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:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

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

-- [ Страница 4 ] --

Пространственно-временные границы, полученные по М, идентичны границам полученным по С SO42-, NH4+ и tOC.

Модель, полученная по принципу Вальдемайера и Хаса, позволяет проследить развитие техногенной области в четвертичном водоносном комплексе во времени и в пространстве, а внесенные дополнения – изучить структуру техногенной области.

Для выяснения положения в пространстве (квази- или стационарного) подземных вод техногенного формирования (техногенной области), были привлечены геометрические расчеты применительно к полученной пространственно-временной модели.

Исходя из результатов функций, описывающих натурные измерения, как и следовало ожидать, при сохранении годового объема техногенных стоков на постоянном уровне увеличение линейных размеров техногенной области весьма значительно в первые годы работы АГПЗ (1986 – 1991 гг.). В последующем эти величины растут со временем гораздо медленнее. Из результатов натурных измерений и моделирования видно, что спустя примерно 5 лет (1991 г) с начала эксплуатации (1986 г.) устанавливается квазистационарный режим, когда техногенная область увеличивается на < 15 м/год с тенденцией к дальнейшему уменьшению до < 10 м/год спустя 10 лет. Экстраполяция полученных зависимостей позволяет в частности определить, что удвоение линейных размеров внешней подобласти (т.е. собственно всей техногенной области) по отношению к 1991 г. произойдет приблизительно за время, превышающее 500 лет.

Согласно имеющимся у нас данным приблизительно к 2009 г. система техногенной области в четвертичном водоносном комплексе либо уже достигнет стационарности, либо будет к ней достаточна близка. Проверить данную гипотезу будет возможно путем проведения натурного измерения.

Важно подчеркнуть, что в основу данной модели положены натурные данные, которые предложенная нами модель описывает с достаточно высокой точностью.

Для описания механизма взаимодействия области подземных вод техногенного формирования с фоновыми подземными водами, возможно, привлечь процесс смешения под воздействием сил гравитации, который может быть связан: 1 - с фильтрационной дисперсией, свойственной пористым средам, и приводящей к рассеянию веществ (компонентов) в фильтрационном потоке в направлении его движения; 2 – с перемешиванием растворов разных концентраций за счет колебаний уровня подземных вод. В подтверждение сказанному были произведены численные расчеты, результаты которых изложены в табл. 4.

Таблица 4

Расчетные данные для области подземных вод техногенного формирования

Время опробования 1986 1989 1991 2003
Срок эксплуатации, лет 0 3 5 17
V (стоки), м3 0 266,510 666,125 2,264,825
Внешняя подобласть
А, м 0 800 2000 2100
B, м 0 1500 3900 4200
А, м 0 400 1000 1050
B, м 0 750 1950 2100
H (внеш.подобл), м 0 7 11 13
S (внеш.подобл), м2 0 850000 6200000 7070000
V (внеш.подобл), м3 0 5950000 68200000 91910000
- увеличения линейных размеров (С-Ю), м/год 0 266 240 6
- увеличения линейных размеров (З-В), м/год 0 500 480 18
Внутренняя подобласть
a, м 0 500 1200 1350
b, м 0 1100 2850 3050
a, м 0 250 600 675
b, м 0 550 1425 1525
H (внутр.подобл), м 0 5 9 11
S (внутр.подобл), м2 0 360000 2400000 4530000
V (внутр.подобл), м3 0 1800000 21600000 49830000
- увеличения линейных размеров (С-Ю), м/год 0 167 140 9
- увеличения линейных размеров (З-В), м/год 0 367 350 12
Разница (внешняя - внутренняя подобласти)
V (внеш.подобл), м3 - V (внутр.подобл), м3 0 4.150.000 46.600.000 42.080.000
А – a, м 0 100 200 300
В – b, м 0 200 525 575

Положение 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.

При решении научно-практических задач обеспечения нормального состояния подземной гидросферы в условиях техногенных нагрузок широко используются приемы известные в отечественных работах под термином защищенность, а в зарубежных уязвимость. Н.В.Роговская, В.П.Гольдберг и другие исследователи при оценке защищенности подземных вод от загрязнения основывались на фильтрационных свойствах перекрывающих подземные воды отложений (чаще всего зоны аэрации) обусловливающих степень защищенности через время достижения загрязнителями подземных вод.

Основные особенности приема геофильтрационной защищенности (геоэкологической устойчивости по данному признаку) снижающие эффективность его использования: 1 – результаты показываются на качественном (на основе баллов) уровне; 2 – односторонность приема (геофильтрационная характеристика); 3 – Ограниченность зоной аэрации; 4 – слабая результативность итогов исследования, заключающаяся в том, что подземные воды значительных по площади территорий сложенных в зоне аэрации проницаемыми отложениями, относятся к категории не защищенных (территории с аридным климатом; в нашем случае территория Астраханского Прикаспия).

На том основании, что состав подземных вод является интегральным отражением любых природных и техногенных обстановок в любых физико-географических и геолого-гидрогеологических условиях, мы считаем, что наравне с геофильтрационными признаками необходимо также учитывать геохимические показатели защищенности подземных вод. В нашем понимании «Геоэкологическая защищенность подземных вод по геохимическому признаку» или «гидрогеохимическая защищенность» – проявление в системах «техногенные среды – подземные воды природного генезиса» комплекса физико-химических процессов в техногенных источниках, в средах на пути к подземным водам и в подземных водах, определяемых свойствами техногенных компонентов и условиями природных и техногенных сред и приводящих к полной или частичной ликвидации негативного влияния на подземные воды со стороны техногенных нагрузок.

С нашей точки зрения «Геоэкологическая защищенность подземных вод по геохимическому признаку» с позиций вышеприведенного ее определения может широко и эффективно применяться в комплексе с понятием «защищенность» по геофильтрационному признаку, о чем дополнительно свидетельствует нижеследующее:

  1. не ограничена зоной аэрации; процессы защищенности рассматриваются от источников загрязнения во всех средах на пути до подземных и поверхностных вод и в самих этих системах. Рассмотрение осуществляется на каждом уровне во взаимосвязи с предыдущими уровнями и с переходом на последующий;
  2. не ограничена процессами осаждения и компонентами-загрязнителями;
  3. не ограничена видами негативного техногенного воздействия;
  4. оценивается количественно (%);
  5. физико-химические процессы защищенности рассредоточены по миграционным системам, представленным, в отличие от природных миграционных систем, присутствием загрязнителей или других носителей техногенных нагрузок;
  6. исследование защищенности подземных вод от загрязнения базируется на систематизации процессов формирования их химического состава в техногенных условиях по характеру и условиям проявления;
  7. имеет наиболее существенное значение для прогноза распространения загрязнений в подземных водах территории, где практически отсутствует геофильтрационная защищенность (территории с аридным климатом).

Нами составлена типизация основных процессов защищенности по геохимическому признаку, характерной для районов освоения нефтегазовых месторождений в аридных условиях (Табл.5)

Типизация природных условий в целях оценки защищенности подземных вод Астраханского Прикаспия включает признаки типизации, представленные атмолитогидро- обстановками природного формирования; характеристику этих признаков для типов и подтипов природных условий; оценку защищенности природных условий типов и подтипов по отношению к техногенному влиянию, вызванному освоением будущих нефтегазовых месторождений. При оценке защищенности каждая из природных сред рассматривается на основании особенностей их состава, свойств и состояния на территориях распространения подтипов и характера техногенных нагрузок, формирующихся при освоении нефтегазовых месторождений.

Для Астраханского Прикаспия с позиций защищенности по геохимическому признаку в данной работе рассматриваются загрязнители, имеющие глобальное значение для территорий освоения нефтегазовых месторождений: обобщающий показатель состава вод суммарная минерализация; сера (преимущественно в форме SO42-, также H2S и др.); азотные соединения в различных миграционных формах; водород по показателю рН.

Для этих показателей наряду с естественно-историческим анализом выполнены различные специальные разработки установившие достоверно процессы их трансформации в естественных и техногенных условиях. Также в перечень защищающих процессов включены процессы с некоторыми микрокомпонентами, сведения о которых получены из литературных данных.

Процессы, защищающие подземные (а также поверхностные) воды от загрязнения рассматриваются для сред: атмосферы, сосредоточивающей наземные источники загрязнения в форме атмосферных осадков и сточных вод на участках техногенных объектов; литосферы в пределах зоны аэрации; гидросферы в пределах верхней подземной ее части.

Количественная оценка защиты подземных вод через физико-химические процессы осуществляется следующим образом:

  1. В результате нейтрализации: через величину рН;
  2. В результате процессов, протекающих в зоне аэрации: через проценты от концентрации компонентов-загрязнителей в источниках загрязнения, то есть, в стоках и атмосферных осадках.
  3. В результате процессов смешения стоков и атмосферных осадков с подземными водами естественного формирования: по формуле смешения, определяется концентрация смеси, которая сравнивается с концентрацией подземных вод природного генезиса.

Положение 4. Районирование территории АГКМ и Прикаспия по геохимическим признакам геоэкологической защищенности подземных вод, обеспечивающее значительный процент экологической безопасности в условиях освоения нефтегазовых месторождений.

Основой районирования (Табл.5) явилась типизация природных и техногенных усло­вий четвертичного водоносного комплекса Прикаспия по геохимическим признакам геоэкологической защищенности от негативного влияния в условиях освоения нефтегазовых месторождений (Рис.7).

При районировании территории Астраханского Прикаспия по геохимическому признаку защищенно­сти подземных вод от влияния освоения нефтегазовых месторожде­ний нами были учтены данные геоморфологических характери­стик, рассмотренные Синяковым В. Н. и Кузнецовой С. В.

 Схематическое прогнозное районирование территории Прикаспия (в пределах-53

Рис. 7. Схематическое прогнозное районирование территории Прикаспия (в пределах Астраханской области) по геохимическим признакам геоэкологической защищенности

1 - в районах нефтегазовых месторождений в любой из техногенных областей ожидают в зоне аэрации процессы сернокислотной нейтрализации кислых атмосферных осадков с около 100% реализацией защищенности; 2 – в зоне аэрации подобластей I.1, I.2, II.1 морских и эоловых равнин ожидаются процессы адсорбции NH4+ из стоков с 70-80% защищенности; восстанавливается NO2- и NO3- в N2 с 60-80% защищенности; комплекс процессов осаждения микрокомпонентов с 70-90% защищенности. В подземных водах: смешение минерализованных фоновых вод со слабоминерализованными загрязненными растворами с защищенностью 70-90%; 3 – процессы защищенности в подобластях III.1, III.2., III.3. Области III идентичны процессам областей I и II, но выражены по сравнению с последними слабо: сорбционные процессы - вследствие меньшей глинистости пород; процессы смешения – менее минерализованных фоновых подземных вод.

Разработаны принципы типизации геоэкологической защищенности на примере АГКМ. Аналогия между территориями АГКМ и Астраханского Прикаспия вполне обоснована близостью природных фи­зико-географических,

Таблица 5

Типизация природно-техногенных условий территории Астраханского Прикаспия по гидрогеохимической защищенности от влияния освоения нефтегазовых месторождений (составлена Гоман А. В., 2007)

Типизация природных условий в целях оценки защищенности



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 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.