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 ||

Геоэкологическое состояние компонентов природной среды европейского севера в результате загрязнений нефтепродуктами (на примере архангельской области)

-- [ Страница 3 ] --

Примечание: * - Содержание нефтепродуктов в мг/кг; ** - содержание нефтепродуктов в мг/дм3; д – действующая нефтебаза (склад), нд – недействующая нефтебаза (склад)

В Плесецком районе детальное геоэкологическое обследование проводились на промышленных площадках № 16а, 43, 13 принадлежащих Министерству Обороны РФ (Космодром «Плесецк»). Особенностью геологического строения Плесецкого района является наличие мощной толщи карбонатных пород и развитие карстово-суффозионных процессов. Загрязнение на промышленных площадках представлено мазутом, в различной консистенции (густой, жидкой, обводненной). Всего нами выделен 21 участок УВ загрязнения на трех площадках площадью от 2,6 га до 20,5 м2. Средняя мощность нефтешламов (мазута) составляет около 0,2 м. Мазут залегает на насыпных грунтах различной мощности или на суглинистых почвах. С глубиной концентрация УВ резко снижается, так как суглинки имеют высокую плотность (около 2,73 г/см3) и низкую проницаемость для проникновения нефтепродуктов с дневной поверхности. Существует опасность в весеннее и осеннее половодье проникновения нефтепродуктов в районах аварийных разливов НП через карстовые воронки в нижележащие горизонты и далее с грунтовыми водами.

В Котласском районе геоэкологическое обследование проводилось на трех складах ГСМ (прирельсовом, основном и расходном) принадлежащих МО (объект «Савватий) и выведенных из эксплуатации. Нефтепродукты, просачиваясь через зону аэрации, загрязняют грунты и скапливаются в виде линз на зеркале грунтовых вод, и мигрируют вместе с ними (частично растворяясь) к местам разгрузки – рекам Черная и Лименда. По результатам бурения скважин нами было выявлено, что линзы нефтепродуктов представляют собой смесь легких углеводородов (керосин, бензин) с тяжелыми (масла, битумы), и продуктами их окисления. В общем объеме линзы - легкие углеводороды составляют до 95%. «Линзы» нефтепродуктов площадью от 10000 м2 до 30000 м2 залегают на зеркале грунтовых вод и имеют мощность от 10 до 60 см. Было выявлено, что с удалением от территории склада (свыше 1-го км) содержание НП в грунтах уменьшается до фоновых значений. Наибольшая концентрация нефтепродуктов в поверхностных водах отмечается на участках разгрузки грунтовых вод с территории складов ГСМ.

По данным спектрального анализа растительности прямой взаимосвязи между нефтяными разливами и концентрацией химических элементов в растительности не выявлено. Повышенные концентрации свинца зафиксированы в 20 % проб и в основном отмечаются вдоль автодороги и топливопровода. Проведенное исследование на детальных участках с помощью геофизических методов, а именно методом естественного поля (ЕП) аппаратурой ТЕМ – FAST 48 показало, что нефтезагрязнения в грунтах в плане выражаются в виде отрицательной аномалии высокой интенсивности (-80 мВ). Район эпицентра аномалии определяет местоположение области наиболее высоких концентраций нефтепродуктов в грунтах (более 50 г/кг). Изменение интенсивности отрицательной аномалии и ее форма, скорее всего, определяются концентрацией и распространением нефтепродуктов в грунте. Положительная аномалия интенсивностью до 10 мВ, отражает изменение в составе пород (возможно увеличение количества глинистого материала). Исходя из этого, нами было предположено, что распространение загрязнения грунтов в районе склада ГСМ идет в сторону реки Лименды, что подтвердилось ранее проведенными исследованиями. Таким образом, электроразведка методом ЕП может эффективно применяться для выявления и картирования очагов загрязнения грунтов и грунтовых вод нефтепродуктами. Общая площадь, на которой требуется проведение рекультивационных мероприятий - 12,6 га.

Глава 5 посвящена обзору способам технической и биологической рекультивации земель загрязненных НП земель в России. В настоящее время существуют многочисленные запатентованные способы рекультивации нефтезагрязненных земель, в большинстве случаев непригодных для использования на объектах Архангельской области и Ненецкого автономного округа вследствие сложных природно-климатических и экономических факторов. Стоимость проведения ликвидационных работ в России при наиболее вероятных сценариях – муниципальный масштаб (от 100 до 500 тонн) при объеме загрязненного грунта 250 м3, составит 43,4 млн. рублей, при объеме 2500 м3 – 55,8 млн. рублей (Коробов, 2009).

