График изменения концентрации аммония (по оси абсцисс – расстояние от ближайшей к полигону точки опробования до дальней точки опробования в метрах, по оси ординат – концентрация аммония в мг/л)
Часть контаминантов природной среды способно преобразовываться в связанные формы в процессе миграции от источника загрязнения. Для оценки роли процессов самоочищения был выполнен расчет разложения аммония в водоносной толще неогеновых отложений на территории полигона ТБО «Кулаково».
Содержание аммония в подземных водах в ближайшей точке опробования к полигону ТБО «Кулаково» определено в 2018 году в скважине 4 и составило 4 мг/л. На некотором удалении от скв. 4, содержание аммония значительно ниже - в скважине 25, расположенной в 10 м ниже по потоку подземных вод, получено значение - 0,15 мг/л. Концентрация аммония в фильтрате задавалась постоянной в течение всего расчетного периода. Расчетный период был принят равным 10-ти годам. Дисперсивность принята 1 см, что соответствует 1 % от длины пути фильтрации.
В процессе решения задачи уточнялся фактор замедления и коэффициент распада аммония (рисунок слева). Определенное значение фактора замедления составило 2, коэффициента распада – 0.15. График изменения концентрации аммония вдоль потока подземных вод представлен на рис. 3. Концентрации аммония в точке, соответствующей положению скв.25, полученная в ходе решения задачи, составила 0,12 мг/л, что близко значению 0,15 мг/л, полученному в ходе опробования скважины 25.
Принцип работы проницаемого реакционного барьера. А) Траншейного типа, В) Инъекционного типа
Создание проницаемых реакционных барьеров (ПРБ) является одной из возможных технологий сдерживания и нейтрализации хлорорганических загрязнителей непосредственно в пласте, ввиду слабой подверженности их к природной иммобилизации.
Загрязненные подземные воды проходят через барьер, проницаемый для потока подземных вод, но непроницаемый для загрязненных веществ, растворенных в подземных водах. Это достигается внедрением в пористую среду реагента, содействующего протеканию химических и биологических процессов, нейтрализующего загрязняющие вещества.
В большинстве случаев гранулированное железо закладывается в специально отрытые траншеи. Это ограничивает применение метода на больших глубинах. Поэтому относительно недавно появились исследования по созданию реакционных барьеров путем закачки наночастиц в скважины вместе с водой.
Одним из наиболее быстро развивающихся и широко применимых методов является внутрипластовый метод химического окисления, который заключается в закачке окислителя в пласт для трансформации хлорорганических соединений в менее опасные химические соединения.
Наиболее широко используемыми окислителями являются: перманганат (MnO4-), пероксид водорода (H2O2), персульфат (S2O82-) и озон (O3).
Реакция окисления тетрахлорэтилена перманганатом калия, протекает следующим образом:
4KMnO4+3C2Cl4+4H20 -> 6CO2+4K++4Mn02(s)+12Cl-+8H+
Выполненное моделирование выявило необходимость проведения полевых исследований (мониторинг, бурение скважин) для уточнения возможного загрязнения хлорорганическими соединениями. Приведённый прогноз может быть использован для выбора мест исследований, однако для проектирования мер по реабилитации требуются дополнительные исследования, особенно для уточнения характеристик ореола загрязнения.
