Резюме        Биография       Библиотека       Ссылки       Отчет о поиске       Индивидуальный раздел

Реферат по теме магистерской работы

СОДЕРЖАНИЕ:


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований

Цель и задачи работы

Объект и предмет исследования

Новизна

Практическая ценность

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

РАЗДЕЛ I Методология определения зон влияния источников техногенного загрязнения подземных вод

РАЗДЕЛ II Характеристика природных и антропогенных факторов формирования состава подземных вод

РАЗДЕЛ III Природная и антропогенная гидрогеохимическая зональность подземных вод

РАЗДЕЛ IV Определение зон влияния золоотвалов ТЭС на подземные воды

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ


Актуальность исследований


Состав поверхностных вод и первых от поверхности водоносных горизонтов техногенно преобразован, особенно в пределах индустриально нагруженных территорий. Обилие источников загрязнения водной среды делает актуальной задачу по определению и разграничению их зон влияния. Достоверное и обоснованное определение зон влияния позволяет наиболее эффективно разрабатывать и реализовывать мероприятия по минимизации и ликвидации негативных воздействий. Особенно актуально решение вопросов разграничения зон влияния в пределах спорных территорий, соседствующих между собой и находящихся под влиянием различных источников загрязнения.

Нередко возникают спорные ситуации по принадлежности того или иного очага загрязнения, расположенного вблизи, или удаленного от конкретного источника загрязнения. Изучение данного вопроса позволяет достоверно идентифицировать источник загрязнения подземных вод, разграничить зоны влияния объектов-загрязнителей и установить химический состав подземных вод техногенного цикла.

Это позволит разработать комплекс экономически-целесообразных природоохранных мероприятий по локализации или ликвидации загрязнения. Недостоверная оценка по определению источника загрязнения, его границ может привести к разработке и осуществлению ненужных дорогостоящих мероприятий.


Цель и задачи работы


Целью работы является определение и разграничение зон влияния золоотвалов ТЭС на подземные воды с применением комплексной методики. Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:

- исследовать существующий опыт по определению и разграничению зон влияния;

- обосновать методологию определения и разграничения зон влияния золоотвалов ТЭС на подземные воды;

- изучить механизм формирования природной и антропогенной гидрогеохимической зональности;

- изучить внутренние ореолы концентрационной и ассоциативной зональности;

- выделить и откартировать ореолы загрязнения;

- на основании ассоциативной гидрогеохимической зональности определить и разграничить зоны влияния золоотвалов.


Объект и предмет исследования


Объект – золоотвалы Зуевской, Кураховской, Углегорской ТЭС и прилегающие к ним территории.

Предмет исследования – ореолы загрязнения подземных вод зон влияния золоотвалов ТЭС.


Новизна


Впервые на основе изучения концентрационной и ассоциативной гидрогеохимической зональности определены зоны влияния золоотвала Зуевской, разграничены зоны влияния в пределах прилегающих территорий к золоотвалам Кураховской и Углегорской ТЭС.


Практическая ценность


Построение вероятностно–статистической модели гидрогеохимической ассоциативной зональности ореолов загрязнения позволяет определять и разграничивать зоны влияния антропогенных источников воздействия с определенной долей вероятности, что дает возможность избегать разработки и реализации не эффективных дорогостоящих мероприятий. Данная методология может применяться для комплексного мониторинга подземных вод с целью прогнозирования развития загрязнения в зоне воздействия золоотвалов.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


В первом разделе делается краткий обзор предшествующих исследований в области определения и разграничения зон влияния техногенных объектов, оценивается состояние изученности данного вопроса.

Основополагающим аспектом в данном вопросе является установление гидрогеохимической зональности.

О гидрогеохимической зональности – закономерном изменении химического состава подземных вод в пространстве – к настоящему времени имеется обширная литература.

Первые положения о связи гидрогеохимической зональности с глубинами и с изменением подвижности подземных вод принадлежат В. И. Вернадскому, который указал на закономерную смену в земной коре пресных вод солеными, а соленых – рассольными. Он указал также на конкретные изменения в химическом составе подземных вод с глубиной (увеличение содержания кальция, уменьшение натрия; замену гидрокарбонатов и сульфатов хлором). Эти изменения в составе вод В. И. Вернадский связал также с уменьшением их скоростей движения. При этом им было отмечено, что в наиболее глубоких частях плоских синклиналей пластовые воды почти неподвижны.

