К вопросу о геофизическом мониторинге техногенных экосистем

Требования экологической безопасности для полигонов захоро-нения промышленных и бытовых отходов предусматривают макси-мальную защиту объектов природной среды, находящихся в зоне веро-ятного влияния полигонов. Подземные и поверхностные водные объ-екты наиболее уязвимы при нарушениях в строительстве, эксплуата-ции и рекультивации мест захоронения отходов. Защита объектов гид-росферы предусматривает разработку программ экологического мони-торинга, направленных на обнаружение возможного загрязнения, кон-троль допустимой нагрузки, прогноз изменения состояния и управле-ние воздействием [1,4].
Как правило, загрязнение горизонтов подземных вод связано с нарушением барьерной функции системы противофильтрационной защиты основания полигона. Противофильтрационная защита полиго-на представляет собой комбинированный экран, состоящий из мине-ральных (глины, суглинки) и искусственных изолирующих слоев. Для создания усиленного барьера защиты грунтовых вод применяются раз-личные типы гидроизолирующих экранов на основе синтетических полимеров. Оценка эффективности искусственного экрана основана на технических характеристиках материала (прочностные показатели, долговечность), определяемых по ГОСТам, ТУ, сертификатам фирм-производителей. Однократный технологический контроль противо-фильтрационного экрана ведется визуально на этапе сооружения поли-гона. Места явных порывов "залечиваются" путем сваривания. Герме-тичность сварных швов оценивается пневматическим способом по по-терям давления.
В настоящее время информацию о целостности противофильт-рационного экрана можно получить путем количественного и качест-венного анализа потока грунтовых вод, проходящих под основанием полигона. Меняющиеся во времени параметры (объемы размещенных отходов, скорость миграции вредных соединений, скорость потока и состав грунтовых вод, метеорологические условия и др.) не позволяют оценить время и масштабы разрушения, выявить локализацию поры-вов полимерного экрана. Используемые методы мониторинга имеют низкий порог чувствительности из-за разбавления утечек фильтрата грунтовым потоком, высокую инерцию из-за удаленности точек кон-троля от мест захоронения. Вероятность обнаружения локальных по-вреждений экрана сводится к нулю.
Методы геофизического контроля лишены перечисленных не-достатков и позволяют расширить программу мониторинга объектов гидросферы с учетом всего жизненного цикла полигона. Геофизиче-ские методы широко применимы в решении основных гидрологиче-ских задач на всех стадиях изысканий. Геологическое и гидрогеологи-ческое картирование с определением мощности пластов, состава по-кровных и коренных пород, водоносных и водоупорных горизонтов, оценка динамики подземных вод; изучение гидрогеологического ре-жима водозаборов и др. ведутся методами электроразведки - электро-магнитным зондированием и всеми видами электропрофилирования. Для выявления направления и зон вероятной фильтрации грунтовых вод эффективным является метод естественного поля. Для литологиче-ского расчленения зон фильтрационных потоков применим метод вер-тикального электрического зондирования. Высокая разрешающая спо-собность методов и их модификаций сочетается с экономической эф-фективностью и экологической чистотой геологоразведочных работ.
Геофизический мониторинг мест техногенных экосистем следу-ет разделить на 4 этапа. На первом этапе - стадии проектирования по-лигонов захоронения необходимо изучить гидродинамическую обста-новку участка - определение уровня подземных вод, их направление и скорость движения, оценить минерализацию, локализовать зоны фильтрации. На этой же стадии проводится литологическое расчлене-ние разреза. Для этих целей применяют методы электрического зонди-рования, профилирования, естественного поля, скважинные наблюде-ния методами заряженного тела и резистивиметрии [2]. На втором эта-пе - стадии строительства и ввода в эксплуатацию шламохранилищ необходимо провести контроль целостности искусственного противо-фильтрационного экрана и установить места локальных порывов. На данном этапе целесообразно применять электрическое профилирова-ние на постоянном токе двумя встречными установками. Этот метод в электроразведке называется комбинированным электрическим профи-лированием (КЭП), который применяется для обнаружения узколока-лизованных зон повышенной электрической проводимости по отноше-нию к вмещающим породам. На фоне изолятора - полиэтиленовой пленки места порывов и несклеивание швов являются зонами повы-шенной проводимости. Данный метод контроля за целостностью про-тивофильтрационного экрана опробован на модельных установках и в реальных условиях. На третьем этапе - стадии эксплуатации полигонов предлагается проводить режимные электроразведочные наблюдения по периметру шламохранилища, как в наземном, так и в скважинном вариантах. В результате сравнения с эталонными геоэлектрофильтра-ционными параметрами, полученными на первой стадии, выявляют зоны утечек фильтрата из котлована. Методика и техника работ хоро-шо зарекомендовала себя при контроле герметичности шламохрани-лищ, используемых при бурении разведочных скважин на нефть и газ в Пермском Прикамье [3]. На четвертом этапе - стадии рекультивации целесообразно проводить однократный геофизический контроль с це-лью обоснования минимизации воздействия полигонов на объекты гидросферы после их закрытия.

Powered by Drupal - Design by artinet