Какие мероприятия используются по защите подземных вод

Какие мероприятия используются по защите подземных вод

Об актуальных изменениях в КС узнаете, став участником программы, разработанной совместно с АО »СБЕР А». Слушателям, успешно освоившим программу, выдаются удостоверения установленного образца.

Программа разработана совместно с АО »СБЕР А». Слушателям, успешно освоившим программу, выдаются удостоверения установленного образца.

Обзор документа

Постановление Правительства РФ от 11 февраля 2016 г. № 94 “Об утверждении Правил охраны подземных водных объектов”

В соответствии со статьей 55 Водного кодекса Российской Федерации Правительство Российской Федерации постановляет:

1. Утвердить прилагаемые Правила охраны подземных водных объектов.

2. Установить, что реализация настоящего постановления осуществляется соответствующими федеральными органами исполнительной власти в пределах установленной им предельной численности работников центральных аппаратов и территориальных органов, а также бюджетных ассигнований, предусмотренных им в федеральном бюджете на руководство и управление в сфере установленных функций.

Председатель Правительства Российской Федерации

Д. Медведев

Правила
охраны подземных водных объектов
(утв. постановлением Правительства РФ от 11 февраля 2016 г. № 94)

I. Общие положения

1. Настоящие Правила устанавливают порядок осуществления мероприятий по охране подземных водных объектов.

2. Охрана подземных водных объектов осуществляется путем проведения мероприятий по предупреждению загрязнения, засорения подземных водных объектов, истощения их запасов, а также ликвидации последствий указанных процессов и включает в себя:

а) мероприятия по предотвращению поступления загрязняющих веществ в подземные воды;

б) мероприятия по ликвидации последствий загрязнения, засорения подземных вод и истощения их запасов;

в) наблюдение за химическим, микробиологическим и радиационным состоянием подземных вод;

г) наблюдение за уровенным режимом подземных вод;

д) определение объемов добычи (извлечения) подземных вод из подземных водных объектов в соответствии с утвержденной в установленном порядке проектной документацией и (или) техническим проектом разработки месторождений полезных ископаемых;

е) определение объемов размещаемых попутных (пластовых) вод, радиоактивных отходов, отходов производства и потребления I — V классов опасности в глубокие горизонты (коллекторы) в соответствии с утвержденной в установленном порядке проектной документацией;

ж) определение объемов сточных вод, размещаемых в подземных водных объектах, которые не используются и не могут быть использованы для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения в соответствии с утвержденной в установленном порядке проектной документацией;

з) установление режима хозяйственной деятельности, запрещающего работы, загрязняющие подземные воды в границах зон санитарной охраны водозаборов питьевых подземных вод, границах округов горно-санитарной охраны месторождений минеральных вод, а также в областях питания незащищенных водоносных горизонтов, используемых для целей централизованного и нецентрализованного питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения.

3. Охрана подземных водных объектов осуществляется при следующих видах деятельности:

а) геологическое изучение недр, сопровождаемое проведением горных работ, включая бурение скважин;

б) разработка месторождений полезных ископаемых, в том числе питьевых, технических, минеральных лечебных, теплоэнергетических и промышленных подземных вод;

в) строительство и эксплуатация подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;

г) извлечение подземных вод при водопонижении, связанном со строительством и с эксплуатацией промышленных и гражданских сооружений, дренировании мелиорируемых и подтопленных территорий, а также извлечение подземных вод при ликвидации и локализации очагов загрязнения подземных вод, инфильтрации вод в водоносные горизонты с целью искусственного пополнения запасов подземных вод;

д) размещение отходов производства и потребления, а также размещение в пластах горных пород попутных вод и вод, использованных пользователями недр для собственных производственных и технологических нужд при разведке и добыче углеводородного сырья;

е) захоронение радиоактивных отходов, отходов производства и потребления I — V классов опасности в глубоких горизонтах, обеспечивающих локализацию таких отходов;

ж) осуществление хозяйственной и иной деятельности, которая связана с размещением, проектированием, строительством, реконструкцией, вводом в эксплуатацию, эксплуатацией, консервацией и ликвидацией зданий, строений, сооружений и иных объектов, которая оказывает прямое или косвенное воздействие на подземные водные объекты и приводит или может привести к загрязнению и (или) истощению их запасов.

II. Мероприятия по предотвращению загрязнения подземных вод, истощения их запасов, а также ликвидации последствий указанных процессов

4. Мероприятия, указанные в пункте 2 настоящих Правил, включают в себя профилактические и специальные мероприятия.

5. К профилактическим мероприятиям относятся:

а) размещение вновь создаваемых объектов, являющихся потенциальными источниками загрязнения и (или) истощения запасов подземных вод, с учетом минимизации неблагоприятных антропогенных воздействий;

б) предотвращение поступления загрязняющих веществ с поверхности земли, из отстойников и прудов-накопителей, подземных сооружений (канализационных коллекторов и трубопроводов) в подземные воды путем устройства защитных инженерных сооружений и непроницаемых экранов с учетом опасных инженерно-геологических и иных процессов;

в) оборудование на объектах, являющихся потенциальными источниками загрязнения подземных вод, наблюдательных скважин;

г) наблюдение за химическим, микробиологическим и радиационным состоянием подземных вод и их уровенным режимом (далее — наблюдение за состоянием подземных вод) путем анализов проб воды и измерений уровней подземных вод в эксплуатационных водозаборных и наблюдательных скважинах.