М. Е. Альтовский отметил: «Следует учитывать, что в гидрогеологии существуют два вида вертикальной зональности: одна наблюдается нами при бурении скважин, а другая – при падении водоносных пластов. Первую следовало бы называть вертикальной зональностью наслоения, а вторую – вертикальной пластовой или даже просто пластовой зональностью». И. К. Зайцев и Н. И. Толстихин (1972) выделили широтную (географическую) зональность подземных вод, к которой отнесли изменения в химическом составе грунтовых вод и вертикальную (геологическую) зональность подземных, к которой отнесли изменения в химическом составе пластовых вод.

На динамику подземных вод как на фактор, определяющий гидрогеохимическую зональность, в 30-е и 40-е годы указывалось во многих работах (Щеголев и Толстихин, 1939; Зайцев, 1940, 1945; Игнатович, 1948; Макаренко, 1948 и др.).

Влияние гравитационного поля Земли на распределение подземных вод различного состава по вертикальному разрезу земной коры изучалось К.В.Филатовым, Д. С. Соколовым и О. Я. Самойловым (1957). Они считали главными факторами, определяющими гидрогеохимическую дифференциацию в земной коре, являются физические и химические свойства элементов и гравитационное поле Земли.

Исследования К. В. Филатова, Д. С. Соколова и О. Я. Самойлова показали, что сверху-вниз в подземных водах под влиянием гравитационного поля Земли должны иметь преимущественное распространение гидрокарбонат–ион, сульфат–ион, хлор, что в общих чертах соответствует действительному расположению анионов в подземных водах.

Гидрогеохимическая закономерность, заключающаяся в смене гидрокарбонатных вод сульфатными, затем хлоридными, существует не бесконечно. Поскольку постоянно происходит смена природных и антропогенных условий [1].

С использованием теоретических концепций и принципов формирования гидрогеохимической зональности в настоящее время проводится ряд исследований, позволяющих установить источник и характер загрязнения, оценить степень воздействия техногенных объектов.

В 2008 г. Л. Д. Футорянским было изучено взаимодействие золошлакоотвалов ТЭС и окружающей среды, на основании чего им разработаны критерии оценки геоэкологической опасности размещения проектируемых золоотвалов. Локализация загрязненных подземных вод установлена на расстоянии первых сотен метров от ограждающих дамб [2].

Д. И. Целюк изучал особенности техногенного воздействия золоотвалов Средней Сибири на подземные воды. Им были выделены миграционно–активные группы загрязняющих веществ в техногенном водоносном горизонте рабочих секций золоотвалов, изучено их поведение в подземных водоносных горизонтах. Загрязнение подземных вод объясняется активностью элементов установленных геохимических ассоциаций: V–Ba–Mn–Pb; Sr–Co–Ni–Cu–Ti; Cr–Mo–Li. Основой оценки и прогноза техногенного воздействия золоотвалов на подземные воды является комплексный мониторинг системы «золоотвал–подземные воды», включающий наблюдения за процессами формирования техногенных гео– и гидрохимических аномалий в массиве золовых отходов и их распределением в подземных водах [3].

На протяжении длительного периода наблюдений с 1997 по 2004 гг. в районе золоотвала и промплощадки Углегорской ТЭС фиксировались ореолы загрязнения, расположенные выше по подземному потоку и поверхностному стоку влияния объектов ТЭС с набором широкого круга элементов–загрязнителей при более значительной их концентрации. Для подтверждения вывода о существовании двух разнородных источников загрязнения (Углегорской ТЭС и «постороннего» источника), на базе корреляционного анализа было проведено сопоставление гидрохимических параметров поверхностных и подземных вод участка. В ходе исследований было установлено, что влияние промышленных объектов Углегорской ТЭС является незначительным по сравнению с влиянием источника, не связанного с деятельностью ТЭС. Дальнейшие исследования показали, что этот источник носит региональный характер и связан с деятельностью промышленных предприятий гг. Горловка и Енакиево [4].

Значительная часть раздела посвящена методике проведения исследований.

Предлагаемая методика базируется на закономерности, проявляемой в том, что любые аномальные ореолы, сформированные под действием природных или антропогенных факторов, имеют закономерное внутреннее строение, которое обязано вполне определенной направленности процессов дифференциации вещества ГС, формирующих аномалии.

