Перечень методов определения приоритетных загрязнений почвы

----+----------------+-------------------------+------------------

¦ N ¦ Наименование ¦ Применяемый метод ¦Чувствительность ¦

¦п/п¦ загрязнителя ¦ определения ¦ ¦

+---+----------------+-------------------------+-----------------+

¦1 ¦Свинец ¦AAS, полярография ¦0,5 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦2 ¦Хром (VI) ¦AAS, полярография ¦0,5 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ -5 ¦

¦3 ¦Ртуть ¦AAS, спектрофотометрия ¦1 x 10 % в пробе¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦4 ¦Мышьяк ¦AAS, калориметрия, ¦0,001 мг/пробе ¦

¦ ¦ ¦спектрофотометрия ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦5 ¦Цинк ¦AAS, полярография ¦0,02 мкг/мл ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦6 ¦Медь ¦AAS, полярография ¦0,1 мкг/мл ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦7 ¦Никель ¦AAS, полярография ¦0,05 мкг/мл ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦8 ¦Марганец ¦AAS, фотокалориметрия ¦0,2 мкг/мл ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦9 ¦Ванадий ¦AAS, фотокалориметрия ¦10 мкг/50 мл ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦10 ¦Фосфор общий ¦Фотокалориметрия ¦0,25 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ -10 ¦

¦11 ¦Бенз/а/пирен ¦Флюоресцентно - спект- ¦1 x 10 г/мл ¦

¦ ¦ ¦ральный анализ, жидкост- ¦ ¦

¦ ¦ ¦ная хроматография с высо-¦ ¦

¦ ¦ ¦ким давлением ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦12 ¦Изопропилбензол ¦Газожидкостная хромато- ¦0,01 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦графия ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦13 ¦Альфаметилстирол¦Газожидкостная хромато- ¦0,01 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦графия ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦14 ¦Формальдегид ¦Калориметрия ¦0,005/100 г ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦15 ¦Кельтан ¦Газожидкостная хромато- ¦0,5 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦графия, тонкослойная хро-¦ ¦

¦ ¦ ¦матография ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦16 ¦Дихлор ¦ - " - ¦0,5 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦17 ¦Гептахлор ¦ - " - ¦1,0 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦18 ¦Пропанид ¦ - " - ¦5,0 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦19 ¦Фотоцинеб ¦Фотокалориметрия ¦5 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦20 ¦Гордона ¦Газожидкостная хромато- ¦1 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦графия, хроматография в ¦ ¦

¦ ¦ ¦тонком слое ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦21 ¦Банвел-Д ¦ - " - ¦10 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦22 ¦Диазинон ¦Газожидкостная хромато- ¦0,02 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦графия ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦23 ¦Метафос ¦Газожидкостная хромато- ¦5 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦графия, хроматография в ¦ ¦

¦ ¦ ¦тонком слое ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦24 ¦Рогор ¦Газожидкостная хромато- ¦0,05 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦графия ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦25 ¦Фазолон ¦ - " - ¦0,01 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦26 ¦Фталофос ¦Хроматография в тонком ¦0,02 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦слое ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦27 ¦Прометрин ¦ - " - ¦0,1 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦28 ¦Хлорофос ¦ - " - ¦0,03 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦29 ¦Карбофос ¦ - " - ¦2 мкг/пробе ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦30 ¦Хлорамп ¦ - " - ¦0,16 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦31 ¦Бензол ¦Газожидкостная хромато- ¦0,01 мг/кг ¦

¦ ¦ ¦графия ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦32 ¦Толуол ¦ - " - ¦0,01 мг/кг ¦

