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 |

Эколого-геологическая оценка состояния природной среды зауральского пенеплена в пределах свердловской области

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

РУБАН Наталья Валентиновна

Эколого-ГЕОЛОгическая Оценка состояния природной среды зауральского пенеплена в пределах свердловской области

Специальность 25.00.36 – «Геоэкология (науки о Земле)»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург – 2011

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии

и геоэкологии ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель – заслуженный деятель науки РФ, доктор геолого-минералогических наук, профессор Грязнов Олег Николаевич
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Осовецкий Борис Михайлович кандидат геолого-минералогических наук, доцент Новиков Виталий Прокофьевич
Ведущая организация – Институт геологии УНЦ РАН, г. Уфа

Защита состоится «30» июня 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, ГСП, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева 30, III учебный корпус, ауд. 3326.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Автореферат разослан «30» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Макаров А.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Свердловская область – старейший горнопромышленный район страны. Здесь возникли первые на Урале железоделательные заводы, давшие жизнь городам Екатеринбург, Нижний Тагил, Каменск-Уральский и другим. Богатства недр дали толчок к быстрому экономическому развитию Урала, который уже в XVIII веке занимал ведущее место в мировой металлургии.

Горнодобывающая промышленность Северного и Среднего Урала имеет более чем трехвековую историю. Многие месторождения – Североуральские бокситовые рудники, железорудные месторождения Тагило-Кушвинского района, Качканарское месторождение железованадиевых руд, медноколчеданные месторождения Дегтярского и Кировградского районов, Баженовское месторождение хризотил-асбеста, Березовское золоторудное месторождение и другие – разрабатываются десятки и сотни лет.

Интенсивная многолетняя горнодобывающая деятельность привела к весьма существенным изменениям природного состояния геологической среды, к снижению естественной защищенности подземных вод, активизации геохимических и геомеханических процессов. В пределах горных отводов действующих и уже прекративших свое существование предприятий формируется типичный «техногенный ландшафт».

Для территории Зауральского пенеплена характерным является ее насыщенность горнодобывающими, энергетическими, металлургическими, машиностроительными и градообразующими комплексами с функционированием разнообразных сопутствующих производств, что в совокупности создает высокую техногенную нагрузку на различные сферы природной среды. Все это обусловило масштабное преобразование естественных ландшафтов, химическое, местами нефтяное, пылевое загрязнение почв, донных осадков, поверхностных и подземных вод, создало в регионе напряженную экологическую обстановку вблизи крупных промышленных центров, где загрязнение и другие негативные процессы достигли угрожающего, а местами катастрофического уровня.

Необходимость объективной оценки современного экологического состояния геологической среды, а также выявления основных природных и техногенных факторов, формирующих эту ситуацию, вызвана напряженной экологической обстановкой на территории Зауральского пенеплена, что и определяет актуальность проведённых исследований.

Основная идея работы заключается в разработке и внедрении научно-методических основ и принципов оценки, картографического отображения экологического состояния геологической среды территории Зауральского пенеплена, с учётом роли природных и техногенных факторов в формировании эколого-геологических условий.

Цель исследований интегральная оценка экологического состояния геологической среды, ее техногенных изменений. Понятие «экологическое состояние геологической среды» включает, прежде всего, оценку степени её пригодности для обитания человека и оптимального развития экосистемы.

Задачи исследований:

  1. Разработка принципов и методических основ оценки экологического состояния геологической среды территории Зауральского пенеплена.
  2. Выявление природных факторов формирования эколого-геологических условий территории Зауральского пенеплена в пределах Свердловской области.
  3. Выявление техногенных факторов, формирующих эколого-геологические условия территории.
  4. Выбор критериев, принципов типизации геологической среды, показателей оценки её экологического состояния.
  5. Создание комплекта карт, характеризующих состояние компонентов геологической среды, для её дальнейшей интегральной оценки.
  6. Оценка экологического состояния геологической среды территории Зауральского пенеплена.

Фактический материал. В основу работы положен фактический материал, полученный автором в процессе полевых эколого-геологических работ на территории Каменска-Уральского промузла в масштабе 1:50 000, листы О – 41 – 124 – Г и О – 41 – 124 – Б, в составе партии Четвертичной геологии ОАО УГСЭ в 1993 г. и во время участия в составлении эколого-геологической карты масштаба 1:500 000 Свердловской и Курганской областей, в составе той же партии, в 1998 г., а также в ходе проведения учебной геолого-съёмочной практики со студентами-гидрогеологами на территории Сухоложского полигона. Кроме того, были использованы опубликованные и фондовые работы. Полученные материалы обработаны автором в период обучения в заочной аспирантуре (2006 – 2010 гг.).

