Анализ состава и свойств грунтовых вод Москвы – основа оценки гидрогеологических рисков
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Охрана окружающей среды
Статья в выпуске: 3 т.11, 2026 года.
Бесплатный доступ
Грунтовые воды Москвы рассматриваются как резерв водоснабжения, однако в них поступает много токсичных веществ антропогенного происхождения, а источники загрязнения трудно установить из-за быстрой фильтрации воды с поверхности и быстрого распространения примесей в водоносных горизонтах. С режимом и составом подземных вод связаны и гидрогеологические риски при строительстве и эксплуатации метрополитена. Цель работы – разработать подход к идентификации предприятий-загрязнителей грунтовых вод по данным наблюдательных скважин и методику количественной оценки гидрогеологических рисков при строительстве тоннелей метрополитена. Использованы визуальный геостатистический анализ данных мониторинга 2018–2021 гг. по скважинам нескольких водоносных горизонтов, аппроксимация пространственных зависимостей концентраций полиномиальными трендами, корреляционный анализ, сопоставление с отчётностью предприятий по форме 2-ТП (водхоз) и экспертная оценка значимости негативных гидрогеологических процессов. Установлено, что концентрации большинства загрязнителей меняются в разы и на порядки как во времени, так и между скважинами. На разных скважинах и горизонтах выявлены ковариации марганца, стронция и бария, а также аммиака и нефтепродуктов. Если вещества из отчёта предприятия по форме 2-ТП (водхоз) синхронно меняют концентрацию на нескольких скважинах, это предприятие с высокой вероятностью является источником загрязнения. Источники первой группы веществ следует искать прежде всего среди предприятий металлургии и радиоэлектроники, второй – среди химических производств. В качестве причины быстрого массопереноса предложено рассматривать расклинивающее давление в прослойках между минеральными частицами. Получены расчётные зависимости для оценки гидрогеологического риска при котлованном и подземном способах строительства тоннелей.
Короткий адрес: https://sciup.org/140316767
IDS: 140316767 | УДК: 556.3.01 | DOI: 10.17073/2500-0632-2026-01-1229
Analysis of the composition and properties of Moscow groundwater
Moscow groundwater is regarded as a reserve source of water supply, yet it receives many toxic substances of anthropogenic origin. Identifying pollution sources is difficult because surface water infiltrates rapidly and contaminants spread quickly within aquifers. The regime and composition of groundwater also govern hydrogeological risks in the construction and operation of metro systems. The study aims to develop an approach for identifying enterprises that pollute groundwater from observation well data, together with a method for quantitative assessment of hydrogeological risks in metro tunnel construction. The methods included visual geostatistical analysis of 2018–2021 monitoring data from wells in several aquifers, approximation of spatial concentration profiles by polynomial trends, correlation analysis, comparison with enterprise reports submitted under the 2-TP (vodkhoz) statistical form, and expert assessment of the significance of adverse hydrogeological processes. Concentrations of most contaminants were found to vary several-fold and even by orders of magnitude, both over time and between wells. Covariations of manganese, strontium and barium, as well as of ammonia and petroleum products, were identified across different wells and aquifers. If substances listed in an enterprise’s 2-TP (vodkhoz) report change concentration synchronously in several wells, that enterprise is highly likely to be the pollution source. Sources of the first group should be sought primarily among metallurgical and radio-electronic enterprises, and those of the second group among chemical plants. Disjoining pressure in interlayers between mineral particles is proposed as a possible cause of rapid mass transfer. Design relationships were obtained for assessing hydrogeological risk in cut-and-cover and mined tunnel construction.