----+----------------+-------------------------+------------------

Общая характеристика полигона захоронения высокотоксичных отходов ”Красный Бор” В 60-х годах, в связи с возрастающим загрязнением окружающей среды г. Ленинграда и Ленинградской области, возникла проблема надежного и эффективного складирования высокотоксичных отходов промышленных предприятий. До этого времени ликвидация промышленных отходов, нередко очень опасных, осуществлялась каждым предприятием индивидуально путем сброса без предварительной очистки в канализацию, близлежащие водоемы и водотоки, вывоза и складирования на случайно выбранных, неохраняемых и не ограждаемых участках, как правило, без согласования с геологической и санитарной службами. Такое несанкционированное складирование высокоопасных отходов наносило значительный ущерб водному, лесному, рыбному хозяйству Ленинградской области, приводило к загрязнению источников водоснабжения. Таким образом, к 1965 году возникла острая необходимость в организованном захоронении промышленных отходов, что обусловило организацию временной свалки промышленных отходов предприятий г. Ленинграда и области. При выборе участка для приповерхностного захоронения токсичных отходов сопоставлялись следующие географические и геолого-гидрогеологические критерии: - незатопляемость территории паводковыми водами и отсутствие на ней гидрографической сети; - расположение на водоупорных грунтах высокой мощности с низкими фильтрационными характеристиками вне эксплуатации для водоснабжения водоносных горизонтов и водотоков; - наличие транспортной инфраструктуры; - расположение в удалении от населенных пунктов, водоемов, лесонасаждений. В Ленинградской области наиболее надежным близко расположенным к поверхности водоупором, предохраняющим от загрязнения подземные и поверхностные воды, являются глины лонтоваской свиты нижнего кембрия, известные в геологической литературе под названием ”синие глины” или ”кембрийские глины”, имеющие максимальную мощность в районе пос. Красный Бор. В результате выполнения проектно-изыскательских работ на площади 200 га была доказана пригодность разведанного участка для захоронения на длительный период времени промышленных отходов г. Ленинграда. В качестве грунта-приемника промышленных отходов была рекомендована толща водоупорных глин лонтоваского горизонта нижнего кембрия, залегающая на глубине 1.8-4.0 м от поверхности земли и имеющая мощность порядка 70-100 м. Опытный полигон опасных промышленных отходов, ныне Санкт-Петербургское государственное унитарное природоохранное предприятие ”Полигон ”Красный Бор” (СПбГУПП ”Полигон ”Красный Бор”), был организован на основании решения Ленгорисполкома от 02.12.67 №1068 и открыт в 1969 году для приема и размещения токсичных промышленных отходов Ленинграда, Ленинградской области и Северо-западного региона. В соответствии с этим решением был отведен 5-ти летний срок деятельности опытного полигона ”Красный Бор” до полного освоения. Предполагалось, что это экспериментальное предприятие по обезвреживанию высокотоксичных отходов просуществует пять лет, а опыт его эксплуатации будет учтен при проектировании других подобных производств в СССР. Однако полигону ”Красный Бор” не было создано какой-либо альтернативы, и он эксплуатируется до настоящего времени, то есть более 35 лет, имея весьма существенные недостатки, которые представляют реальную угрозу для экологической безопасности всего Северо-Западного региона РФ. Полигон ”Красный Бор” расположен на площади 60 га в 2 км к северу от поселка Красный Бор, в 4.5 км к юго-востоку от города Колпино и в 30 км от Санкт-Петербурга. Основной операцией по изоляции опасных отходов от природной среды на полигоне служит захоронение смешанных твердых, пастообразных и жидких отходов в котлованах (картах) (рисунок 2), отрываемых в массиве кембрийской глины, залегающей в этом районе почти от уровня земной поверхности до глубины 70-100 м. По мере заполнения карты перекрываются водонепроницаемым слоем глины. Смешанные отходы остаются погребенными для захоронения на неопределенный срок. В целях предотвращения стока загрязненных вод на прилегающую площадь территория полигона обвалована, а высотные отметки понижаются от периферии к центру. Вал отсыпан из утрамбованной кембрийской глины после снятия четвертичного покрова. По внешнему контуру полигона проведен кольцевой канал (рисунок 3) для перехвата поверхностных и грунтовых вод с окружающих полигон территорий и их отвода посредством магистрального канала в реку Большая Ижорка. Полигон оборудован системой внутренних дренажных кювет глубиной 1.8 метра. Данная система соединена с прудом-накопителем, откуда загрязненные ливневые и паводковые воды подаются для обезвреживания на установки термического обезвреживания (УТО). Сброс в кольцевой канал с территории полигона не производится. Площадь полигона разделена на участки, между которыми проложены бетонированные и асфальтированные дороги, снабженные кюветами. Количество накопленных на полигоне ”Красный Бор” за весь период его эксплуатации токсичных отходов составляет 1.5 млн. т, притом, что более половины из них не подвергалось обезвреживанию. Анализ климатических особенностей района расположения полигона ”Красный Бор” Климатические особенности в районе полигона обусловливаются особенностями общей циркуляции атмосферы. Район полигона относится к атлантико-арктической зоне умеренного пояса. Для этой зоны характерно преобладание воздушных масс арктического и атлантического происхождения, переносимых в район из мест формирования, благодаря циклонической деятельности, преобладающей во все времена года. Циклоны перемещаются в район полигона с запада, юго-запада и с северо-запада. Антициклоническая деятельность для данного района чаще всего развивается в летние месяцы. Особенности воздушных переносов в районе полигона ”Красный Бор” можно охарактеризовать следующим образом. Как видно в январе над полигоном преобладают ветра западной четверти (51 %) и южного направления (21 %). Приблизительно такая же картина фиксируется для других зимних