6. К специальным мероприятиям относятся:

а) строительство инженерных сооружений для перехвата загрязненных вод при их разливе с целью локализации очагов загрязнения подземных вод;

б) создание защитных сооружений вокруг очага загрязнения подземных вод;

в) ликвидация очагов загрязнения подземных вод;

г) наблюдение за состоянием подземных вод на загрязненных территориях.

7. Мероприятия, указанные в пункте 2 настоящих Правил, разрабатываются в составе проектной документации на проектирование и строительство объектов, являющихся потенциальными источниками загрязнения подземных вод, а также технических проектов разработки месторождений полезных ископаемых.

III. Геологическое и гидрогеологическое обеспечение охраны подземных вод

8. С целью наблюдения за состоянием подземных вод и своевременного принятия специальных мер по их охране на водозаборах подземных вод эксплуатационные и резервные скважины должны быть оборудованы приборами учета объема добычи подземных вод и устройствами для измерения уровней подземных вод.

Водозаборы подземных вод с объемом добычи свыше 100 куб. метров в сутки должны быть оборудованы наблюдательными скважинами для проведения систематических наблюдений за качеством и уровнем подземных вод на участке недр, предоставленном в пользование.

9. В случае ухудшения качества добываемых подземных вод, выражающегося в превышении показателей минерализации, жесткости, появлении бактериального и химического загрязнения, а также в отклонении режима работы водозабора от установленных в проектной документации показателей, пользователь недр обязан в течение одних суток уведомить об этом соответствующий территориальный орган Федеральной службы по надзору в сфере природопользования. Сведения об указанном ухудшении качества добываемых подземных вод направляются на бумажном или электронном носителе с сопроводительным письмом, содержащим перечень представляемой информации.

10. Проектирование и устройство наблюдательных скважин, производство наблюдений за состоянием подземных вод и лабораторный контроль качества подземных вод осуществляются пользователями недр и (или) иными лицами, которым принадлежат на праве собственности или ином законном основании объекты, являющиеся потенциальными источниками загрязнения и (или) истощения запасов подземных вод.

11. Расположение наблюдательных скважин и их конструкция определяются с учетом геолого-гидрогеологических условий подземных водных объектов.

12. Параметры наблюдательных скважин и проводимых на них наблюдений за состоянием подземных вод подлежат корректировке при превышении значений показателей загрязнения подземных вод, ранее согласованных в проектной документации.

IV. Охрана подземных водных объектов при добыче подземных вод

13. Охрана месторождений подземных вод осуществляется в соответствии с требованиями, установленными законодательством Российской Федерации в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

14. Мероприятия по охране подземных водных объектов предусматриваются техническим проектом разработки месторождений полезных ископаемых, подготовленным, согласованным и утвержденным в установленном порядке.

15. Запрещается добыча подземных вод и размещение в недрах сточных вод, попутных (пластовых) вод, радиоактивных отходов, отходов производства и потребления I — V классов опасности устройствами (скважинами и каптажами), не оборудованными измерительными устройствами (счетчиками, расходомерами), которыми должны быть оборудованы все выпуски, в том числе аварийные.

16. Ликвидация аварийных и непригодных к дальнейшему использованию скважин, а также консервация неиспользуемых скважин осуществляются пользователями недр в соответствии с проектной документацией на ликвидацию или консервацию указанных скважин.

17. Подземные воды выводятся на поверхность минимальным количеством каптажных сооружений. В случае вывода подземных вод, обладающих агрессивным коррозионным действием, для изготовления эксплуатационных колонн и других сооружений применяются устойчивые к разрушению материалы.

18. При бурении в пределах месторождения новых эксплуатационных или разведочных скважин, а также при выполнении на существующих скважинах каких-либо ремонтных работ принимаются меры, предотвращающие разгерметизацию обсадных колонн, изолирующих различные водоносные горизонты.

19. При добыче подземных вод не допускается выпуск добываемых подземных вод, не предусмотренный проектной документацией.

V. Охрана подземных водных объектов при подземном размещении отходов и стоков

20. Размещение попутных (пластовых) вод, радиоактивных отходов, отходов производства и потребления I — V классов опасности возможно в глубоких горизонтах горных пород (коллекторов), в том числе содержащих высокоминерализованные не имеющие применения подземные воды.

21. Размещение сточных вод, попутных (пластовых) вод, жидких токсичных, радиоактивных и иных опасных отходов в пластах горных пород, содержащих подземные воды, которые могут быть использованы в теплоэнергетических, промышленных, питьевых и хозяйственно-бытовых целях, не допускается.

Обзор документа

Урегулированы вопросы охраны подземных водных объектов.

Речь идет, в частности, о предотвращении поступления загрязняющих веществ в подземные воды; о ликвидации последствий загрязнения, засорения; о наблюдении за уровенным режимом, а также за химическим, микробиологическим и радиационным состоянием.

Определены виды деятельности, в рамках которых осуществляется охрана подземных вод. Это, например, геологическое изучение недр, сопровождаемое проведением горных работ, включая бурение скважин; разработка месторождений полезных ископаемых, в т. ч. питьевых, технических, минеральных лечебных, теплоэнергетических и промышленных подземных вод; строительство и эксплуатация подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых.

Установлены особенности геологического и гидрогеологического обеспечения охраны подземных вод.

Предусмотрены мероприятия по охране при подземном размещении отходов и стоков, при добыче подземных вод.

Какие мероприятия используются по защите подземных вод

ВК РФ Статья 59. Охрана подземных водных объектов

1. Физические лица, юридические лица, деятельность которых оказывает или может оказать негативное воздействие на состояние подземных водных объектов, обязаны принимать меры по предотвращению загрязнения, засорения подземных водных объектов и истощения вод, а также соблюдать установленные нормативы допустимого воздействия на подземные водные объекты.