Методы исследований. В работе использован комплекс методов, включающий: изучение, анализ и обобщение геологических, гидрогеологических, геохимических, инженерно-геологических, геоэкологических материалов, фондовой и опубликованной литературы по изучаемой тематике; маршрутные исследования и опробование, лабораторные исследования с применением современных методов анализа состояния горных пород, почв и вод; математические методы обработки результатов с использованием компьютерных технологий; методы создания картографических моделей.

Научная новизна:

  • Впервые проведена детальная оценка экологического состояния геологической среды территории Зауральского пенеплена в пределах Свердловской области.
  • Выявлены основные природные и техногенные факторы, определяющие специфику эколого-геологической обстановки территории пенеплена.
  • Предложены оценочные критерии современного экологического состояния геологической среды, а также принципы их картографического отображения.

Практическая значимость. Результаты исследований учтены при разработке природоохранных мероприятий административными и экологическими организациями Свердловской области и муниципалитетов территории Зауральского пенеплена. Они могут быть использованы для обоснования, планирования, составления предпроектной документации и разработки природоохранных схем на урбанизированных территориях других районов области. Полученные материалы используются на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГУ при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятий по курсам: «Основы почвоведения и геохимии ландшафтов», «Инженерная геодинамика», «Экология», «Геоэкология», при дипломном проектировании, а также в период руководства геолого-съёмочной практикой студентов-гидрогеологов на базе Сухоложского полигона.

Защищаемые положения:

1. Экологическое состояние природной среды Зауральского пенеплена определяется природными условиями Свердловской области, техногенной трансформацией геологической среды Зауралья, наличием и проявлением экологически опасных объектов и процессов.

2. Эколого-геологическая оценка состояния природной среды Зауральского пенеплена базируется на детальном изучении и объективной оценке состояния приземной атмосферы, почв, грунтов и донных отложений, поверхностных и подземных вод, испытывающих негативное воздействие горнодобывающего, промышленного, селитебного, сельскохозяйственного и транспортного комплексов.

3. Эколого-геологическое районирование Зауральского пенеплена основано на интегральной оценке территории по совокупности и интенсивности проявления природных и техногенных факторов, отражённых на картографических материалах, с ранжированием их значимости в каждой точке расчётной сети. В целом территория характеризуется удовлетворительным экологическим состоянием с развитием очагов напряжённого, критического и кризисного состояния геологической среды.

Апробация работы. Отдельные вопросы работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции ВСЕГИНГЕО «Геоэкологическое картографирование» (Москва, 1998); Международной научной конференции «Новые типы инженерно-геологических и эколого-геологических карт» (Москва, 2001); Международной научно-практической конференции «Техногенная трансформация геологической среды» (Екатеринбург, 2002); Всероссийской научно-практической конференции «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург, 2006); Молодёжной научно-практической конференции, проводимой в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2004, 2005, 2006); научных семинарах кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии и факультета геологии и геофизики УГГУ (2006 – 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 2 статьи и 7 материалов конференций.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объём работы составляет 200 страниц, в том числе 36 рисунков, 11 таблиц. Список использованной литературы включает 142 наименования.

Во введении показаны актуальность исследований, цели и задачи работы, научная новизна и практическая значимость. В первой главе рассмотрено состояние вопроса, сделан обзор существующих методик эколого-геологической оценки территорий, произведён анализ ранее проведённых работ. Во второй главе охарактеризованы природные условия Свердловской области и рассмотрены природные факторы формирования эколого-геологических условий Зауральского пенеплена. Третья глава посвящена изложению комплекса техногенных факторов, влияющих на современное экологическое состояние геологической среды. В четвёртой главе выполнена эколого-геологическая оценка состояния компонентов природной среды Зауральского пенеплена. В пятой главе рассмотрено районирование Зауральского пенеплена на основе комплексной интегральной оценки состояния геологической среды. В заключении сформулированы основные результаты выполненных исследований.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, доктору геолого-минералогических наук, профессору О.Н. Грязнову за постановку темы работы, постоянные консультации и помощь при её выполнении; доктору геолого-минералогических наук, профессору О.М. Гуман и доктору технических наук, профессору С.Н. Тагильцеву за поддержку и ценные замечания по существу работы; кандидату геолого-минералогических наук, доценту М.Н. Томину и геологу А.В. Иванову за помощь в составлении и обработке рисунков. Автор искренне благодарен сотрудникам кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГУ за постоянное внимание и советы, а также коллективу партии Четвертичной геологии ОАО УГСЭ за помощь в сборе информации и создании картографических моделей.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Экологическое состояние природной среды Зауральского пенеплена определяется природными условиями Свердловской области, техногенной трансформацией геологической среды Зауралья, наличием и проявлением экологически опасных объектов и процессов (главы 2, 3).