Учитывая природно-климатические и экономические особенности Европейского Севера: малый вегетационный период для роста растений, наличие густой сети рек и озер, неразвитую транспортную инфраструктуру нами был разработан и запатентован комплексный способ рекультивации нефтезагрязненных земель. Данный способ включает очистку земель в три этапа. На первом этапе рекультивации производят оконтуривание нефтезагрязненных участков дренажными канавами и приемными шурфами. Затем, с поверхности участков и частично из загрязненного грунта нефтяную эмульсию собирают в шурфы. Из шурфов эмульсию транспортируют в очистную установку и в ней разделяют ее на составляющие. Далее, очищенные нефтепродукты закачивают в емкости для ГСМ, а воду дополнительно подогревают и повторно используют на последующих этапах проведения рекультивационных работ. На втором этапе работ на очищенных с поверхности участках в загрязненный грунт устанавливают перфорированные трубы (иглофильтра). Иглофильтра погружаются в грунт гидравлическим способом. Затем подключают их к напорному водоводу с помощью шлангов или шарнирных соединений и непосредственно на месте горячей водой из грунта вымывают «обратную» эмульсию. На третьем этапе – эмульсию в очистной установке разделяют в трех сообщающихся между собой секциях на составляющие. В первой секции под воздействием гравитационных сил из эмульсии удаляют частицы грунта в песколовку. Грунт после дополнительной очистки возвращают на рекультивированные участки. Во второй секции установки эмульсию разделяют на составляющие компоненты (вода и нефть) в процессе подачи в устройство горячего воздуха, а в третьей секции под воздействием вибрации устройства. Очищенные в установке нефтепродукты закачивают в емкости для ГСМ, а воду дополнительно нагревают и используют при выполнении рекультивации на новых загрязненных участках. Заключительный этап работ включает проведение биологической рекультивации на очищенных от нефтезагрязнений участках. Таким образом, отличительными особенностями данного способа является: снижение объема земляных и транспортных работ; снижение затрат на очистку нефтезагрязненных грунтов; позволяет разделять нефтяную эмульсию на составляющие компоненты.

В главе 6 предложены практические рекомендации по предупреждению аварий, ликвидации нефтеразливов с учетом проведенных исследований на объектах хранения нефтепродуктов Архангельской области и НАО. В соответствии с действующим нормативным документом разливы НП классифицированы как чрезвычайные ситуации и ликвидируются в соответствии с законодательством Российской Федерации (О неотложных мерах…, 2002). Нами выделены разливы локального, муниципального, территориального, регионального и федерального значения.

В диссертации с учетом особенностей нефтяного загрязнения на конкретных объектах хранения нефтепродуктов предлагаются меры для предотвращения и ликвидации загрязнения компонентов природной среды. Рекультивация земель должна проводиться с учетом местных природно-климатических условий, степени загрязнения земель и последующего использования восстановленных территорий. В настоящее время разработаны и внедрены технологии, позволяющие использовать нефтешламы в качестве эффективных вяжущих веществ, а также методы термоокисления (полимеризации) тяжёлых углеводородов в тонких плёнках, образуемых при перемешивании с минеральными грунтовыми частицами. Данные технологии не только позволяют обезвреживать и утилизировать нефтешламы, но и значительно экономить строительные материалы (до 10-15%). Таким образом, нефтепродукты (нефтешламы) нами рассматриваются как ценный ресурс с возможностью для вторичного использования в строительной отрасли.

Выводы

1. На большинстве обследованных объектах хранения нефтепродуктов выявлены масштабные загрязнения компонентов природной среды: почв, грунтов, грунтовых вод и близлежащих поверхностных водоемов. Причина: продолжительная эксплуатация складов ГСМ, нефтехранилищ, нарушение технических регламентов хранения нефтепродуктов.

2. Аварийные проливы из резервуаров приводят к образованию техногенных залежей нефтепродуктов в виде «линз», имеющих наибольшую мощность в местах поступления нефтепродуктов в природную среду и уменьшающуюся по мере удаления от них. Вследствие осеннего и весеннего повышения уровня грунтовых вод линза нефтепродуктов совершает колебательные движения, в результате чего происходит загрязнение грунтов в зоне аэрации.

3. В результате проведенных исследований выделяется три типа загрязнений грунтов и грунтовых вод: «поверхностный» тип при инфильтрации нефтепродуктов с поверхности земли – нефтезагрязнение отмечается непосредственно в местах утечек. При «скрытом» типе максимум загрязнения выделяется на уровне грунтовых вод; на дневной поверхности нефтяное загрязнение отсутствует. При «смешанном» типе образуется два максимума загрязнения: первый у дневной поверхности – непосредственно в месте пролива, второй над уровнем сезонного вертикального колебания линзы нефтепродуктов.