2. На водосборных площадях подземных водных объектов, которые используются или могут быть использованы для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, не допускается размещать объекты размещения отходов производства и потребления, кладбища, скотомогильники и иные объекты, оказывающие негативное воздействие на состояние подземных вод.

(в ред. Федерального закона от 29.12.2014 N 458-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

3. Использование сточных вод для орошения и осуществления иных мелиоративных мероприятий может осуществляться в соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями.

(в ред. Федерального закона от 19.12.2022 N 539-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

4. В случае, если при использовании недр вскрыты водоносные горизонты, необходимо принять меры по охране подземных водных объектов.

5. При проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации водозаборных сооружений, связанных с использованием подземных водных объектов, должны быть предусмотрены меры по предотвращению негативного воздействия таких сооружений на поверхностные водные объекты и другие объекты окружающей среды.

Мероприятия по охране подземных вод от истощения и загрязнения

6.9.1. К мероприятиям по предупреждению истощения подземных вод относят:

— учет использования подземных вод на проектируемом объекте;

— запрещение (за исключением особо оговоренных случаев) использования подземных вод для нужд технического водоснабжения промышленных объектов;

— строгое соблюдение установленных лимитов на воду;

— принятие мер по сокращению водоотбора, а также переоценка запасов воды там, где практикой эксплуатации подземных вод не подтвердились их утвержденные запасы;

— отказ от размещения водоемких производств в районах с недостаточной обеспеченностью водой;

— проведение гидрогеологического контроля за предотвращением истощения эксплуатационных запасов подземных вод;

— тампонаж бездействующих водозаборных скважин.

6.9.2. К мероприятиям по предотвращению загрязнения подземных вод относят:

— запрещение сброса сточных вод и жидких отходов производства в поглощающие горизонты, имеющие гидравлическую связь с горизонтами, используемыми для водоснабжения;

— тщательное выполнение работ при строительстве водонесущих коммуникаций предприятия;

— отвод загрязненного поверхностного стока с территории промплощадки в специальные накопители или очистные сооружения;

— устройство защитной гидроизоляции сооружений, являющихся потенциальными источниками загрязнения подземных вод;

— устройство пристенных или пластовых дренажей при строительстве зданий и сооружений проектируемого объекта с отводом дренажных вод в гидрографическую сеть или на очистные сооружения;

— складирование сырья, полуфабрикатов и отходов на специальных площадках, оборудованных противофильтрационными экранами;

— организацию зон санитарной охраны на территории, являющейся источником питания подземных вод;

— организацию регулярных режимных наблюдений за условиями залегания, уровнем и качеством подземных вод на участках существующего и потенциального загрязнения, связанного со строительством проектируемого объекта.

6.9.3. Все мероприятия, связанные с тем или иным видом использования подземных вод, а также размещение объектов, эксплуатация которых приводит к их загрязнению (поля фильтрации, накопители сточных вод, шламо и хвостохранилища и т.п.) должны быть согласованы с территориальными органами МПР России.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Глава 8. Мероприятия по охране качества подземных вод

Для регулирования и контроля антропогенного загрязнения ис­пользуемых для водоснабжения подземных вод применяются уп­равляющие воздействия (выбор нового источника водоснабжения, устранение источника загрязнения, мероприятия по защите под­земных вод от загрязнения) или очистка и обработка отбираемой загрязненной воды.

Мероприятия по защите подземных вод от загрязнения подраз­деляются на профилактические, направленные на сохранение ес­тественного качества подземных вод; локализационные, препятст­вующие увеличению и продвижению создавшегося в водоносном горизонте очага загрязнения; восстановительные, проводимые для удаления загрязнений из водоносного горизонта и восстановления природного качества подземных вод [1, 3].

Опыт показывает, что для осуществления мероприятий по лик­видации загрязнения подземных вод требуются большие средства; кроме того, возникают технические трудности, связанные с необ­ходимостью очистки откачиваемых загрязненных подземных вод .из-за невозможности их использования или сброса в водоем. Меж­ду тем методы очистки подземных вод от химических загрязнений разработаны недостаточно и также требуют больших эксплуата­ционных затрат вследствие большого объема подлежащих очистке подземных вод. Если очаг загрязнения в водоносном горизонте имеет большой объем, ликвидация загрязнения становится прак­тически неосуществимой. Поэтому основным направлением в борь­бе с загрязнением подземных вод должно быть осуществление сис­темы профилактических мер, учитывающих тесную связь подзем­ных вод с поверхностными.

Главную роль в предупреждении загрязнения подземных вод играют мероприятия общего характера. К их числу в первую оче­редь следует отнести все меры по предотвращению загрязнения рек и водоемов; совершенствование методов очистки промышлен­ных и хозяйственно-бытовых сточных вод; создание производств с бессточной технологией и замкнутых систем промышленного водо­снабжения и канализации; изоляцию коммуникации, несущих сточ­ные воды; ликвидацию или очистку газодымовых выбросов на пред­приятиях; ограничение использования ядохимикатов и удобрений на сельскохозяйственных территориях; глубокое подземное захо­ронение особо вредных стоков, очистка которых экономически не оправдана.