месяцев – февраля и декабря. Однако в феврале процент ветров южного направления меньше на 4 %, чем в декабре и январе, зато западного и северо-западного направления немного больше. Это связано с изменением траекторий циклонов, перемещающихся над указанным районом, в последний зимний месяц. В первые весенние месяцы (март и апрель) процент ветров западной четверти остается достаточно большим: в марте – 55 %, в апреле – 50 %. Однако в марте южных ветров существенно меньше, чем в апреле. Ветра восточной четверти связаны с антициклонической деятельностью, которая постепенно усиливается в весенние месяцы. Количество ветров этой четверти растет с наступлением весны: март – 26 %, апрель – 27 %, май – 32 %. В мае же северо-восточные, северные, восточные и юго-восточные ветра составляют уже почти 43 %, и сравнимы с ветрами южного и западного направления. В июне ветра западной четверти (юго-запад, запад и северо-запад) составляют 55 % от общего числа. Особенно следует обратить внимание на большое количество ветров северо-западного направления – 19 %. Во все месяцы (кроме мая) не наблюдалось такого всплеска данного направления. Этот выброс можно объяснить тем, что циклоны, сформированные в зоне Исландского минимума, проходят южнее зоны полигона, и захватывают зону своей северной частью. Кстати сказать, в данные месяцы наблюдалось большое количество ветров северного направления (9 %). Для сравнения можно отметить, что в зимние и предзимние месяцы (ноябрь, декабрь и январь) ветра северного направления отмечались в среднем в 2.5 раза реже. (2 %, 4 %, 4 %). Такой ветровой режим еще раз указывает на южное и юго-восточное направления движения атлантических циклонов. На рисунке 6 представлены розы ветров по району полигона во вторую половину года. Июль незначительно отличается от июня: также большой процент ветров западной четверти – 51 %, увеличение количества ветров северо-восточного направления 13 % и некоторое уменьшение ветров южного направления. В августе характер ветрового режима сохраняется. Можно отметить, что в августе и в первом осеннем месяце – сентябре – наблюдается максимальное за год количество штилей– 6 % и 7 % соответственно. В остальные месяцы года их в два раза меньше. Осенью – в сентябре, октябре и ноябре – можно отметить максимальное количество ветров юго-западного направления – 23-25 %. Ветров же северного и северо-восточного направлений становится значительно меньше. Если в сентябре их еще было 8 % и 6 % соответственно, то в ноябре процент ветров этих направлений уменьшается в два раза. Это связано с усилением циклонической деятельности в Северной Атлантике и со смещением основных траекторий циклонов на север и северо-восток. Если проанализировать годовую розу ветров, то можно отметить преобладание ветров западной четверти – 51 %. Наибольший процент – 19 % – отмечался для юго-западного направления, далее по значимости следуют южное и западное направление – 17 %. Восточная четверть наблюдалась в 25 % случаев, северное направление – в 7 %. Штиль отмечался в 4 % случаев. Средняя скорость ветра в течение всего года составляет 3-4 м/с  Ветер силой более 10 м/с наблюдался в среднем 2-3 дня в месяц, более 15 м/с – не более одного дня в месяц. В изучаемом районе около 85 % случаев приходится на ветра, не превышающие 5 м/с, с увеличением скоростей ветра повторяемость их быстро уменьшается. Штилевая погода, как и периоды со скоростью ветра свыше 15 м/с, наблюдается редко (не более 5-6 дней в году). Общий анализ особенностей ветрового режима показал, что под влиянием крупномасштабных атмосферных процессов в первую половину года преобладающее направление ветра формируется от южной составляющей с постепенным поворотом по часовой стрелке до северо-западной составляющей. Для этих направлений характерной чертой, определяющей воздушные переносы, является значительная скорость ветра от 6 до 12 м/с, в отдельные периоды (преимущественно январь – февраль) наблюдается усиление до 15 – 20 м/с. Для второй половины года характерным является формирование преимущественно западных воздушных переносов с постепенным поворотом против часовой стрелки к южной составляющей. Наиболее сильные воздушные потоки, определяющие соответствующие переносы, отмечаются в юго-западном направлении в осенний период со скоростью ветра от 7 до 13 м/с. Такое распределение интенсивных воздушных переносов в первую очередь связано с перемещением активных циклонических образований из Северной Атлантики во второй половине года, а также с влиянием выхода южных циклонов в первой половине года с февраля по апрель. Район полигона характеризуется избыточным увлажнением. Атмосферных осадков в среднем за год выпадает 693 мм, причем распределение их в течение года крайне неравномерно. Наибольшее количество осадков выпадает в теплое время года (июнь-сентябрь) с максимумом в августе (89 мм). Для этого месяца на рисунке 8 представлена схема распределения величины слоя осадков по территории Ленинградской области. Наименьшее количество осадков выпадает соответственно в зимние и весенние месяцы (минимум в марте – 39 мм). Наибольший вклад в распределение осадков вносят слабые и умеренные осадки (до 5.0 мм за сутки). На их долю приходится 87 % от всех случаев с осадками в теплый период и 95 % в холодный. В зимнее время в районе Красного Бора образуется устойчивый снежный покров с первой декады декабря до середины апреля. Колебания в датах установления и схода, снежного покрова составляет 6-7 недель. Высота снежного покрова к концу зимы достигает в среднем около 40 см  Максимальная глубина промерзания почвы характерна для февраля-марта и может достигать 56-60 см. Самыми холодным месяцами исследуемого района являются январь и февраль. Их средняя месячная температура равна минус 8.6 0С (таблица 3). Самыми теплыми месяцами являются июль и август (плюс 16.9 и 14.8 0С соответственно). Климат района характеризуется большими колебаниями суточной и средней месячной температуры за отдельные годы. Безморозный период (температура воздуха превышает 0 0С) в среднем продолжается около 115 дней 

