УДК 577.4

Преобразование органических остатков в техногенных отложениях вблизи городов

Е.С ЛАРСКАЯ, О.П. ЗАГУЛОВА, Э.В. ХРАМОВА, Е.А. ГОРЮНОВА (ВНИГНИ)

Изучены моренные породы московско-днепровского оледенения, имеющие широкое распространение на Русской плите, а также техногенные отложения на полигоне захоронения бытовых отходов на окраине г. Москвы (24 скважины, 104 образца).

Комплекс анализов определил содержания С_орг на экспресс-анализаторе АН-7529, степень растворимости ОВ в хлороформе люминесцентным методом, элементный состав полученных экстрактов, была проведена тонкослойная хроматография битумов, масс-спектральные исследования метано-нафтеновой их фракции, а также изучены полициклические ароматические УВ типа 3,4-бензпирен и 1,12-бензперилен (В лаборатории ВНИГНИ под руководством Т.А. Ботневой).

В нижней части разреза отложений четвертичной системы прослеживаются суглинки с включением галек и гравия, реже песка днепровской морены. Выше по разрезу их сменяют днепровско-московские отложения водно-ледникового и озерно-ледникового генезиса, представленные суглинками и супесями. Венчают разрез современные техногенные отложения: суглинки, супеси со строительным мусором (битый кирпич, стекло, обрывки резины, керамики, макулатуры, утиля, древесины).

По свечению и концентрации хлороформенного экстракта резко выделились отдельные слои, имеющие различные битумные характеристики; эти данные положены в основу выделения различных зон по площади и в разрезе (рисунок).

Как правило, повышенные значения С_орг в породах совпадают с высоким содержанием хлороформенного экстракта.

В техногенном слое строительного и другого мусора наблюдаются зоны с низким содержанием С_орг (0,2-0,4) и битума (0,05%), характеризующегося голубым свечением (см. рис.). В разрезах некоторых скважин (12-24) прослеживаются линзы и карманы с более высоким содержанием С_орг (0,5-9,4) и битума (0,02-0,64) % белесого свечения. В отдельных скважинах вскрыты прослои с очень высокими значениями этих параметров до 15,7 и 2,65 % соответственно (в скважине 15 они выходят на поверхность). Битум здесь имеет коричневое свечение.

В нижележащих отложениях морены присутствуют битумы только голубого свечения при низких значениях С_орг и хлороформенного экстракта. Следует заметить, что количество битуминозных веществ нарастает по мере увеличения количества мусора в техногенном слое, представленного древесными остатками, бумагой, углем, резиной. Обогащенные этими веществами линзы (мощностью до 5 м) оказывают вредное влияние на окружающую среду. По данным элементного состава хлороформенного экстракта содержание углерода в битумах невысокое, в основном 64-68 % (до 20 % гетероэлементов), что свидетельствует о большом количестве в них кислых соединений.

Полициклические ароматические УВ типа 3,4-бензпирен и 1,12-бензперилен (канцерогены) обнаружены также в поле распространения образцов, хлороформенный экстракт которых люминесцирует белесым и коричневыми цветами. По данным тонкослойной хроматографии и масс-спектрометрии установлено, что в битумах с голубым свечением сумма УВ (%) достигает 56,7, парафинов в составе метанонафтеновой фракции содержится 36, моноциклических нафтенов - 15,7, би- -17,7, три- -13, тетра- -11, пента- -4,7, гекса- -1,9. По мере увеличения концентрации битума и изменения его свечения до белесого и коричневого наблюдается уменьшение в них метано-нафтеновой фракции и увеличение асфальтово-смолистых компонентов, в составе фракции падает доля парафинов, количество моноциклических нафтенов остается таким же, а роль более высокоциклических увеличивается. Такое изменение состава свидетельствует о преобразовании битумов в породах, увеличении в них доли канцерогенных веществ, эти отходы являются источником загрязнения окружающей среды и помехой при строительстве жилых массивов, на их удаление требуются дополнительные затраты.

Рисунок Характер распространения битумов с разным цветом люминесценции в скв. 14-24, вскрывших техногенные отложения.

Свечение битумов: 1 - голубое, 2 - белесое, 3 - коричневое; 4 - граница техногенных и днепровско-московских отложений