4. По результатам геофизических работ установлено тепловое воздействие загрязненного фильтрата на мерзлые породы. Вокруг свалок на глубине 10-30 м в слабомёрзлых породах выявлена зона сквозного талика (в радиусе 100-200 м вокруг прудов-отстойников), вытянутая по направлению основного потока подземных вод. Растепление слабомерлых пород создаёт условия для более интенсивной миграции загрязняющих компонентов.

5. В зоне тундры и лесотундры вследствие холодного климата, наличия мерзлоты - способность ландшафтов к самоочищению от нефти и нефтепродуктов очень низкие. Даже незначительное по масштабам загрязнения: отдельные нефтяные пятна (Лыдушорское нефтяное загрязнение) сохраняются в течение десятков лет.

6. При участии автора разработан и запатентован способ комплексной рекультивации нефтезагрязненных земель, учитывающий природно-климатические и экономические условия Европейского Севера. Данный способ при его реализации позволит существенно снизить объемы земляных и транспортных работ, снизить затраты на очистку загрязненных земель.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

в изданиях по списку ВАК

  1. Латкин А.Ю., Маськов М.И. Результаты геоэкологического обследования очагов загрязнения нефтепродуктами Нарьян-Мара // Вестник Поморского университета. Серия «Естественные и точные науки», 2007. №1(11). С. 13-21.

в других изданиях

  1. Латкин А.Ю. Предварительные результаты детального геоэкологического обследования г. Нарьян-Мара в 2002-2005 гг. // Материалы Всерос. конф. с межд. участием «Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России». [Электронный ресурс]. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2006.
  2. Латкин А.Ю. Результаты геоэкологического обследования очагов загрязнения подземных вод нефтепродуктами в Архангельской области // Материалы V межд. конференции «Экологическое образование и экологическая наука для устойчивого развития». Архангельск: ПГУ им. Ломоносова, 2007. С. 300-305.
  3. Латкин А.Ю. Результаты инженерно-экологического обследования Лыдушорского нефтяного месторождения // Материалы межд. молодеж. конф. «Экология – 2007». Архангельск: ИЭПС УрО РАН. 2007. С. 57-59.
  4. Латкин А.Ю. Результаты геоэкологического обследование территории в междуречье рек Черная – Лименда – Ямская Котласского района Архангельской области // Материалы межд. молодеж. конф. «Экологические проблемы Севера». Архангельск: ИЭПС УрО РАН. 2008. С. 63-65.
  5. Латкин А.Ю., Маськов М.И., Шварцман Ю.Г. Оценка состояния поверхностных и подземных вод Архангельской области, загрязненных нефтепродуктами. Сергеевские чтения. Выпуск 10. М.:ГЕОС, 2008,
    С. 326-331.
  6. Латкин А.Ю., Шварцман Ю.Г. Геоэкологический мониторинг нефтяных и газовых месторождений Севера Тимано-Печорской провинции // Материалы Всерос. конф. с межд. участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития». [Электронный ресурс]. Архангельск: ИЭПС УрО РАН. 2008.
  7. Куртеева Е.И., Латкин А.Ю. Результаты геоэкологического обследования участка берегового склона в селе Холмогоры // Материалы XV Всерос. конф. с межд. участием «Геологические опасности» [Электронный ресурс]. Архангельск: АНЦ УрО РАН, 2009.
  8. Латкин А.Ю. Методы изучения и картирования компонентов природной среды, загрязненных нефтепродуктами на примере объекта «Савватий» (Архангельская область) // Материалы межд. науч.-практ. конф. «Проблемы снижения природных опасностей и рисков. Геориск-2009». Т. 2. – М.:РУДН, 2009, С. 191-196.
  9. Латкин А.Ю., Шварцман Ю.Г. Геоэкологическое обследование компонентов природной среды, загрязненных нефтепродуктами // Вестник Архангельского государственного технического университета. – Архангельск: АГТУ, 2009. В публикации.

патент на изобретение

11. Пат. 2331489 (РФ), МКИ3 В09С 1/04. Способ комплексной рекультивации нефтезагрязнённых земель / А.В. Калашников, Г.С. Иванов,
А.Ю. Латкин, А.А. Худякова. Опубл. 20.08.2008, Бюл. № 23. 6с.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.