Анализ гидрографических особенностей района расположения полигона ”Красный Бор” Полигон ”Красный Бор” расположен на территории Тосненского района Ленинградской области в междуречье рек Ижора и Тосна (левых притоков р. Нева). Огромную роль в формировании рек данного района сыграли процессы древнего оледенения, в результате которых образовались, в том числе, и плоские равнины. Реки равнинной части территории имеют небольшое падение и характеризуются малыми уклонами и извилистостью русел. Бассейны рек исследуемой территории отличаются значительной заболоченностью вследствие того, что весь Северо-западный регион находится в зоне избыточного увлажнения. Это создает благоприятные условия для образования болот и заболоченных земель: обилие атмосферных осадков, замедленный сток, малое испарение, обилие подземных вод. Преобладающее питание рек Северо-Западного региона обусловлено талыми водами, доля которых составляет от 40 до 50 % суммарного годового стока. Большую роль играет дождевое питание, на долю которого приходится около 30 %. Доля питания за счет подземных вод не превышает 1/4 всего объема годового стока. Водный режим рек района характеризуется выраженным половодьем, формирующимся в период таяния снега, повышенной летней и зимней меженью, что объясняется обильным питанием подземными водами, частыми зимними оттепелями и осенними паводками. Рельеф исследуемой территории представляет собой заболоченную, покрытую лесами и мелким кустарником плоскую равнину. Перепад абсолютных отметок на участке, прилегающем к полигону, не превышает 10-15 м. Местность имеет пологий уклон с юга на север. Гидрографическая сеть вблизи полигона развита слабо. Непосредственно в районе полигона – в 0.8 км к северу и в 1.5 км к западу от него протекают два ручья, глубиной 0.8-1.2 м. В 2 км севернее полигона ручьи сливаются, образуя начало реки Б. Ижорка (Большой Ижорец), которая в свою очередь, впадает справа в р. Ижору. На восток от полигона в 2 км находится исток ручья Безымянный, являющегося левым притоком р. Тосна. Вышеперечисленные реки и ручьи имеют равнинный характер и незначительные глубины. Линия водораздела р. Ижора и р. Тосна проходит с юга на север через пос. Красный Бор; территорию полигона ”Красный Бор”; болотный массив, занимающий водораздельное пространство (бывшие торфоразработки); и на расстоянии около 4 км от полигона раздваивается, поворачивая на северо-восток к устью р. Тосна, ограничивая водосбор этой реки; вторая линия отклоняется на северо-запад к устью р. Ижора, ограничивая ее водосбор. Соотношение площадей водосбора рр. Ижора и Тосна на рассматриваемом участке междуречья ориентировочно 2.5:1. Территория междуречья, ограниченная указанными линиями и левым берегом р. Нева, не участвует в формировании стока рр. Ижора и Тосна и относится непосредственно к водосборной площади р. Нева. Следует отметить, что в данном случае речь идет о поверхностных водосборах, площадь которых может заметно отличаться от площадей подземных водосборов. Сам водораздел четко не выражен. Это объясняется тем, что многие естественные тальвеги в ходе интенсивного хозяйственного освоения данной территории были переработаны и устроена искусственная дренажная сеть. Систематические наблюдения за гидрологическим режимом в районе полигона ”Красный Бор” не проводятся. В наличии имеются лишь данные, полученные расчетным путем проектными организациями в период строительства полигона и данные полевых работ, выполненных Российским государственным гидрометеорологическим университетом (РГГМУ) в период 2003 – 2005 гг.

