авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И РАЙОНИРОВАНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ПРИКАСПИЯ (В ПРЕДЕЛАХ АСТРАХАНСКОЙ

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Гоман Антон Владимирович

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И РАЙОНИРОВАНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ПРИКАСПИЯ (В ПРЕДЕЛАХ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность: 25.00.36 «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата географических наук

Астрахань - 2010

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии

Астраханского государственного университета

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор Питьева Клара Ефимовна
Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Корнилов Андрей Геннадьевич кандидат географических наук, доцент Сухоносенко Денис Сергеевич
Ведущая организация: Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Астраханской области проблем нефти и

Защита состоится «24» апреля 2010 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д. 1, ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http://aspu.ru .

Автореферат разослан «23» марта 2010г.

Отзыв на автореферат (2 экземпляра заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д. 1. АГУ, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04. Факс (8512) 44-02-24, E-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук, доцент М.М.Иолин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования обусловлена научно-производственной необходимостью оценки техногенных процессов, развивающихся в атмогидролитосфере эксплуатируемого Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) и прогнозной оценки техногенных явлений перспективной на нефтегазоносность территории Прикаспия.

Цель работы. Изучение антропогенного воздействия горнодобывающей деятельности на подземные воды четвертичного водоносного комплекса Прикаспия (в пределах Астраханской области). Геоэкологическая оценка и районирование.

Основные задачи исследования.

  1. Изучение условий формирования состава подземных вод при освоении нефтегазовых месторождений территории Прикаспия по показателям минерализации, сульфатных и азотных соединений, кислых рН.
  2. Выявление геоэкологического состояния подземных вод на территориях нефтегазового освоения в условиях аридного климата и факторов, определяющих их геоэкологическую безопасность.
  3. Оценка процессов геоэкологической защищенности по геохимическому признаку четвертичного водоносного комплекса Астраханского Прикаспия от влияния антропогенного воздействия в условиях освоения нефтегазовых месторождений, составляющих базовую основу геоэкологической безопасности.
  4. Районирование территории Прикаспия (в пределах Астраханской области) по гидрогеохимическим признакам геоэкологической защищенности от антропогенного влияния в условиях освоения нефтегазовых месторождений.
  5. Экспериментальное моделирование техногенных процессов на основе натурных данных.

Указанные задачи обусловлены слабой изученностью геоэкологических явлений и процессов на территории нефтегазового освоения и необходимостью разработки достоверных приемов решения для этих территорий задач экологической безопасности в аридных условиях. Выбор объектов исследований (например, М и т.д.) обоснован, во-первых, тем, что компоненты природных систем наиболее подвержены техногенному влиянию эксплуатации нефтегазовых месторождений, имеют широкое распространение как в природных, так и в техногенных условиях, а также слабой изученностью миграционных процессов в аридных условиях.

Фактический материал и методика исследования.

В основу исследований легли материалы, полученные автором в ходе полевых и лабораторно-экспериментальных работ, проводимых ОАО «Астрахань ГАЗПРОМ» и Астраханским государственным университетом. Использованы данные кафедры гидрогеологии МГУ им. М. В. Ломоносова, а также фондовые данные ООО «АстраханьНИПИгаз», Астраханьгипроводхоза, Астраханской геологической экспедиции и др.

Основа методики исследований – естественноисторический анализ натурных данных, в котором используются методы генетического классифицирования, картирования, районирования; лабораторного эксперимента; балансовых и др. расчетов; систематизаций; отдельные статистические приемы.

Научная новизна работы:

– Впервые посредством обобщения большого натурного материала путём его естественноисторического анализа, статистических приёмов, гидрогеохимических расчётов, картографирования, экспериментального моделирования и др. для природно-техногенных условий территории АГКМ выявлена структура техногенной области четвертичного водоносного комплекса с установившимися гидрогеодинамическими и гидрогеохимическими особенностями

– Впервые для территории Прикаспия на примере АГКМ оценена ведущая роль физико-химических процессов в системах «техногенные растворы–порода зоны аэрации» и «техногенные растворы–природная подземная вода» приводящих к снижению концентраций химических компонентов в этих системах.

– Выявлены и систематизированы процессы комплексного воздействия химических компонентов атмосферы и наземных техногенных источников на подземные воды в условиях освоения нефтегазовых месторождений.

– Обоснована геоэкологическая защищенность подземных вод четвертичного водоносного комплекса по ряду геохимических процессов и выполнена классификация данных процессов для условий освоения нефтегазовых месторождений Прикаспия и аридных областей. Предложены приемы количественной оценки геохимических процессов геоэкологической защищенности подземных вод и проведено экспериментальное лабораторное моделирование.