Необходимость проведения эколого-геологических исследований вызвана напряженной экологической обстановкой территории. В основу предлагаемой методики положены методические документы ВСЕГИНГЕО для геоэкологических исследований масштабов 1:200 000, 1: 500 000 и 1: 1 000 000, а также методика эколого-геологического картографирования, разработанная на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГУ.

Своеобразие природных условий Зауральского пенеплена обусловлено его географическим положением (прил. 1).

Приложение 1

Условные обозначения:

1 3 структурные мегазоны Среднего Урала; 1 Предуральский краевой прогиб; 2 открытые структуры горно-складчатого Урала ( Западно Уральская зона линейной складчатости; Центрально-Уральское поднятие; Тагило-Магнитогорский прогиб; Восточно-Уральская область поднятий и сопряжённых прогибов); 3 Зауралье

Карта физико-географического (по Прокаеву В.И.)

и тектонического (по Золоеву К.К.) районирования Свердловской области

В целом территория пенеплена относится к денудационным цокольным равнинам, в которых горные породы, слагающие палеозойские структуры, выступают, по сути, на поверхность и перекрыты лишь небольшим слоем продуктов выветривания. Территория Зауральского пенеплена расположена в пределах Восточно-Уральской области поднятий и сопряжённых прогибов (см. прил. 1). В геологическом строении принимают участие весьма разнообразные комплексы пород и геологических структур. Для исследуемой территории пенеплена характерно также широкое развитие осадочно-вулканогенной толщи силура – девона (сланцы, известняки, лавы и их туфы), часто прорванной значительными и небольшими разновозрастными и разнообразными по составу интрузивными породами. Встречаются также вулканогенные отложения девона и комплексы вулканогенно-осадочных и осадочных пород карбона. Лавы и их туфы сменяются известняками, песчаниками, алевролитами и аргиллитами.

Распространение подземных вод имеет черты, типичные для гидрогеологических структур складчатых поясов и платформенных структур ярусного строения.

Ландшафты пенеплена – южно-таёжные и лесостепные с преобладанием серых лесных почв и оподзоленных черноземов.

В техногенных процессах следует выделить основные: подтопление, осушение, проседание дневной поверхности, сдвижение горных пород, пучение, прорывы вод в горные выработки, наводнения и др.

К числу современных геодинамических процессов (СГП), имеющих региональное развитие, относятся: выветривание, эрозия, оврагообразование, карст, суффозия, гравитационные процессы, болотообразование и др.

Поскольку эти процессы формируют сегодняшний облик ландшафта, а также оказывают определенное влияние на эколого-геологическое состояние природной среды, то в связи с этим была проведена геодинамическая оценка урбанизированных территорий исследуемого района по степени проявления природных и техногенных рисков и по результатам составлена карта современной геодинамической опасности территории (глава 3) на которой показана интенсивность проявления процессов в виде псевдоформулы, отражающей динамику геологической среды.

В качестве примера:

Алапаевск (тх55,к120,эр210,ск10,тпс5)/кп10, где ТХ – процессы техногенеза в %; природные процессы: К1 – карст карбонатный; ЭР2 – процессы глубинной эрозии в %; СК – склоновые процессы (делювий, пролювий) в %, ТПС – активизация склонового смыва (дефлюкция) в % в числителе и КП – криогенное (морозное) сезонное пучение в % в знаменателе. Более полные сведения о СГП в населённых пунктах представлены ниже (табл.1).

Таблица 1

Перечень населенных пунктов, подверженных воздействию СГП

(пораженность территории и интенсивность проявления СГП)

Населенные пункты Пораженность территории и интенсивность проявления СГП
Верхняя Салда (тх50,эр225,ск10,тпс10,зб5)/ кп10
Нижняя Салда (тх40,эр220,ск20,сф10,тпс5)/кп10
Алапаевск (тх55,к120,эр210,ск10,тпс5)/кп10
Артемовский (тх40,ск30,эр110,сф10,тпс5,зб5)/кп12
Реж (тх50,к120,сп10,эр210,тпс5,зб3)/кп8
Сысерть (тх40,ск30,эр220,зб5,тпс5)/кп5
Асбест (тх70,ск10,тсп10,сл8)/кп7
Каменск-Уральский (тх50,к130,эр110,ск5,ос5)/кп15
Сухой Лог (тх35,к130,ск15,эр210,тпс5)/кп12
Богданович (тх30,к130,пл25,эр210,тпс5)/кп10


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.