Геологические и гидрогеологические особенности района полигона Выбору места размещения для полигона по утилизации и захоронению токсичных промышленных отходов предшествовали многолетние и разнообразные изыскания. Главная роль в них уделялась геологическим, инженерно-геологическим, гидрогеологическим и геодезическим изысканиям. Сравнительный анализ нескольких площадей в Ломоносовском, Тосненском, Волховском, Кингисеппском и Всеволожском районах Ленинградской области позволил выбрать участок с оптимальными характеристиками. Для захоронения высокотоксичных промышленных отходов были использованы мощные залежи кембрийских глин в районе г. Колпино. Считается, что глины являются прекрасным гидроизолятором благодаря своей пластичности, так как обладают свойством самозалечивания, которое устраняет любые разрывы в толще глин, обусловленные тектоническими подвижками. Благодаря этому свойству, глины всегда считались идеальной средой для размещения в них хранилищ различных токсичных отходов.  Геологическое строение района полигона от поверхности до глубины 200 м характеризуется комплексом осадочных пород четвертичного и нижнекембрийского возраста, среди которых преобладают глинистые водоупорные разности. Водоносные горизонты представлены маломощными песчаными отложениями. Четвертичные отложения залегают первыми с поверхности земли и имеют сплошное распространение, как на площади полигона, так и за его пределами. Общая мощность отложений от 1.2 до 12.0 м. На территории полигона представлены озерно-ледниковыми песками и суглинистой мореной лужской стадии оледенения. Приповерхностные озерно-ледниковые песчаные отложения имеют мощность 0.2-1.8 м, которая увеличивается в северном направлении до 4.1-6.0 м, и в восточном и западном до 2.0-2.6 м. Пески мелкие и средние пылеватые с редким гравием и валунами в основании слоя. Озерно-ледниковые пески водоносны, к ним приурочен грунтовый водоносный горизонт. Уровень воды подвержен значительным сезонным колебаниям. В весенне-осенние месяцы он устанавливается наравне с поверхностью земли, на отметках 16.9-18.4 м абс. высоты. Таким образом, амплитуда сезонных колебаний подземных вод озерно-ледниковых песков находится в прямой зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков, являющихся основным источником их питания, и достигает величины мощности водоносного горизонта 1.8 м. За пределами полигона мощность водоносного горизонта увеличивается до 3 м. Миграция подземных вод направлена на север и северо-запад в сторону р. Большая Ижорка и ее притоков. Отметки уровня воды снижаются от 16.3-16.9 м абс. высоты на площади полигона до 15.6 и 14,7 м абс. высоты – у истоков ручьев, протекающих в 1,5 км к западу и 0,8 км к северу от него. Нижним водоупором подземных вод озерно-ледниковых отложений служат моренные суглинки. Моренные суглинки на площади полигона залегают под озерно-ледниковыми песками на глубине от 0.2-1.8 м. На остальной площади мощность моренных суглинков составляет 0.6-3.7 м в пределах полигона и увеличивается, как и мощность озерно-ледниковых песков, в северном направлении до 5.4-7.0 м. В естественном состоянии суглинки плотные, от твердой до тугопластичной консистенции. По гранулометрическому составу легкие пылеватые с содержанием гравия и валунов до 15 %. Моренные суглинки достаточно однородны по химическому составу, с коэффициентом вариации отдельных компонентов в пределах 16-41 %. Нижнекембрийские отложения в районе расположения полигона ”Красный Бор” представлен лонтоваской и ломоносовской свитами. Лонтоваская свита подстилает моренные суглинки, сложена голубовато-зелеными, зеленовато-серыми и серовато-зелеными глинами. Именно кембрийские глины являются грунтом-приемником высокоопасных отходов на полигоне ”Красный Бор”. Сравнение химического и спектрального состава кембрийских глин развитых на площади полигона и за его пределами на территории Ленинградской области, указывает на большую однородность и выдержанность вещественного состава глин как по площади, так и по глубине. На полигоне ”Красный Бор” глубина залегания кровли кембрийских глин соответствует мощности четвертичных отложений и составляет от 1.8 до 4.0 м. Кровля глин на территории полигона ровная с небольшим уклоном на север порядка 0.004-0.008 с отметками 16.9-12.1 м абс. высоты. За северным контуром полигона уклон кровли возрастает до 0.010-0.014, а отметки уже на расстоянии 580-600 м снижаются до 7.7-4.7 м абс. высоты. В пределах полигона предполагаемая мощность кембрийских глин, составляет около 70 м. Однако, несмотря на высокую опасность складируемых отходов, кембрийские глины на данном участке изучены только до 20 м. По гранулометрическому составу рассматриваемые отложения относятся к классу глин, а в отдельных случаях тяжелых пылеватых суглинков. Преобладают пылеватые (0.05-0.002 мм) и глинистые (<0.002 мм) фракции. Содержание пылеватых фракций от 47 до 73 %, глинистых – 36-53 %. Консистенция кембрийских глин в естественных условиях твердая и полутвердая. Глины имеют высокий объемный вес (от 2.01 до 2.20 г/см2) и высокий объемный вес скелета (от 1.57 до 1.97 г/см) при удельном весе 2.66-2.78 г/см, что свидетельствует об их сильной уплотненности в естественном залегании. Пористость глин изменяется от 31.64 до 43.32 %, при этом активная пористость, по объему соответствующая водоотдаче, составляет максимально 10.6 %, а чаще 2.5-6.05 %. Это говорит о том, что большая часть пор в глинах тупиковые, что определяет весьма низкую их проницаемость. Ломоносовская свита залегает в подошве кембрийских глин, к ней приурочен хорошо выдержанный горизонт подземных вод, используемых для водоснабжения. Ломоносовская свита характеризуется довольно непостоянным и невыдержанным литологическим составом и в разрезе, и по площади. Она представлена неоднородной пачкой переслаивания песчаников и глин. Полная мощность свиты весьма непостоянна и колеблется от 1.1 до 26.2 м. Песчаники, являющиеся основной составной частью свиты, преимущественно мелкозернистые и тонкозернистые, реже встречаются прослои небольшой мощности грубозернистых и разнозернистых, с преобладанием среднезернистых. Подземные воды ломоносовского водоносного горизонта относятся к трещинно-пластовому типу, повсеместно напорные. Величина напора изменяется от 3-5 м в северо-западной части области и до 200 м – в южной. Уровни воды в северной части области устанавливаются близко к земной поверхности на глубине 1-12 м (Стрельна-Горелово), в южной части – на глубине 36-70 м. Водообильность ломоносовского водоносного горизонта изучена слабо. По данным эксплуатационных скважин, расположенных в основном, на территории между Лигово и Кингисеппом горизонт слабоводообильный. Удельный дебит скважин в большинстве случаев 0.8-1.5 м/сут. Коэффициент фильтрации песчаников 0.04-0.16 м/сут. Гидрохимический состав вод ломоносовского горизонта довольно сложен, граница пресных и соленых вод не установлена. Нижним водоупором ломоносовского водоносного горизонта служат глины котлинского горизонта верхнего протерозоя мощностью от 93.0 до 155.0 м. В районе полигона ”Красный Бор” ломоносовский водоносный горизонт не изучался. В ближайших к полигону скважинах в п. Саблино и п. Горелово он вскрыт на глубине 119.5-128.0 м и 69.4-71.0 м соответственно. Статический уровень воды установился на глубине 5.0 и 12.0 м, величина напора 58.,0 и 114.5 м. Исходя из этого, в пределах полигона кровля ломоносовского водоносного горизонта ожидается на глубине порядка 76 м, мощность горизонта – порядка 10 м, величина напора воды над кровлей порядка 30 м. Ломоносовский водоносный горизонт имеет большое практическое значение для территории, расположенной вдоль южного побережья Финского залива, где является практически единственным источником пресных подземных вод. В Стрельне, Володарском и других населенных пунктах он используется для питьевого водоснабжения одиночными скважинами. Расстояние от полигона ”Красный Бор” до этих пунктов примерно 35-50 км. Возможность загрязнения источников водоснабжения определяется защищенностью подземных вод в районе полигона ”Красный Бор”, временем миграции загрязнении до пунктов эксплуатации водоносного горизонта, концентрацией загрязняющих веществ в подземных водах этих пунктов в настоящее время, временем от начала эксплуатации полигона, интенсивностью протекания самоочистки подземных вод и так далее. Одной из основных проблем в этом смысле является обеспечение полной герметичности карт-хранилищ, с тем, чтобы исключить малейшую возможность проникновения жидких фракций отходов в окружающую среду. Такие случаи разгерметизации хранилищ являются, по сути, экологическими катастрофами, ликвидация которых сопряжена с огромными финансовыми и социальными потерями. К сожалению, чаще всего, ликвидация подобных катастроф просто невозможна, что приводит к загрязнению окружающей природной среды на многие десятилетия. Здесь следует указать на следующие обстоятельства: - выбор полигона опирался на результаты изысканий и предварительные теоретические оценки направления и скоростей перемещения потенциальных загрязнителей в потоках грунтовых вод, приуроченных к озерно-ледниковым отложениям, расположенным над толщей глин; - проницаемость глин оценивалась по результатам лабораторных исследований опытных образцов, представлявших собой штуфные монолиты с мелкой трещинноватостью; - открытая трещинноватость этих глин, которую можно наблюдать в крупных карьерах, таких, в частности, как Никольский, не исследовалась. В тоже время ширина такого рода трещин измеряется сантиметрами, а длина – многими метрами; - за весь период эксплуатации полигона возникли не теоретические, а реальные ореолы загрязнения на территориях, прилегающих к полигону, которые требуют специальных исследований не только по площади их распространения, но и по глубине. Анализ материалов, посвященных особенностям геологического и гидрогеологического строения района расположения полигона ”Красный Бор”, показал, что различные авторы придерживаются разных точек зрения на вопросы возможной проницаемости глин и за счет каких факторов она может возникнуть. Первые обобщающие публикации по данным вопросам выполнены Часовниковой Е.В. в 1979-1981 гг. Исследования были посвящены возможным изменениям состава и свойств кембрийских глин при взаимодействии их с жидкими химическими отходами. Отдельные аспекты влияния производственной деятельности полигона на окружающую среду затронуты в трудах Арутюнова Г.М. , Томилина А.М. и Нижарадзе Т.Н.. В последней работе особое внимание уделяется экологическому состоянию почвогрунтов, поверхностных и подземных вод. Инженерно-геологическая оценка захоронения отходов в кембрийских глинах была проведена в работах Еремеевой А.А. и Плющ Л.В. в 2002 г. Последнее исследование, включившее в себя также материалы некоторых предыдущих работ, выполнено в 2004 г. Гольцовой Н.И. и Меркушевым И.А. Ключевой темой дискуссии между исследователями являются вопросы фильтрационной проницаемости кембрийских глин в условиях взаимодействия их с химическими веществами, складируемыми в картах полигона. Возможные варианты воздействия: Попадание токсичных веществ в окружающую природную среду за счет атмосферных переносов. Развитие событий по этому сценарию должно быть отнесено ко второй группе. Сценарий определяется причинами как природного (испарение и пылесдувание с открытой поверхности карт-хранилищ токсичных отходов), так и техногенного (выбросы установок термического обезвреживания отходов) характера. Испарение с поверхности карт усиливается в летний период с повышением температуры воздуха и, соответственно, уменьшается в зимний. Установление степени токсичности веществ, поступающих в атмосферу за счет испарения, сильно затруднено вследствие недостаточности достоверной информации о соединениях и веществах содержимого карты, а также химических реакциях, протекающих в ее толще и на границе раздела. По результатам анализа по оценке содержимого карт полигона, проведенного специалистами Российского государственного гидрометеорологического университета в 2004 – 2005 гг., можно сделать следующие предварительные выводы. В картах-хранилищах в основном захораниваются две группы токсичных отходов. Первая группа отходов: отходы гальванических производств, растворы и взвеси, подвергающиеся каскадному методу переработки (отстаиванию и испарению). Вторую группу составляют жидкие органические отходы. Способы