Загрязнение природных вод

Поверхностные и подземные воды загрязняются в основном из-за несовершенства сооружений шламохранилищ, отстойников и отвалов и недостаточной очистки сточных вод. Уровень загрязнения зависит от объема, состава загрязнителей, от геохимического типа вод и может превысить уровень ПДК по целому ряду показателей.

При разработке сульфидных месторождений (колчеданных, стратиформных медно-полиметаллических, магматических ликвационных и др.) происходят изменения условий миграции химических элементов, таких как окислительно-восстановительный потенциал и кислотнощелочное равновесие (Б. А. Колотов). В водах этих месторождений накапливаются тяжелые металлы Pb, Zn, Си, Со, Ag, Ni и др. В водах позднемагматических, карбонатитовых месторождений, связанных со щелочными породами, активно мигрируют TR, Cr, F, As и др. [62].

Карабашский медеплавильный комбинат в течение 35 лет складировал отходы, представляющие песчаный материал преимущественно силикатного состава с высоким содержанием сульфидов Fe, Си, Zn, Pb, в р. Сак-Елга. При взаимодействии воды с окисленными сульфидными отходами образовались кислые растворы с высоким содержанием тяжелых металлов (до 2100 мг/л). Наиболее подвижными и, следовательно, опасными для природных систем являются Си, Zn, Cd. В поверхностных водах и норовых растворах донных осадков содержание Си и Zn достигает 10—100 ПДК (рис. 2.32). В донных отложениях металлы, возможно, образуют подвижные сульфатные формы, переход которых в раствор приводит к вторичному загрязнению речных и подземных вод (Н. В. Ожерельева, 2004).

Рис. 2.32. Загрязнение реки Сак-Елга отходами Карабашского медеплавильного комбината (по Н. В. Ожерельевой, 2004)

Возможна трансформация химического состава поверхностных и подземных вод. Гидрокарбонатные кальциевые речные воды переходят в гидрокарбонатно-натриевые, гидрокарбонатно-магниевые, сульфатно-кальциевые, хлориднокалиевые и хлоридно-натриевые. По данным М. И. Даувальтер (2004), в Мончегорском районе в зоне влияния комбината «Североникиль» гидрокарбонатные подземные воды стали сульфатными, в несколько раз по сравнению с допустимыми возросло содержание тяжелых металлов (Ni, Си, Zn, Al, Sr,.

Мп). Интенсивная эксплуатация Саранского месторождения подземных вод привела к понижению пьезометрического уровня и формированию депрессионной воронки. В результате изменились химический класс подземных вод и соотношения между их компонентами (табл. 2.9).

Таблица 2.9

Изменение химического состава подземных вод Саранского месторождения (по Е. П. Янину).

Примечание. Водозаборы расположены: 1,2 — в черте города, 3 — на окраине, 4 — в 7 км от города, 5 — в 27 км от города.

Добыча и транспортировка нефти загрязняет природные воды нефтью, сточными водами, химическими реагентами, тяжелыми металлами и радиоактивными элементами, находящимися в нефтяных коллекторах, в самой нефти и в пластовых водах (см. табл. 2.8). В воде наблюдаются нефтяные углеводороды, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), полиароматические углеводороды, взвешенные вещества.

Во время бурения возможно попадание в водоносные горизонты буровых растворов и взвесей, образованных буровым инструментом. Отбор флюидов приводит к падению внутрипластового давления. Для поддержания пластового давления закачиваются обычно воды, имеющие другой химический состав. При проникновении их в водоносные горизонты происходит загрязнение и изменение минералогического состава подземных вод.

В настоящее время на шельфе России выявлено более 10 крупных нефтегазоносных бассейнов, а также предварительно разведано 7 крупных нефтегазоносных районов — Северо-Сахалинский, Печороморский, Восточно-Баренцевский, Южно-Карский, Обско-Тазовский, Северо-Каспийский, Средне-Каспийский и сравнительно небольшой Калининградский. Разработка месторождений на шельфе повышает мутность воды, нарушает температурный режим вод, изменяет физико-химические параметры воды (pH, соленость, электропроводность, окисляемость), приводит к заиливанию дна.

Исследования, проведенные в районе месторождения Чайво (шельф северо-восточного Сахалина), показывают, что в этом районе взвеси (в зависимости от размера частиц) с течениями могут распространяться на 40 км (И. Н. Кочергин, 1994). Повышенная мутность воды отпугивает рыб от нерестилищ, воздействует на фильтрационные аппараты моллюсков и ракообразных, приводит к изменению структуры сообществ и гибели некоторых планктонных животных.

В результате аварий на буровых, расположенных на шельфе, в море поступают буровые растворы и шламы. Высокотоксичные элементы, содержащиеся в них, влияют на качество воды и жизнь гидробионтов.