Прогноз миграции с территории полигона ТБО «Щербинка» был выполнен на основе трехмерной геомиграционной модели на основе кода Visual MODFLOW.

Внешние границы модели обоснованы данными регионального моделирования. С севера граница I-го рода, проведена по изопьезе 130 м, с востока граница II-го рода, проведенная по линии тока, с запада граница проведена по линиям тока и изопьезе 124,5 м, с южной стороны граница с нулевым условием II-го рода проведена по линии тока , граница с условием I-го рода, проведенная по изопьезе 116 м. Верхней границей модели является поверхность земли, на которой задается инфильтрационное питание.

Для расчетов была проведена ортогональная дискретизация расчетной области 13,6x10,9 км, сеткой 156x122 с измельчением до ячеек со стороной 50 м вокруг свалки. Реки (р.Пахра, р.Канопелка и др.) заданы как внутренние границы третьего рода, учитывающее отметки уреза и фильтрационные свойства донных отложений, взяты из региональной модели. Также были заданы водозаборные скважины.

Схематизация модели в разрезе произведена на основе распространения водоносных горизонтов и разделяющих их водоупорных отложений на данной территории. Наиболее значимые для миграции загрязняющих веществ с территории полигона ТБО «Щербинка» водоносные горизонты и водоупорные отложения были реализованы 3 модельными слоями.

Первый слой объединяет все четвертичные водоносные горизонты, связанные с развитием на данной территории аллювиальных и флювиогляциальных отложений, а также песчаных прослоев в моренных отложениях, слабопроницаемые моренные отложения и надъюрский водоносный комплекс, который представлен верхнеюрско-нижнемеловым и флювиогляциальным водоносный горизонтами. Мощность слоя до 35 м с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 40 м/сут.

Второй слой модели соответствует водоупорным юрским глинам. В метах распространения юрские глины - надежный водоупор, с коэффициентом фильтрации 0,00001-0,0001 м/сут. Но на значительной территории юрские глины размыты, что обеспечивает миграции загрязняющих веществ в подольско-мячковский водоносный горизонт.

Третий модельный слой соответствует подольско-мячковскому водоносному горизонту. Имеет мощность до 100 м с коэффициентом фильтрации от 1 до 125 м/сут. Данный горизонт является наиболее водообильным и служит основным источником пресной воды в районе.

Прежде всего, было получено решение геофильтрационной задачи. Сопоставление фактических и модельных напоров дало удовлетворительное совпадение (Рис. 2.4.). Модельная структура потока в подольско-мячковском горизонте вблизи погона ТБО «Щербинка» приведена на (Рис.2.5.). Стрелки на этом рисунке позволяют проследить направления миграции с территории полигона. На базе геофильтрационных расчетов было выполнено моделирование распространения контаминантов на основе кода Visual MODFLOW.

Для характеристики распространения контаминантов от полигона используются геохимически значимые показатели загрязнения, которые характерны для полигонов захоронения ТБО (они присутствуют в подземных водах в значительных концентрациях и определяют химический состав загрязнения): хлориды, аммоний, ХПК, сульфаты, нитраты и минерализация.

Выбор хлоридов объясняется тем, что это самый консервативный мигрант, сохраняющий свою подвижность при любых окислительно-восстановительных условиях, т.е. способен мигрировать на большие дистанции от источника поступления.

Аммоний отличается стабильным поступлением в подземные воды, поскольку он постоянно образуется в анаэробной зоне свалки в процессе метаногенерации.

Химическое потребление кислорода используется в качестве показателя загрязнения подземных вод органикой, позволяющего достаточно контрастно оконтурить ореолы их распространения.

Аномально высокие минерализация и содержания макрокомпонентов состава отмечаются в подземных водах непосредственно под полигоном или вблизи его. При удалении от полигона уже на первые сотни метров происходит значительное снижение концентраций компонентов состава.

Однако свалки являются также источником загрязнения подземных вод хлорорганическими соединениями, такими как трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, четыреххлористый углерод, которые являются канцерогенными веществами. За рубежом, тетрахлорэтилен и трихлорэтилен - наиболее распространённые органические загрязнители, они даже более распространены, чем нефтепродукты, которые находят на всех свалках.

В нашей стране, при исследованиях на полигонах ТБО, анализов на хлорорганические соединения, как правило, не делают. Но, если делают, то обнаруживают, что ореолы загрязнения значительно превышают область влияния полигона, которая идентифицируется по макрокомпонентам-индикаторам. Такая ситуация, например, сложилась в Подольском районе Московской области, где хлорорганическими соединениями загрязнены водозаборы подземных вод.

Расчеты миграции были выполнены для перхлорэтилена, который является консервативным трассером с низкой ПДК=0.005 мг/л. На (Рис. 2.6.) показано распространение перхлорэтилена с территории полигона ТБО «Щербинка» в подольско-мячковском водоносном горизонте на момент мониторинга 2008 г. Полученные результаты подтверждают, что полигон ТБО «Щербинка» является возможным источником загрязнения подольско-мячковского водоносного горизонта.