обезвреживания первой и второй групп включают операцию захоронения твердых и части жидких осадков в картах. Некоторая часть жидких отходов перерабатывается методом выпаривания на установках термического обезвреживания, парогазовые выбросы при этом являются основным источником загрязнения атмосферы, почвы и водных бассейнов. Отходы первой группы представляют собой смесь жидких и взвешенных неорганических веществ (водные кислотные растворы и взвеси), как солей, так и оксидов элементов практически всех групп таблицы Менделеева. Парогазовые выбросы данной группы в основном содержат оксиды азота, диоксид углерода, оксиды серы, а также цианиды, галогениды щелочных металлов и их гидроксиды, которые увлекаются водяным паром в атмосферу. Кроме того, возможен выброс ультрадисперсных коллоидных частиц солей, гидроксидов, оксидов тяжелых металлов. В результате получается сложная аэрозольная система, представляющая собой смесь твердых соединений тяжелых металлов (Al, Fe, Cu, Zn, Cd, Ni, Co, Mn, Pb, Hg, As, Cr, Be), жидких частиц водных растворов галогенидов щелочных металлов и их гидроксидов (NaCl, KCl, NaOH, KOH), смеси техногенных газовых выбросов – оксиды азота, серы, углекислый газ, хлористый водород, сероводород, циановодород, арсины (NO, NO2, SO2, SO3, CO2, HCl, H2S, HCN). Среди группы органических отходов, следует выделить летучие и малолетучие соединения. К летучим соединениям относится сероуглерод, хлороформ, метанол, формальдегид, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, акриловая и метакриловая кислоты, формамиды, которые в процессе отстаивания испаряются в окружающую атмосферу. В процессе испарения летучих органических соединений происходит также увлечение малолетучих соединений (фенола, бензола, толуола, ксилола). Поскольку процесс отстаивания проходит в течение нескольких дней, то такой карт является потенциальным источником загрязнений воздушного бассейна, особенно в летний период. При сжигании жидких органических отходов на установках термического обезвреживания можно указать следующее. Основная задача процесса сжигания подобных отходов заключается в огневой обработке (при температуре 1200 – 1300 0С) с последующим получением инертных газообразных продуктов – СО2 и Н2О. Как показывает анализ жидких органических отходов, они содержат ряд элементов – азот, серу, хлор, бром, фосфор, которые влияют на состав выбросов, образующихся в процессе огневой обработки. Газовые выбросы содержат их оксиды: NO, NO2, SO2, SO3, CO, CO2, P2O5. Хлор и бром выделяются в виде молекулярных соединений Cl2 и Br2. Появление подобных соединений, которые обладают определенной токсичностью, влияют на состояние окружающей среды. На периферийных зонах огневой обработки с пониженной температурой сгорания происходит неполное сгорание органических отходов и выделение веществ, являющихся продуктами термоокислительной деструкции (алициклические и ароматические углеводороды, алифатические спирты, альдегиды, кетоны и т.п.). Параллельно с выделением газообразных оксидов происходит образование углерода в виде высокодисперсных частиц, обладающих высокой химической активностью. Перечисленный состав продуктов сгорания обладает определенным токсичным действием и, в виде аэрозолей, распространяется в атмосфере. При выпадении осадков (дождей) указанные соединения, реагируя с водой, образуют кислоты. Указанный состав дымовых газов, особенно в случае наличия продуктов неполного сгорания элементоорганических соединений, приводит к образованию токсичных хлорорганических соединений. При неполном сгорании отходов хлорорганических соединений в продуктах сгорания могут присутствовать и другие соединения, в том числе полихлорированные дибензодиоксины (ПХДД) и полихлорированные дибензофураны (ПХДФ). Анализируя результаты исследования огневой обработки жидких органических отходов, можно отметить, что наиболее массовыми и токсичными соединениями, выделяющимися в атмосферу, являются оксиды азота и серы, а также хлористый водород. Диоксид углерода в данном случае является компонентом, который выполняет функцию, нарушающую естественный состав воздушной атмосферы, а также способствует при попадании в почву и водные бассейны карбонизации присутствующих в них солей. Параллельно он увеличивает кислотность почв и водного бассейна. Кроме того, в атмосферу выбрасываются более сложные токсичные органические соединения (фосген и диоксины), фенолы и его производные, формальдегид, ПАУ (нафталины и их производные, пирены и их производные, битумы, асфальтены), производные уретанов. Общий анализ особенностей ветрового режима показывает, что в районе полигона ”Красный Бор” преобладающими являются юго-западные атмосферные переносы. Для летне-осеннего периода характерным является формирование преимущественно западных воздушных переносов с постепенным поворотом против часовой стрелки к южной составляющей. Наиболее сильные воздушные потоки, определяющие соответствующие переносы, отмечаются в юго-западном направлении в осенний период со скоростью ветра от 7 до 13 м/с. Таким образом, учитывая то, что водосборный бассейн р. Нева располагается к северу и северо-востоку от полигона ”Красный Бор”, следует отметить высокую степень благоприятствования попаданию токсичных веществ за счет атмосферных переносов в гидрографическую сеть района. Попадание токсичных веществ в окружающую природную среду за счет экстремальных метеорологических явлений (смерчи, ураганы) Развитие событий по этому сценарию классифицируется к первой группе (залповые выбросы). Сценарий определяется формированием и прохождением в районе полигона ”Красный бор” экстремального метеорологического явления, такого как ураган или смерч. В результате этого в атмосферу могут быть подняты и перенесены на значительные расстояния жидкие и твердые частицы с поверхности карт, содержащие токсичные соединения. Хотя вероятность возникновения таких процессов невелика, но сама возможность их, очевидно, существует. Смерч такой большой разрушительной силы прошел в пос. Ильичево (в 50 км от Санкт-Петербурга) в июле 2006 г. В результате на площади около 7 гектаров были повалены и вывернуты с корнем деревья, сломано 96 опор, повреждено 24 км линий электропередач.