Многие мероприятия профилактического характера должны осуществляться при активном участии специалистов-гидрогеоло­гов. К таким мероприятиям относятся:

— целенаправленный выбор водоносного горизонта, места рас­положения водозабора и режима его эксплуатации, т. е. опреде­ление производительности, числа и расположения водозаборных сооружений, а также допустимого понижения уровня подземных вод с целью сохранения должного качества подземных вод на весь период эксплуатации водозабора;

— оценка естественного и прогнозного качества подземных вод с позиций удовлетворения требованиям государственных стандар­тов на качество воды и при учете возможности и технико-экономи­ческой эффективности искусственного улучшения качества воды;

— выполнение гидрогеологических расчетов для обоснования размеров зоны санитарной охраны для каждого водозабора хо­зяйственно-питьевого нааначения;

— назначение в пределах зоны санитарной охраны санитарно-технического режима, соответствующего гидрогеологическим усло­виям и специфике хозяйственного освоения территории в районе водозабора.

При обязательном участии гидрогеологических организаций по данным специальных изысканий должно также проводиться обо­снование выбора безопасного в отношении загрязнения подземных вод места расположения новых промышленных предприятий, на­селенных пунктов и сельскохозяйственных объектов. Геологический контроль особенно важен при выборе участка размещения новых предприятий с большим количеством сточных вод и отходов, жи­вотноводческих комплексов и ферм. При этом необходимо учиты­вать естественную защищенность пригодных для водоснабжения подземных вод и связь отдельных водоносных горизонтов между собой и с поверхностными водами. Как правило, следует избегать строительства водоемких промышленных предприятий в долинах рек, на поймах и аллювиальных террасах, а также в других райо­нах, где грунтовые или плохо защищенные подземные воды ис­пользуются или могут быть использованы для водоснабжения.

Если по технико-экономическим или другим причинам нельзя отказаться от размещения нового предприятия в районе незащи­щенного водоносного горизонта, то гидрогеологические данные должны быть достаточными для разработки рекомендаций по за­щитным мероприятиям и созданию наблюдательной сети скважин, с помощью которых контролируется эффективность этих меропри­ятий.

Значительный успех в деле охраны качества подземных вод обеспечивает создание региональных водоохранных зон, охваты­вающих всю область питания и распространения водоносного го­ризонта, используемого для водоснабжения, или ее значительную часть. Здесь вводятся определенный режим использования терри­тории, регламент эксплуатации существующих предприятий, стро­гий контроль за очисткой и сбросом сточных вод, санитарным сос­тоянием почв, воздуха, природных вод и т. п.

Профилактике загрязнения подземных вод способствует мони­торинг качества подземных вод, т. е. научно обоснованная система длительных натурных наблюдений за основными динамическими характеристиками водоносного горизонта: уровнями, напорами, химическим и бактериологическим составом, температурой воды и т. п. Анализ этих данных позволяет получить пространственно-вре­менную картину загрязнения, объяснить произошедшие изменения и дать прогноз ожидаемых изменений качества подземных вод.

Специальные профилактические мероприятия технического ха­рактера применяются для изоляции подземных вод от промышлен­ных, сельскохозяйственных и коммунальных отходов, водораство­римого сырья, продуктов производства. Выбор схемы, типа, кон­струкции и проектирование профилактических технических меро­приятий проводятся по данным инженерно-геологических изыска­ний и наблюдений. Профилактика загрязнения подземных и по­верхностных вод при сельскохозяйственном производстве имеет большое значение в связи с развитием современного животновод­ства, поставленного на промышленную основу и дающего большое количество навоза и навозных стоков с высокой концентрацией органических веществ в них и бактериальной загрязненностью: биологическое потребление кислорода БПКб более 6 — 8 гO₂/дм 3 ; коли-титр 10

10 — 1СН 2 ; титр энтерококков 10

7 ; патогенные серо-типы кишечной палочки и сальмонеллы до 10000 ед/дм 3 ; загряз­ненность яйцами гельминтов 160 — 420 на 1 л. Навоз и навозные стоки могут быть причиной более 100 инфекционных и паразитар­ных заболеваний. Для предупреждения загрязнения природных вод необходимы следующие мероприятия:

— сбор и хранение навоза на специальных гидроизолированных площадках с выдержкой на них навоза не менее 6 мес для осво­бождения от патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов;

— сбор навозных стоков из помещений ферм и с площадки на­возохранилища в гидроизолированные жижесборники;

— отвод ливневых стоков с выгульных площадок и других тер­риторий, на которых находятся животные и птицы, со сбросом их в гидроизолированные накопители ливневых вод. Использование навоза и животноводческих стоков на полях для удобрения и оро­шения должно проводиться согласно существующим нормам.

Для предотвращения выноса удобрений и ядохимикатов в во­дотоки необходимо соблюдение правил транспортировки, хранения и внесения удобрений и пестицидов, применение оптимальных доз удобрений, внесение фосфорных и калийных удобрений под зяблевую вспашку, дробное внесение азотных удобрений с заделкой на глубину вспашки, использование гранулированных пестицидов и пестицидов кратковременного действия, чередование различных групп пестицидов в севооборотах, применение хлорорганических пестицидов не чаще одного раза в год, расположение пахотных угодий при малых уклонах поверхности (менее 0,0005) не ближе 50 м от уреза воды в водотоке, а при больших уклонах (более 0,002) — не ближе 100 м.

Основными элементами инженерной защиты от утечки сточных вод и технологических растворов из зданий промышленных пред­приятий являются надежная, гидроизоляция фундаментов и полов или создание пластовых и линейных дренажей, собирающих про­фильтровавшиеся воды и растворы для перекачки с последующей утилизацией или очисткой. Вдоль трасс трубопроводов, несущих сточные воды, загрязненную пульпу или токсичные растворы, уст­раиваются сопутствующие дренажи. Пластовые и линейные дре­нажи должны иметь в основании водонепроницаемый экран из гли­нобетона, асфальта, пленки или других нефильтрующих материа­лов. Промышленная площадка в целом или отдельные группы зда­ний могут быть изолированы от чистых подземных вод с помощью кольцевой противофильтрационной завесы или стенки, доведенной до водоупора, в сочетании с дренажом, отбирающим инфильтрую-щиеся атмосферные осадки и сточные воды.

В районах, где под влиянием промышленных предприятий про­изошло загрязнение воздуха и почв, необходимо собирать и очи­щать ливневые воды. Наибольшее внимание при проектировании защиты от загрязнения подземных вод должно быть обращено на участки складирования сточных вод и отходов — шламо- и хвостохранилища, накопители, испарители, гидрозолоотвалы, поля фильтрации, солеотвалы и другие сооружения, которые должны быть нефильтрующими.

В целях предотвращения или резкого сокращения фильтрации загрязненных вод из шламо- и хвостохранилищ, накопителей, от­стойников, солеотвалов и других объектов применяются разнооб­разные противофильтрационные устройства, выполненные из сла­бофильтрующих материалов — уплотненной глины, грунтово-по-. лимерной смеси, асфальтополимербетона, глинобетона, полиэти­леновой пленки, битумных покрытий и т. д. Конструктивно они оформляются в виде экранов, устраиваемых под сооружениями или на дне хранилищ и накопителей, в ядре и на откосах ограж­дающих их дамб, в виде вертикальных или наклонных противо-фильтрационных завес, прорезающих всю толщу водопроницае­мых пород до водоупора и создаваемых путем инъекции цемента, растворов твердеющих органических и неорганических соединений, а также в виде стенок-барражей, возводимых путем выемки водо­проницаемых пород и замены их водонепроницаемым материа­лом — цементно-глинистым раствором, смолами, рулонными синте­тическими пленками и т. д.

Применяются двухслойные экраны, например из синтетическо­го материала, при этом между экранирующими слоями помещают фильтрующий гравийный слой с системой дренажных труб, от­водящих загрязненные воды.

Широко применяются экраны из уплотненных глинистых грун­тов, хотя опытным путем доказано, что они не дают полной изо­ляции. Так, проведенные в Нидерландах лизиметрические испыта­ния грунтового экрана показали, что, несмотря на низкий коэф­фициент фильтрации (2-10

6 см/с) слоя уплотненных суглинков толщиной 50 — 75 см, уложенных на песчаную подушку и под пес­чаным прикрытием, за зимний период величина инфильтрации через экран превысила 300 см.

Рекомендуется [35] при складировании вредных отходов укла­дывать в основание глинистый экран толщиной не менее 3 м и водопроницаемостью (1 — 5)-10

8 см/с в зависимости от токсич­ности отходов. Кроме того, рекомендуется предварительная обра­ботка отходов с целью изменения подвижности вредных компо­нентов за счет изменения рН среды или комплексообразования, разложения отходов на простые нетоксичные компоненты или раз­бавления.

Материалы противофильтрационных устройств должны быть устойчивы к агрессивному воздействию сточных вод и отходов. Следует учитывать, что полиэтиленовая пленка не стойка к дей­ствию сильных окислителей и разрушается в органических раст­ворителях; асфальтобетон при температуре более 40 °С не стоек к действию концентрированных кислот, щелочей, органических раст­ворителей и отходов переработки нефти. На глинистые грунты аг­рессивное воздействие оказывают кислые сточные воды, при этом, по данным В. М. Гольдберга, Н. П. Скворцова и В. М. Павилон-ского, водопроницаемость глин может увеличиваться в несколько сот раз. Е. Лаппал установил, что водопроницаемость противо­фильтрационных устройств из глинистых грунтов может возрасти на три порядка при инфильтрации растворов некоторых органи­ческих веществ (анилин, этиленгликоль, ацетон).

Следует признать, что большинство конструкций экранов и за­вес полностью фильтрацию не прекращают, поэтому для выбора типа экрана, помимо его стоимости, следует руководствоваться расчетными размерами ограниченной фильтрации, допустимой в конкретных гидрогеологических условиях с учетом степени ток­сичности, концентрации и разбавления сточных вод в подземном потоке. Для указанных расчетов необходимы фильтрационные и миграционные характеристики материала экрана, пород зоны аэрации и водоносного горизонта.

Противофильтрационные экраны иногда покрывают слоем гра­вия или другого проницаемого материала для сбора и отвода про­никших загрязненных сточных вод и атмосферных осадков.

Примером защитных противофильтрационных сооружений мо­жет служить вертикальная заполненная бентонитовой глиной стен­ка глубиной от 15 до 30 м, созданная в штате Нью-Гэмпшире (США) для защиты подземных вод от загрязнения синтетически­ми органическими веществами, поступающими из накопителя про­мышленных сточных вод, в основании которого залегают песча­ные грунты. Водопроницаемость завесы составила 10

В районе нефтеперерабатывающего завода в провинции Онта­рио (Канада), где отходы из отработанных накопителей попадали в реку вблизи водозаборных скважин, в русле реки был уложен металлический экран для изоляции загрязненных поверхностных вод от эксплуатируемого водоносного горизонта на участках «окон», где перекрывающий слабопроницаемый слой был размыт.

В дополнение к экранам и завесам для перехвата фильтрую­щихся из хранилищ и накопителей сточных вод устраиваются дре­нажи различного типа: горизонтальные, вертикальные и комбини­рованные. Все собранные дренажами сточные воды должны акку­мулироваться и перекачиваться в шламохранилище или в систему оборотного промышленного водоснабжения. Для предотвращения загрязнения подземных вод часто применяются комбинированные способы защиты, в которых противофильтрационные завесы и эк­раны сочетаются с дренажными устройствами.

На участках, где в результате кратковременной аварийной си­туации или под влиянием длительно действовавших источников произошло загрязнение подземных вод, в первую очередь необхо­димо устранить источник загрязнения (прекратить использование полей фильтрации, свалок, накопителей сточных вод и отходов; изменить технологический процесс на предприятии и, если воз­можно, удалить загрязненные породы с поверхности земли). Лик­видация источника загрязнения, однако, не устраняет угрозы даль­нейшего распространения загрязнений, уже попавших в водонос­ный горизонт, и поэтому требуется локализация очага загрязне­ния, препятствующая продвижению некондиционных вод к водо­заборам.

При локализации загрязнений в водоносном горизонте исполь­зуются два основных принципа: 1) создание подземной преграды на пути потока загрязненных вод к водозабору; 2) стягивание контура загрязненных подземных вод путем вовлечения их в де-прессионную воронку, создаваемую откачкой подземных вод через специальные дренажные (перехватывающие) скважины или тран­шеи. В зависимости от места сосредоточения загрязняющих ве­ществ по глубине водоносного горизонта, фильтры в дренажных скважинах устраивают в верхней, средней или нижней части водо­носного горизонта или на всю его мощность. Возможны также од­новременные откачки воды с разных глубин.

Для управления скоростью и направлением движения потока загрязненных вод можно также сочетать откачивающие и нагнета­тельные скважины, размещенные выше и ниже (по потоку) очага загрязнения, что приводит к уменьшению скорости движения под­земных вод вплоть до создания застойной зоны. Подземные пре­грады создаются (как и в профилактических целях) в виде коль­цевых или линейно ориентированных противофильтрационных завес и стенок из слабофильтрующих материалов; в некоторых случаях возможно создание противофильтрационной гидравличес­кой завесы, устраиваемой путем подачи в водоносный горизонт под напором чистой воды через скважины или траншеи. Недостат­ками использования гидравлических завес являются затраты чис­той воды для непрерывной закачки, а в отдельных случаях — необ­ходимость в одновременной откачке загрязненных и чистых под­земных вод.

Рис. 10. Гидравлическая завеса для защиты водозабора от загрязнения нефте­продуктами [43]:

1 — водозаборная скважина; 2 — скважина гидравлической завесы; 3 — гидроизогипсы при работе гидравлической завесы и их отметки; 4, 5 — границы зоны распространения под­земных вод, содержащих растворенные нефтепродукты, на период до начала откачки (4) из скважин гидравлической завесы и после двухлетней откачки (5); 6 — зона распростра­нения слоя нефтепродуктов на поверхности подземных вод до начала откачки; 7 — терри­тория нефтехимического комбината; 8 — направление движения подземных вод

С помощью подземных противофильтрационных стенок можно также изменить скорость и направление движения подземных вод, «отклонив» их от водозабора.

При стягивании контура загрязнений откачиваемые подземные воды непосредственно используются на технологические нужды и сбрасываются в реки или предварительно подвергаются очистке до необходимых пределов.

Выбор защитных мероприятий основывается на анализе при­родных условий рассматриваемой территории, учете характера и влияния источника загрязнения и на технико-экономических расче­тах. Примером успешно осуществленного мероприятия по локали­зации загрязнения является действующая в ЧССР дренажная завеса на участке очага загрязнения подземных вод нефтепродук­тами (рис. 10) [43]. Завеса состоит из двух рядов скважин, раздельно отбирающих нефтепродукты и подземные воды. За два года площадь участка, где на подземных водах находился слой нефтепродуктов, уменьшилась с 3,5 до 2,8 км 2 , при этом было со­брано примерно 30 тыс. м 3 нефтепродуктов. Площадь загрязнения подземных вод растворимыми и эмульгированными нефтепродук­тами уменьшилась с 26 до 12 км 2 . Концентрация нефтепродуктов в откачиваемых водах составляла 0,1 — 23 мг/дм 3 .

Основные элементы проекта защиты городского берегового во­дозабора от загрязнения показаны на рис. 11. Береговой водоза­бор использует подземные воды аллювиального водоносного гори­зонта, получающего питание из реки. В долине реки, в 40 км вы­ше города, расположен завод, сбрасывавший сточные воды в не-зкранированный шламонакопитель на речной террасе. В результате сброса сформировался ареал загрязнения подземных и речных вод фтором, а в городском водозаборе периодически отмечалось повышение концентрации фтора. Для локализации загрязнения было прекращено пользование шламонакопителем и запроектиро­ваны следующие мероприятия: 1) перехват и откачка наиболее загрязненных подземных вод с помощью дренажной комбиниро­ванной завесы (галерея и разгрузочные скважины); 2) устройство кольцевой противофильтрационной стенки из глинистого матери­ала вокруг шламонакопителя; 3) перехват загрязненных подзем­ных вод на контуре ареала с помощью ряда дренажных скважин.

