Hydrogeochemical assessment of the sorption properties of heavy metals in the areas of the impact of solid waste landfills on groundwater

Изложены основы методики прогнозирования распространения тяжелых металлов на участках загрязнения подземных вод фильтратом полигонов твердых коммунальных отходов. Выполнен анализ качества фильтрата полигонов твердых коммунальных отходов и применимости статистических и эмпирических оценок коэффициента сорбции тяжелых металлов. Показана ограниченность применимости статистических оценок для анализа распространения высокоминерализованных вод фильтратов. На основе методологии геохимического моделирования разработана модель определения коэффициентов обмена между растворенной и твердой фазами – коэффициентов сорбции. Приведены результаты определения коэффициента сорбции для широкого круга катионов применительно к условиям вытеснения природных вод фильтратом полигонов твердых коммунальных отходов. Разработанная методика может быть использована для оценки влияния полигонов твердых коммунальных отходов на качество подземных вод, для прогнозирования распространения тяжелых металлов в области потенциального влияния отходов, для проведения работ в рамках ОВОС (Оценка воздействия на окружающую среду) и ПМООС (Перечень мероприятий по охране окружающей среды), для разработки систем инженерной защиты подземных вод от загрязнения. Предложенная модель может служить основой для ее дальнейшего развития с учетом процессов образования устойчивых органических комплексов металлов в водах фильтрата и комплексообразования на твердой фазе пород. The fundamentals of the method for predicting the spread of heavy metals in the areas of groundwater pollution by leachate from solid municipal waste landfills are stated. The analysis of the leachate quality of municipal solid waste landfills and the applicability of statistical and empirical estimates of the sorption coefficient of heavy metals is carried out. The limited applicability of statistical estimates for analyzing the distribution of highly mineralized leachate is shown. Based on the method of geochemical simulation, a model has been developed for determining the exchange coefficients between the dissolved and solid phases, i. e. sorption coefficients. The results of determining the sorption coefficient for a wide range of cations are presented with regard to the conditions of natural water displacement by the leachate from solid waste landfills. The developed method can be used to estimate the impact of municipal solid waste landfills on groundwater quality, to predict the spread of heavy metals in the area of potential waste impact, to carry out works within the framework of EIA (Environmental Impact Assessment) and LEPM (List of Environmental Protection Measures), to develop systems for engineering protection of groundwater from pollution. The proposed model can serve as a basis for its further improvement with account of the processes of formation of stable organic metal complexes in leachate and complexation on the hard rocks.