Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Научная статья на тему «Оценка воздействия череповецкой ГРЭС на геологическую среду»

Аннотация. На основе исследования влияния работы Череповецкой ТЭЦ на подземные воды определены масштабы загрязнения грунтовых вод вблизи объекта исследования. Рассматривается вынос поверхностными водотоками и потоком грунтовых вод загрязняющих компонентов (тяжелых металлов) в реку Суду. Проведена оценка степени санитарно-экологического неблагополучия территории по нормативным документам.

Ключевые слова:  золошлакоотвал, грунтовые воды, загрязнение, тяжелые металлы, геоэкологическая ситуация.

Череповецкая ГРЭС расположена в поселке Кадуй Вологодской области в 50 км на запад от г. Череповца. Установленная мощность станции 1050 МВт. В качестве основных видов топлива на электростанции используются каменный уголь марок ДСШ и ДМСШ.

Золошлакооотвал Череповецкой ГРЭС расположен в Кадуйском районе Вологодской области на север от г. Кадуй, в 36 км на запад северо-запад от г. Череповец.

Объект размещения отходов (объект исследования) — золошлакоотвал (ЗШО) пойменного типа, образован ограждающими насыпными дамбами, расположен на левой заболоченной пойме р. Суда в 5,7 км от главного корпуса. Выполнен в двухсекционном варианте, общей площадью 450 га. Золошлакоотвал предназначен для длительного хранения следующих отходов:

  • золошлаков от сжигания углей, а также зол и шлаков от термической обработки отходов;
  • осадков, образующихся при подготовке воды (шлам водоподготовки ВОС и химического цеха);
  • отходов солей (осадок от нейтрализации электролита).

Увеличение мощности Череповецкой ГРЭС повлекло за собой необходимость расширения действующего золошлакоотвала при введении в строй 2-й очереди Череповецкой ГРЭС.

Территория расположена в пределах Молого-Шекснинской низменности, которая представляет собой плоскую, заболоченную равнину с абсолютными отметками поверхности 110–120 м. Поверхность болота с абсолютными отметками 110,6-115,7м имеет слабый уклон к югу и юго-востоку [1].

В четвертичных отложениях развиты грунтовые воды. С поверхности наибольшее развитие имеют: болотный водоносный горизонт и валдайский озерно-ледниковый водоносный горизонт. Уровень подземных вод повторяет в общих чертах рельеф дневной поверхности. Воды четвертичных отложений пресные с минерализацией 0,1- 0,7 г/дм3 гидрокарбонатные с переменным катионным составом умеренно-жесткие.

Питание водоносных горизонтов осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Атмосферные осадки и поверхностные воды оказывают существенное влияние на формирование химического состава подземных вод и их загрязнение.

Загрязнение грунтовых вод — основное негативное воздействие золошлакоотвала на компоненты геологической среды. Источником загрязняющих веществ является осадок ЗШО и осветленная вода. В шламе содержатся большие количества загрязняющих компонентов, в том числе и тяжелых металлов (ТМ). Например, концентрация свинца составляет 21,4 мг/кг, меди – 42,4, цинка — 11,8, кадмия – 1,5 мг/кг и т.д.

Механизм поступления веществ в грунтовые воды достаточно прост – фильтрация через днище накопителя и дамбу, т.к. дамба отсыпается местным намывным песком. Песок пылеватый, глинистый и оторфованный имеет коэффициент фильтрации (Кф) даже при плотном сложении 1-2,5 м/сут. — величина для таких условий (перепадов уровней) значительная [2].

Ориентировочный расчет расхода потока через дамбу (по формуле Дюпюи) показывает, что единичный расход – q = 3,1 м2/сут. – величина значительная. Такой же расчет для участка между дренажной канавой (отделяющей шламонакопитель от остальной территории) с осветленной водой и руслом р. Суда. Расход этого потока составляет ориентировочно 256 м3/сут, при ширине потока 2000 м. Вот такой расход подземного потока загрязненных грунтовых вод от золошлакоотвала попадает в р. Суду.