Рис. 11. Схема защиты берегового водозабора от загрязнения:

1 — береговой водозабор; 2 — перехватывающий ряд скважин; 3 — противофильтрационная стенка-барраж; 4 — дренажная комбинированная завеса; 5 — коренной борт речной доли­ны; 6 — ареал загрязнения в аллювиальном водоносном горизонте; 7 — аллювиальные пес­ки; 8 — глины триасового возраста; 9 — старый шламонакопитель

Восстановление качества подземных вод реально лишь при малых размерах загрязненного участка; в этих целях рекомендуется промывка водовмещающих пород чистой водой, подаваемой через скважины или траншеи. При этом воду можно очищать кислородом или веществами, способствующими деградации за­грязнений, их нейтрализации. Этот метод используется как завер­шающий этап комплекса мероприятий по ликвидации загрязнения подземных вод. Так, в США на одном из участков разлива и уте­чек углеводородов, этиленгликоля и других органических веществ проведены удаление наиболее загрязненного грунта на участке аварийного разлива органических веществ; бурение разведочных и наблюдательных скважин для оконтуривания очага загрязнения в водоносном горизонте; проходка дренажных скважин и откачка загрязненных подземных вод с созданием депрессионной воронки, ог­раничивающей дальнейшее распространение загрязнений в водо­носном горизонте; очистка извлеченных подземных вод на поверх­ности с применением аэрации, методов биологической очистки, фильтрации через активированный уголь. Возвращение очищенной воды в водоносный горизонт проводилось через нагнетательные скважины для промывки загрязненных пород водоносного гори­зонта, причем эти скважины размещались так, чтобы подаваемая вода привлекалась к дренажным скважинам. После того как кон­центрация загрязняющих веществ в откачиваемой воде значитель­но снизилась, в закачиваемую воду добавляли культуру опреде­ленного вида бактерий, для которых загрязняющее органическое вещество является питательным субстратом. Под действием таких бактерий в водоносном горизонте происходила направленная био­деградация остатков органических загрязнений. При полной очист­ке воды и пород от органики вода освобождалась и от бактерий, которые в условиях отсутствия питания погибали.

Система, предназначенная для перехвата загрязненных под­земных вод (в воде содержатся диизометилфосфонат, дибромди-хлорпропан, дипихлопентадиен), удаления их из водоносного го­ризонта, очистки на поверхности и возвращения в водоносный го­ризонт, создана в одном из районов в Скалистых горах (США). Основные компоненты системы включают: 1) 54 дренажные сква­жины, соединенные трубопроводами и оборудованные для выбо­рочного включения отдельных скважин, что позволяет осуществ­лять раздельный отбор из трех выявленных зон загрязнения под­земных вод; 2) противофильтрационную завесу, созданную нагне­танием бентонитового раствора в скважины и заглубленную до водоупора; 3) 38 скважин, в которые подавали откачанные под­земные воды после очистки; 4) наблюдательные скважины, раз­мещенные в пределах всей системы. Получаемая с помощью на­блюдательных скважин информация об уровнях и качестве под­земных вод позволяет регулировать работу системы в целях до­стижения максимальной производительности. Локализация очага загрязнения путем откачки сильно загрязненных подземных вод, содержащих до 200 мг/дм 3 органических веществ, их очистка на поверхности с помощью фильтрации через гранулированный акти­вированный уголь и последующая подача части очищенной воды в водоносный горизонт через скважины описаны Р. О’ Брайеном и Дж. Фишером в 1985 г. При этом степень очистки подземных вод задавалась в зависимости от дальнейшего использования воды для питьевых, технических нужд или для возврата в водоносный гори­зонт.

Рис. 12. Гидрогеологическое обоснование параметров защитной гидравлической завесы между загрязненным и чистым водозаборами:

а — план; б, в — расчетная схема направлений скорости фильтрации подземных вод меж­ду водозаборами до создания гидравлической завесы (б) и при ее работе (0). 1 — чистый «одозабор; 2 — загрязненный водозабор; 3 — гидроизогипсы и их отметки; 4 — накопитель сточных вод; 5 — граница распространения загрязненных подземных вод; 6 — зона распро­странения загрязненных подземных вод; 7 — граница поймы; 8 — промышленная зона и го­родская застройка; 9 — расчетная точка сетки в координатах х, у для определения скорос­ти фильтрации подземных вод; 10 — направления v_x и о_у; 11 — дренажные скважины гид­равлической завесы; 12 — раздельная линия тока; 13 — траектория движения подземных вод. Направление и величина о:

Место расположения защитных противофильтрационных и пе­рехватывающих дренажных сооружений и режим их работы дол­жны быть определены с помощью гидродинамических расчетов, в которых учитывается также воздействие на подземные воды су­ществующих и проектируемых водозаборов или водопонизитель-ных установок, участков усиленной фильтрации, рек, накопителей сточных вод и т. д. В сложных гидрогеологических условиях рас­четы перехватывающих и противофильтрационных устройств ре­комендуется выполнять методами аналогового или численного мо­делирования. В более простых условиях и на ранних стадиях проектирования возможно использование аналитических методов расчета, как это было сделано, например, авторами для обоснова­ния защитного дренажа на участке между чистым и загрязненным водозаборами (рис. 12а) в бассейне р. Дона.

Расположенные в долине реки водозаборы эксплуатируют верх-яемеловой водоносный горизонт, сложенный трещиноватыми ме-.лами и перекрытый песчаным аллювиальным водоносным гори­зонтом. Аллювий и мел разделены слоем разрушенного мела, обла­дающего слабой проницаемостью. Мощности аллювиального и ме­лового водоносных горизонтов соответственно равны 15 — 20 и 20 — 25 м, мощность элювиированного раздельного слоя 2 — 8 м. Поток подземных вод в естественных условиях направлен к реке и дре­нируется ею. Водозаборы работают в стационарном режиме, эк­сплуатационные запасы подземных вод обеспечиваются в основ­ном за счет перетока из аллювия и в значительно меньшей мере — за счет притока из мелового водоносного горизонта и из реки.