Попадание токсичных веществ на водосбор р. Нева вследствие аварии при их транспортировке на полигон В настоящий момент транспортировка токсичных отходов на полигон ”Красный Бор” осуществляется с помощью специально оборудованного автотранспорта тремя способами:  особо опасные отходы вывозятся специальным транспортом, принадлежащим полигону;  собственным транспортом крупных предприятий-поставщиков отходов;  мелкими посредническими фирмами, имеющими лицензию на вывоз определенных видов отходов. В настоящее время таких фирм в Санкт-Петербурге насчитывается около 50. Развитие событий по этому сценарию классифицируется к первой группе (залповые выбросы). Сценарий определяется причинами техногенного или антропогенного (нарушение правил перевозки токсичных веществ, в том числе и в результате несоблюдения правил дорожного движения) характера. Эта ситуация характеризуется малым и средним объемами возможного поступления экотоксикантов в окружающую природную среду. Наиболее опасны такие аварийные ситуации в переходные периоды года, т.е. в весенний и осенний, когда с одной стороны ухудшаются условия для движения транспорта, а с другой прилегающие к дорогам водотоки и водоемы наполнены водой. При рассмотрении вопроса о возможном составе токсичных веществ, которые могут попасть в природную среду при транспортировке, следует отметить, что при существующем способе доставки отходов специализированные машины-сборщики отходов за один рейс обслуживают несколько предприятий и складируют в свои бункеры отходы разных типов. При этом интегрированная масса отходов в процессе транспортировки может взаимодействовать между собой, образуя новые типы веществ. Таким образом, вероятность возникновения аварийных ситуаций при транспортировке опасных отходов автомобильным транспортом, практически равноценна для органических и неорганических отходов, и потому может рассматриваться совместно для этих видов опасных отходов. Кроме этого, значительную опасность представляет возможность аварии при транспортировке отходов 1 класса опасности, среди которых наиболее важное место занимают использованные люминесцентные источники света, при разрушении стеклянного корпуса которых возможно ртутное заражение местности. Возникновение аварийной ситуации при хранении, обращении и утилизации токсичных отходов на полигоне ”Красный Бор” Аварийный предполагаемый выброс на расположенном на полигоне ”Красный Бор” заводе по переработке токсичных отходов будет носить характер залпового выброса в атмосферу или гидросферу. Наиболее опасен такой выброс в переходный период года, так как в это время геофизические и гидрометеорологические процессы наиболее активны. При этом необходимо отметить, что попадание экотоксикантов в гидросферу в данном случае в значительной степени будет блокировано защитными аккумулирующими емкостями и гидротехническими сооружениями полигона. При хранении на территории полигона и заводских площадок наибольшую опасность создают органические отходы вследствие их токсичности, пожаро- и взрывоопасности, летучести паров и аэрозолей. Неорганические отходы характеризуются только токсичностью, и способны распространятся в растворённом или пылеобразном состоянии. Наиболее опасными объектами строящегося производства на полигоне ”Красный Бор” являются корпуса и сооружения для переработки органических отходов (корпус № 102/104 для приёма и переработки нефтесодержащих, органических и галоидорганических веществ; корпус № 103 для хранения концентрированных и обводнённых органических отходов, жидких галоидорганических отходов, частично обезвоженных нефтепродуктов; корпус № 106 для приёма и выдачи сточных вод от переработки органических отходов). Иные виды аварийных ситуаций (внешние воздействия различной природы) Развитие событий по этому сценарию классифицируется к первой группе (залповые выбросы). Сценарий определяется внешними причинами природного, техногенного или антропогенного характера. В качестве возможных причин можно указать падение на территорию полигона крупных объектов (например, космического происхождения – метеоритов; или техногенного – самолетов) с последующим катастрофическим разрушением защитных сооружений полигона ”Красный Бор” и выбросом токсичных веществ в окружающую природную среду. Также следует отметить возможность направленного разрушительного действия (например, совершение террористических актов). Такие события обладают крайне малой вероятностью, но, при этом несут потенциальную угрозу, обладающую максимальной катастрофичностью. При рассмотрении дальнейших этапов возможного развития сценариев следует отметить, что при распространении вода, насыщенная экотоксикантами, пройдет несколько зон, каждая из которых может быть охарактеризована особенными условиями как подстилающей поверхности, так и гидродинамической и гидрохимической среды. Среди основных зон, которые необходимо рассматривать при оценке возможности поступления токсичных веществ в водную систему Балтийского моря, следует указать (по мере прохождения от источника загрязнения до акватории Балтийского моря):  водосборная площадь р. Нева (условия должны учитываться для всех сценарных условий);  среднее течение р. Невы;  дельта р. Невы;  Невская губа;  Финский залив;  Балтийское море. Все это определит существенную степень гидродинамической и биохимической трансформации экотоксикантов, попавших в гидрографическую сеть района полигона . Среди основных факторов, влияющих на распространение токсичных веществ, следует отметить комплекс гидрометеорологических параметров (направление и скорость ветра, температура воздуха и воды, сгонные и нагонные явления в дельте р. Невы), сложившихся на момент события и в следующий период. При возможном дальнейшем распространении экотоксикантов в Финский залив существенную роль будут играть положения затворов комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений.

Список используемой литературы:

1. Документ "Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения неутилизируемых промышленных отходов" N 1746-77

2. Документ СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов.

3. http://www.nikolskoe.net/index.php?showtopic=3110