– Установлено, что максимальное проявление геоэкологической защищенности по геохимическому признаку происходит при формировании смесей производственных стоков и других техногенных растворов с подземными водами в пределах техногенной области. Впервые предложен метод установления границ техногенной области подземных вод.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Формирование состава подземных вод четвертичного водоносного комплекса в условиях освоения нефтегазовых месторождений посредством комплекса геохимических процессов в зоне аэрации и подземных водах, снижающих концентрацию подавляющего большинства компонентов подземных вод природного генезиса.
  2. Гидрогеохимическая структура четвертичного водоносного комплекса в условиях освоения нефтегазовых месторождений представлена сочетанием природной и техногенной областей. Техногенная область состоит из подобластей: 1 – внутренняя, с геохимической неоднородностью смесей, формирующихся при смешении слабо минерализованных техногенных растворов с минерализованными подземными водами природного генезиса; 2 – внешняя, где смеси распространяются с увеличивающейся в направлении техногенного потока минерализацией до фоновой. Техногенные границы для условий Астраханской области ориентировочно через 5 лет приближаются к стационарным, указывающим на завершение формирования техногенного режима.
  3. Типизация геоэкологической защищенности подземных вод по геохимическому признаку. Значимые процессы (по характеру проявления и количественным оценкам) представлены: 1 – в зоне аэрации а) нейтрализацией кислых атмосферных осадков при сернокислотном взаимодействии с карбонатными соединениями пород; б) удалением из стоков аммония посредством адсорбции песками, характеризующимися значительной емкостью; 2 – в водонасыщенной части водоносного комплекса – образованием смесей с минерализацией ниже природных подземных вод (20-30 г/л) вследствие их смешения со слабоминерализованными (2-3 г/л) стоками и атмосферными осадками.
  4. Районирование территории АГКМ и Прикаспия по геохимическим признакам геоэкологической защищенности подземных вод, обеспечивающее значительный процент экологической безопасности в условиях освоения нефтегазовых месторождений.

Теоретическое и практическое значение работы.

Полученные в ходе диссертационного исследования результаты и научно-практические разработки использованы при планировании комплексной системы защиты природных сред Прикаспия (в пределах Астраханской области) и других аридных территорий от влияния антропогенного воздействия при освоении нефтегазовых месторождений. Материалы работы готовы к ориентированию дальнейших мониторинговых работ на установление в достоверных границах области техногенного формирования подземных вод.

Полученные данные контроля о геохимических признаках геоэкологической защищенности подземных вод учитывают в проектах освоения нефтегазовых месторождений АГКМ, ОГКМ, ТНМ и др.

Финансирование научных исследований выполнялось Федеральным агентством по образованию (Грант: А04-2.13-694, 2004 г).

Апробация работы. Основные положения работы и рекомендации апробированы на научно-практических конференциях всероссийского и международного уровня, наиболее значимые из них: VI Всероссийская научно-практическая конференция «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия» на базе Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (Пенза, 2002); Всероссийская научно-практическая конференция «Экологические проблемы промышленных городов» на базе Саратовского государственного технического университета (Саратов, 2003); Всероссийская научная конференция, посвященная 200-летию Казанского государственного университета «Современные глобальные и региональные изменения геосистем» (Казань, 2004); Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и научных работников «Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энергии» на базе Астраханского госуниверситета (Астрахань, 2002–2009); V Международный Симпозиум «Минералогические музеи» на базе Санкт-Петербургского государственного университета и Кристиан-Альберхтс-университета (Санкт-Петербург, Киль (Германия), 2005); Международная конференция «Проблемы геологии и разведки полезных ископаемых» на базе Томского политехнического университета (Томск, 2005, 2007); Ломоносовские чтения на кафедрах геоэкологии и гидрогеологии МГУ им. М. В. Ломоносова (Москва, 2007). А так же были отмечены на всероссийском конкурсе молодых авторов в рамках международной научной конференции “Фундаментальные проблемы нефтегазовой гидрогеологии”, 2005» на базе Российского государственного университета им. И. М. Губкина, Научного совета по проблемам геологии и разработки месторождений нефти и газа (Отделение наук о Земле, РАН) и Института проблем нефти и газа РАН.

Личный вклад автора заключается в сборе и обобщении большого натурного материала, выполнении естественноисторического анализа с применением статистических приёмов, гидрогеохимических расчётов, картографирования, экспериментального моделирования и др., проведении натурных и полевых геоэкологических работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения. Общий объем работы составляет 226, из них 156 страниц машинописного текста. Работа проиллюстрирована 58 рисунками, 45 таблицами и 1 схемой. Список использованной литературы включает 119 наименований, из них 6 зарубежных авторов.