Результаты анализов осветленной воды оборотного водоснабжения за многолетний период, выполненные местной лабораторией, к сожалению, мало информативны, т.к. в них нет сведений о содержании тяжелых металлов и других токсичных загрязняющих компонентов. В этих анализах заметны изменения величины рН, содержания сульфат-ионов и сухого остатка.

Нужна помощь в написании статьи?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Цена статьи

Колебания химического состава осветленных вод объясняются, по-видимому, различным соотношением объемов сжигаемого топлива, имеющего разный химический состав. В целом за последние годы наблюдается увеличение общей минерализации осветленных вод, происходящее за счет роста содержания сульфатов. Количество сульфатов в осветленной воде может увеличиваться за счет применения более сернистого топлива. Данных о составе сжигаемых углей и мазута нет.

Таким образом, источником загрязняющих грунтовые воды компонентов однозначно является золошлакоотвал. Масштабы загрязнения грунтовых вод, находящихся под техногенным воздействием ЗШО весьма велики.

Чтобы оценить современное состояние грунтовых вод мы воспользовались результатами анализов воды из наблюдательных скважин системы мониторинга ЗШО, предоставленных нам дирекцией Череповецкой ГРЭС. Для оценки произошедших изменений в составе грунтовых вод за более чем 25-ти летний срок работы ЗШО, современный состав грунтовых вод сравнивался с естественным (фоновым) составом грунтовых вод болотных ландшафтов северо-запада [3].

Грунтовые воды на участке между золонакопителем и рекой Судой в настоящее время имеют значительную степень загрязнения, так как средние концентрации нескольких нормируемых показателей постоянно превышают не только фоновые значения, но и ПДК, т. е. вода не соответствует нормативным требованиям СанПиНа, например:

* ПДК – предельно допустимая концентрация

На фоне сохранения негативных значений показателей загрязнения, включая токсичные вещества, за период более двух лет и ввиду того, что отклонения от нормы наблюдаются по нескольким критериям можно сделать заключение о степени санитарно-экологического неблагополучия территории, и согласно нормативным документам оценить ее как “чрезвычайная экологическая ситуация”.

Помимо этого, есть еще два объекта, по которым осуществляется вынос загрязняющих веществ в реку Суду. Это ручей Безымянный и река Усть-Кадуйка. Часть загрязненных вод из этих водотоков может попадать в грунтовые воды, но, с другой стороны, они могут выполнять дренирующую функцию. Однако сведений о гидрологическом режиме, химическом составе и состоянии вод этих водотоков не имеется и оценить их вклад в загрязнение территории и реки Суды не представляется возможным.

Современное состояние грунтовых вод на территории давно уже вызывает серьезное беспокойство у специалистов. Сложившаяся чрезвычайная экологическая ситуация с состоянием подземных вод и постоянное увеличение объемов отходов в накопителе не позволяют делать оптимистических прогнозов на будущее. Переход на разные типы угля и мазут, конечно, приведет к изменению химического состава золошлаков. За изменением состава топлива неизбежно последуют изменения в составе золошлаков и осветленной воды. Следующее звено в этой цепочке — поверхностные воды ручья Безымянного и реки Усть-Кадуйки и/или грунтовые воды. То есть, изменение химического состава вещества на входе в эту весьма сложную гидрогеохимическую систему повлечет за собой нарушение квазистационарных равновесий, возможно сложившихся за длительное время функционирования данной системы. На настоящем этапе исследования количественно оценить эти изменения не представляется возможным, ввиду недостатка исходной информации.

Список использованных источников

1. Гей В.П. Отчет о проведении геолого-экологических исследований и картографирования масштаба 1:1 000 000 северной части листа О-37 (Вологодская область) (ГЭИК-1000 Череповецкий-2, 1999 – 2001 г.г.), СПб, ГП ПКГЭ, 2001.
2. Заключение об инженерно-геологических условиях. Череповецкая ГРЭС. Золоотвал, дамба золоотвала и левобережный участок золошлакопровода (трасса ГЗУ) (Рабочие чертежи). Главтехстройпроект. ВГПИ «Теплоэлектропроект» Горьковское отделение, 1969.
3. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М., Наука, 1998.

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Поставьте оценку первым.

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

1258

Закажите такую же работу

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке