АвтозаводскаяОбоснование границ санитарно-защитных зон предприятий по фактору воздействия на подземные воды
Авторы: Муленкова Е.В., Николаев А.П.
Сборник материалов Всероссийской конференции по математическому
моделированию в гидрогеологии, Москва 2008, стр. 61-63.
На территориях крупных городов с каждым годом возрастает потребность в площадях под новое строительство жилых и промышленных объектов. При этом часть площадей заняты зачастую завышенными по размерам санитарно-защитными зонами (СЗЗ) существующих предприятий, устанавливаемыми в соответствии с действующими санитарными нормами /1/, которые потенциально могут являться источником искомых дополнительных площадей. Поэтому актуальным является обоснование изменения границ СЗЗ городских и промышленных предприятий, которое должно проводиться на основании экологической оценки их воздействия на окружающую среду. Кроме того, многие предприятия (свалки, кладбища, поля фильтрации, шламохранилища, "грязные производства" и др.) являются интенсивными источниками загрязнения подземной среды, при этом, в существующем законодательстве /1/ при обосновании границ СЗЗ недооцененным является учет фактора воздействия предприятия на подземные воды.
Согласно /1/ в соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов размеры санитарно-защитных зон устанавливаются от 1000 м для предприятия первого класса до 50 м для предприятия пятого класса. Такой подход не является корректным, так как не определяет однозначное соответствие санитарной классификации предприятий уровню их экологической опасности: характеру загрязнения и защитных мер. Например, является совершенно необоснованным установление границ СЗЗ на одинаковом удалении от источника загрязнения независимо от гидрогеологических условий - фильтрационных свойств водоносных и водоупорных слоев, направления и скорости фильтрации. В условиях плотной городской или промышленной застройки, эколого-экономически эффективным является обоснование границы СЗЗ объектов на основании прогнозирования предельного распространения загрязнения, подтвержденного опытно-миграционными исследованиями и режимными наблюдениями. Оценку распространения загрязнения необходимо производить с учетом особенностей компонентов системы "загрязнение - природные подземные воды - породы водоносного горизонта". В настоящее время для решения гидрогеохимических задач (исследования динамики миграционных процессов) наиболее широко применяемым инструментом является математическое моделирование, поскольку в натурных и лабораторных экспериментах процесс массопереноса загрязнения не может быть воспроизведен в реальном масштабе пространства/времени. Повышение точности прогнозирования распространения загрязнения с учетом гидрогеохимических аспектов возможно при постановке полевых опытных исследований и создании сети мониторинга на обследуемых и сопровождаемых объектах.
Проект СЗЗ Корректировка границ СЗЗ существующих предприятий показана на примерах Николо-Архангельского, Калитниковского и Долгопрудненского кладбищ в Московской области, для которых определяющим границу СЗЗ фактором воздействия на подземные воды является бактериологическое загрязнение. При этом граница СЗЗ устанавливается от границы кладбища на расстоянии переноса болезнетворных бактерий с потоком подземных вод за 400 суток по аналогии с подходом, используемым для установления границы второго пояса зоны санитарной охраны /2, 3/. Такой подход позволяет существенно сократить нормативные границы СЗЗ кладбищ, вплоть до его внешнего ограждения. Расчеты массопереноса загрязнения выполнены с использованием системы визуального моделирования потоков подземных вод Visual Modflow 4.1. На рис. 1 показаны результаты корректировки границ СЗЗ Николо-Архангельского кладбища: кладбище площадью более 100 га отнесено к предприятию II класса опасности с минимальной санитарно-защитной зоной 500 м как кладбища смешанного и традиционного захоронения, крематорий на территории кладбища при количестве печей более одной отнесен к I классу опасности с санитарно-защитной зоной 1000 м.
Рис. 1. Корректировка границ СЗЗ Николо-Архангельского кладбища
На примере проектируемого химического завода по производству поливинилхлорида в Нижегородской области (рис. 2) показано обоснование границ СЗЗ предприятия, загрязняющего подземные воды как путем непосредственного поступления загрязнения от источника в фильтрационный поток, так и с инфильтрацией вод атмосферных осадков. Предприятие выбрасывает в атмосферу значительное количество загрязняющих веществ, которые выпадают на земную поверхность не только в пределах территории предприятия, но и на обширной территории вокруг него. Методика обоснования границ СЗЗ по фактору воздействия на подземную гидросферу включает расчет переноса загрязнения с поверхности через зону аэрации вместе с инфильтрующимися водами атмосферных осадков, и дальнейшую миграцию загрязнения с потоком подземных вод. При этом оценка загрязнения почв основывается на результатах расчетов рассеивания загрязняющих веществ в воздухе и зависит от содержания загрязняющих веществ в воздухе на высоте 2 м.
На рис. 2 приведены границы СЗЗ, построенные по различным факторам воздействия на окружающую среду проектируемого завода по производству поливинилхлорида. Выявлено, что при существующих и прогнозных гидрогеологических условиях (с учетом техногенного подтопления промплощадки и прилегающей территории) площадного загрязнения подземных вод за счет выпадения загрязнения из воздуха не происходит в связи с мощным глинистым разрезом зоны аэрации. Основным источником загрязнения подземных вод являются утечки загрязненных вод непосредственно на территории завода.
Рис. 2. Сравнение границ СЗЗ проектируемого предприятия по различным факторам
Выводы:
1. В действующий СанПиН, определяющий размер СЗЗ предприятий /1/, необходимо ввести положение об обязательном обосновании границ СЗЗ предприятий на основании гидрогеологических исследований и прогнозных расчетов миграции загрязняющих веществ в зоне аэрации и зоне полного насыщения.
2. Для предприятий, интенсивно загрязняющих атмосферу, расчеты границ СЗЗ по фактору воздействия на подземные воды производить с учетом выпадения загрязняющих веществ из воздуха на поверхность почвы и переноса через зону аэрации на уровень грунтовых вод.
Литература
1. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов" (Зарегистрирован в Министерстве юстиции Российской Федерации 25.01.2008 N 10995).
2. СанПиН 2.1.4.1110-02 Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения (Зарегистрирован в Министерстве юстиции Российской Федерации 24.04.2002 N 3399).
3. Шестаков В.М., Невечеря И.К Геомиграционное моделирование переноса микробов и вирусов в подземных водах. Тезисы научной конференции Ломоносовские чтения 2004 года, Секция Геология.