Публикации. Всего опубликовано 34 работы, из них по теме диссертации 20, в т.ч. в изданиях ВАКа – 3.

Автор выражает благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору К.Е.Питьевой (кафедра гидрогеологии МГУ им. М.В.Ломоносова), а также: доктору геолого-минералогических наук, профессору О.И.Серебрякову (кафедра гидрогеологии и инженерной геологии Астраханского госуниверситета); доктору химических наук Ю.М.Киселеву (кафедра неорганической химии МГУ им. М.В.Ломоносова); доктору геолого-минералогических наук, профессору В.С.Назаренко (ЮФУ, Ростов-на-Дону); кандидату химических наук Н.Н.Сычеву (Представительство «Новозаймс А/С» (Дания) в г. Москве).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

При написании диссертации автором использовались научные труды многих исследователей территории Прикаспия: в области геологического строения: П.Карпинского, А.Д.Архангельского, В.В.Федынского, И.М.Губкина, Н.С.Шатского, В.Е.Хайна, Н.И.Воронина, А.Ф.Шарановича, Ю.П.Цведеля, А.Я.Бродского и др.; при изучении подземной гидросферы: И.К.Акуз, Л.Ф.Кривко, А.Е.Лютницкий и др; по изотопии Ю.А.Федоров; со времени создания АстраханьНИПИгаз дальнейшие исследования проводились группой сотрудников лабораторией гидрогеологии под руководством О.И. Серебрякова и на договорных началах с кафедрой гидрогеологии геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством К.Е.Питьевой.

В главе 1 диссертации автором приведена характеристика физико-географических и геолого-гидрогеологических условий территории Прикаспия.

Глава 2 представляет собой детальную конкретизированную гидрогеологическую и гидрогеохимическую характеристику четвертичного водоносного комплекса, включающую подробное всесторонне описание литологического, минерального и геохимического состава пород, условий залегания и химического состава подземных вод, гидрогеодинамическую обстановку и балансовые особенности исследованного водоносного комплекса.

В главе 3 охарактеризованы техногенные нагрузки на подземную гидросферу Прикаспия в условиях освоения нефтегазовых месторождений.

Глава 4 представляет собой подробное описание методики проведенных исследований.

Глава 5 содержит данные лабораторных исследований процессов формирования состава подземных вод в условиях освоения нефтегазовых месторождений.

В главе 6 рассмотрены гидрогеохимические преобразования в четвертичном водоносном комплексе Прикаспия в условиях освоения нефтегазовых месторождений (по показателю общей минерализации, соединениям серы и азота). Описаны экспериментальное моделирование структуры и динамики области подземных вод техногенного формирования.

Глава 7 представляет собой описание предложенной геоэкологической защищенности подземных вод по геохимическому признаку, установленной по ряду физико-химических процессов на примере четвертичного водоносного комплекса территории Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) и прогнозируемой для Прикаспия в целом на основе аналогичности этих территорий.

В главе 8 приведено районирование территории Прикаспия по геохимическим признакам геоэкологической защищенности четвертичного водоносного комплекса в условиях освоения нефтегазовых месторождений.

По выполненной работе защищаются следующие положения:

Положение 1. Формирование состава подземных вод четвертичного водоносного комплекса в условиях освоения нефтегазовых месторождений посредством комплекса геохимических процессов в зоне аэрации и подземных водах, снижающих концентрацию подавляющего большинства компонентов подземных вод природного генезиса.

Изменение минерализации подземных вод как обобщающего показателя их состава. На изменение минерализации подземных вод влияют компоненты-загрязнители атмосферы, стоков, речных вод. Состав атмосферных осадков периода эксплуатации АГКМ, образующих, в основном их минерализацию, близок природному фону. Исключение составляют сульфаты, соединения азота, углерода, повышенная концентрация которых связана с процессами окисления газовыбросов.

Диапазон минерализации атмосферных осадков 0,03-0,93 г/л, при среднем значении 0,26 г/л. Главные анионы HCO3-, SO42-, CI-; среди катионов натрий, кальций.

Минерализация речных вод в первые годы эксплуатации месторождения вследствие интенсивного поверхностного смыва доходила до 0,5-0,7 г/л; далее установилась около 0,3 г/л, то есть, стала идентична природной фоновой.

Значительными с позиций количественных изменений в минерализации природных фоновых подземных вод являются стоки (Табл.1). С учетом загрязненных атмосферных осадков они составляют 2,36 г/л; округленно на входе в зону аэрации принята минерализация в 2,5 г/л.

Таблица 1

Режим минерализации стоков АГХК за период 1987-1991 гг.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.