр. Спутник, о чем свидетельствуют данные объектного мониторинга и результаты обследования водозаборных скважин, но в перспективе опасность загрязнения существует. Одной из возможностей предотвращения дальнейшего загрязнения подземных вод является закрытие полигона ТБО и его ликвидация, заявка Министерством природных ресурсов и экологии Республики Тыва подана в Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации на включении данного объекта в реестр объектов накопленного экологического ущерба.
Сельскохозяйственная деятельность. Наиболее важной отраслью экономики Тывы является сельское хозяйство. На бывших фермах не проведена консервация или ликвидация водозаборных скважин, что приводит к загрязнению подземных вод.
В 2017 году наблюдения велись на участке загрязнения "Полигон ядохимикатов в Кызылском районе". На этом участке загрязнение подземных вод делювиально-пролювиального горизонта и юрского комплекса выявлено в 1999 году. Ранее этот полигон принадлежал ГКО "Тувасельхозхимия", сейчас он является бесхозным и расположен в 20 км от г. Кызыла на юг у автодороги "Кызыл - Эрзин".
Из-за общего повышения уровней подземных вод в этом районе большая часть захоронения оказалась затопленной, появилось несколько небольших озер. Продукты распада токсичных веществ и их производных попадают в подземные воды и разносятся вниз по потоку подземных вод к долине р. Енисей. В настоящее время экологическая обстановка усугубляется тем, что повышение уровней подземных вод в районе полигона ядохимикатов продолжается. Эта величина составила 0,1 - 0,3 м по средним показателям с начала наблюдений (с 1999 года) и почти 5 м с начала 90-х годов.
В подземных водах делювиально-пролювиального горизонта в 2017 году фиксируется устойчивое загрязнение органикой по перманганатной окисляемости - до 14,4 мгО2/куб. дм (2,88 ПДК), нитратами - до 196,0 мг/куб. дм (4,36 ПДК, 3 класс опасности), аммонием - до 2,3 мг/куб. дм (1,53 ПДК, 4 класс), магнием - до 158,08 мг/куб. дм (3,16 ПДК, 3 класс), общая жесткость увеличена до 17 ммоль/куб. дм (2,43 ПДК), минерализация - до 1,46 г/куб. дм (1,46 ПДК). Состав воды изменен от гидрокарбонатного магниево-кальциевого до гидрокарбонатно-хлоридного и хлоридно-гидрокарбонатного смешанного по катионам. Наибольшая степень загрязнения наблюдается в теплый период года. Загрязнение распространяется на расстояние около 3 км вниз по потоку подземных вод, четвертичный горизонт разгружается в юрский комплекс, где интенсивность загрязнения снижается в результате сорбции их породами (особенно глинистыми), рассеяния и разбавления природными водами.
В последние годы интенсивность загрязнения снизилась, но, в целом, остается высокой, т.е. выше ПДК (рис. 2.4, 2.5).
Рис. 2.4. Динамика загрязнения делювиально-пролювиального
горизонта на посту "Полигон захоронения ядохимикатов"