Один водозабор, имеющий производительность 30 тыс. м 3 /сут, расположен вблизи химического комбината и накопителя про­мышленных сточных вод; в этой же промышленной зоне (см. рис. 12,а) находятся другие давно действующие предприятия хи­мической промышленности. Утечки технологических и сточных вод из коммуникаций и цехов на промышленных площадках и из на­копителя сточных вод привели к загрязнению подземных вод органическими и неорганическими компонентами, поэтому загряз­ненный водозабор, построенный для питьевых целей, используется только для технического водоснабжения. Водозабор отбирает во­ду, в которой отмечается повышенное содержание (в мг/дм 3 ) ряда компонентов: аминосоединений 0,11 — 0,23; нитросоединений 0,33 — 0,34; аммиака 0,5; фенола 0,09 — 0,66, сухой остаток 0,9.

В другом водозаборе сохранилось хорошее качество воды, и он используется для хозяйственно-питьевого водоснабжения при производительности 25 тыс. м 3 /сут. Граница между чистыми и загрязненными водами по данным изысканий проходит примерно посредине между водозаборами. Соотношение отметок уровня под­земных вод на водозаборах и между ними свидетельствует о прин­ципиальной возможности движения загрязненных вод в направле­нии чистого водозабора, что, однако, зависит от колебаний вели­чины водоотбора на водозаборах, интенсивности инфильтрации атмосферных осадков, а также количества сточных вод, поступа­ющих в водоносный горизонт из ближайших источников загряз­нения. Для защиты водозабора намечено устройство перехваты­вающих дренажных скважин, откачка из которых должна привести к созданию водораздела на поверхности подземных вод, препят­ствующего продвижению загрязнений. Действие дренажного ряда должно также обеспечить локализацию очага загрязнения на рас­сматриваемом участке.

При выборе места расположения дренажных скважин и опре­делении режима их работы следовало учитывать количество и со­став откачиваемых подземных вод с точки зрения возможности их дальнейшего использования, а также необходимость сохранения производительности действующих водозаборов, недопущение уско­рения движения и распространения загрязненных подземных вод.

Гидрогеологическая оценка эффективности и расчет произво­дительности перехватывающего дренажа выполнены аналитичес­ким методом применительно к трехслойному горизонту для усло­вий установившейся фильтрации подземных вод.

При аналитических расчетах установлены понижения уровня воды в водозаборных и дренажных скважинах в современных и проектных условиях, а также скорости и направления движения воды в точках, располагающихся на сформировавшемся фронте загрязненных вод. Для составляющих скоростей фильтрации в верхнем и нижнем горизонтах получены выражения, характери­зующие величину скорости фильтрации в каждой точке области фильтрации при откачке из взаимодействующих дренажных и во­дозаборных скважин в рассматриваемом трехслойном горизонте вблизи реки. На первом этапе по данным натурных наблюдений за уровнями подземных вод и расходами водозаборных скважин с помощью аналитических расчетов было проведено уточнение исходных гидрогеологических параметров водоносных горизонтов, а также сделана оценка основных элементов фильтрационного по­тока в современных условиях, т. е. до создания перехватывающих скважин.

Построение поля скоростей фильтрации для современных усло­вий выполнено с использованием значений уклона естественного потока подземных вод (см. рис. 12,6). Анализ поля показывает, что движение загрязненных подземных вод на участке имеет слож­ный характер. В удаленной от реки северной части они движутся в направлении к загрязненному водозабору; продвижение к чис­тому водозабору возможно здесь лишь в отдельные периоды, ког­да поток подземных вод со стороны водораздела уменьшается или увеличивается расход чистого водозабора, или уменьшается рас­ход загрязненного. В южной части загрязненные воды могут про­двигаться к чистому водозабору.

На втором этапе расчетов по тем же аналитическим зависимос­тям проведена оценка влияния работы проектируемых дренажных скважин на направления и величину скорости фильтрации подзем­ных вод при различных вариантах расположения и производитель­ности этих скважин. Оптимальная схема размещения дренажа выбиралась с учетом следующих соображений. Дренажная систе­ма должна создать водораздельную линию, располагающуюся между водозаборами, причем для полного исключения подтока подземных вод к чистому водозабору скорость фильтрации вдоль нее должна быть равной 0. Расход дренажных скважин дол­жен быть минимальным для снижения количества откачивае­мой воды, нуждающейся в очистке, а также для того, чтобы не привлекать загрязненную воду -из центральной части очага за­грязнения (т. е. из района промышленной площадки и накопителя) к периферийной, где находятся водозаборы. Степень загрязнен­ности отбираемых дренажных вод также должна быть по возмож­ности меньшей, чтобы улучшить условия очистки или использо­вания этой воды. Варьировались общий расход откачиваемой во­ды, число дренажных скважин, протяженность дренажного ряда, расстояние от дренажных скважин до фронта загрязнения. В вы­бранном варианте производительность дренажных скважин 10 тыс. м 3 /сут, число дренажных скважин, размещаемых примерно в 50м от границы между загрязненными и чистыми водами, равно шести, отбор воды из каждой скважины составит 1670 м 3 /сут. Как пока­зали расчеты и построение поля скоростей (см. рис. 12,0), при ра­боте проектируемого дренажного ряда движения воды в точках, располагающихся вблизи современного положения фронта за­грязнения, в сторону чистого водозабора происходить не будет. В эксплуатационных скважинах водозаборов намечаемый дренаж вызовет небольшие (до 1 м) срезки уровней, при этом производи­тельность водозаборов практически не изменится, так как здесь имеется достаточный напор над кровлей мела. В соответствии с прогнозом качества откачиваемых дренажных вод последние мо­гут быть использованы только для технических и технологичес­ких целей. Наблюдательные скважины, устраиваемые до строи­тельства дренажного ряда, предназначаются для уточнения места расположения дренажных скважин и оценки эффективности проек­тируемого защитного мероприятия.