Для идентификации источника загрязнения и определения зоны его влияния необходимо изучить закономерности внутреннего строения аномальных ореолов и определить характер ассоциативной зональности. Для этого предлагается осуществить следующие расчеты и построения:

  1. Рассчитать гидрохимические индексы для анионов и катионов вод каждой из проб, на основании чего картируются ореолы концентрирования анионов и катионов на территории золоотвала.
  2. Рассчитать оценочный параметр суммарного поликомпонентного загрязнения конкретной пробы – суммарный показатель концентрации (СПК) и картируются ореолы загрязнения [5].
  3. Сформировать выборку из проб, в которых установлен максимальный уровень загрязнения при существующей степени изученности, например, высокой степени для воды. Нижний предел уровня загрязнения устанавливается, исходя из результатов исследований. В выборку должны попасть пробы, характеризующие эпицентры загрязнения.
  4. Рассчитать коэффициенты корреляции между геохимическими спектрами проб выборки, выраженными через коэффициенты концентрации.
  5. Выделить пробы, между геохимическими спектрами которых установлена значимая положительная корреляционная связь с уровнем достоверности ≥ 0,05 и сформировать из них однородную выборку.
  6. Рассчитать средние значения коэффициентов концентрации элементов для однородной выборки. Полученные средние значения будут характеризовать среднестатистические геохимические параметры эпицентров аномальных зон и будут отражать их геохимический спектр.
  7. Рассчитать коэффициенты корреляции между полученными среднестатистическими геохимическими параметрами эпицентров аномалии и геохимическими параметрами (коэффициентами концентрации элементов) всех остальных проб, включая пробы однородной выборки.
  8. Полученные коэффициенты корреляции (R) ранжировать по силе и характеру связи с учетом критических значений R для уровней достоверности: ≥ 0,001; ≥ 0,01; ≥ 0,05; ≥ 0,10. При этом для удобства допускается ранжирование проб в соответствии с градацией R: ≥ 0,901; от 0,801 до 0,900; от 0,701 до 0,800; от 0,601 до 0,700 и т.д.
  9. Вынести полученные значения коэффициентов корреляции на карту и с учетом предварительной группировки проб по силе и характеру связи откартировать соответствующие зоны ореола влияния.
  10. По характеру установленной зональности определить границы зоны влияния исследуемого источника загрязнения и выделить аномальные пробы, в которых отмечается нетипичный данному источнику загрязнения спектр (ассоциация) элементов.

Существует некоторая трудность исследования ореолов загрязнения в водной среде, что обусловлено отсутствием надежно рассчитанных фоновых концентраций природных вод [6]. В этой связи расчеты на основе коэффициентов концентрации в данном случае не возможны. Поэтому при определении зон влияния на подземные и поверхностные воды допускается использование концентраций при условии, что в расчеты вовлекаются лишь микроэлементы, концентрация которых в естественных условиях не превышает 10 мг/дм³.

Такого рода исследования необходимы и наиболее эффективны в сложных экологических ситуациях, когда на одной территории сосредоточены более одного источника воздействия и их зоны влияния сопряжены в пространстве.


Во втором разделе приводится характеристика природных и антропогенных факторов формирования состава подземных вод.

К природным условиям и факторам относятся: количество, качество и химический состав атмосферных осадков; температурный режим; ветер; геоморфология рельефа и геологическое строение территории; гидрологический режим водных объектов. Под антропогенными факторами в рамках проводимого исследования подразумевается деятельность людей, которая приводит к изменению геологической среды, частичному или полному, локальному, региональному или глобальному замещению [8].

Результаты гидрогеохимических исследований позволяют говорить о том, что формирование загрязненных подземных вод является техногенной метаморфизацией природных вод, – направленное изменение их химического состава и свойств под воздействием комплекса техногенных и природных факторов в результате физико–химических и биогеохимических процессов преобразования и обмена миграционных форм ингредиентов в системе вода–порода–техногенный осадок.

Тютюнова Ф. И. выделяет 4 подзоны техногенеза континентальной гидролитосферы. При этом нас интересует I подзона мощностью 300 м, в категорию техногенного воздействия входит эксплуатация наземных накопителей жидких и твердых отходов, в нашем случае – золоотвалы ТЭС.

Размеры данной зоны определяются главным образом максимальной суммарной мощностью водоносных горизонтов и комплексов, загрязняемых при инфильтрационном поступлении ингредиентов. Основным техногенно–геохимическим фактором ее формирования является инфильтрационное поступление загрязняющих компонентов, что приводит к сокращению запасов кондиционных пресных подземных вод [7, с. 13-15].

Твердые и полужидкие отходы промышленного производства, удобрения и пестициды поступают в I подзону. Исключение составляют твердые радиоактивные отходы, которые частично захороняют в верхней части II подзоны. Для этой зоны характерны: интенсивный водоотбор подземных вод и активное поступление растворенных веществ со сточными водами. Это означает, что I подзона является подзоной наиболее глубоких преобразований химического состава подземных вод. Они сопряжены с высокой техногенной дегазацией пород и вод. Таким образом, главная тенденция формирования загрязненных подземных вод – рост их минерализации, сопровождающийся изменениями их химических типов [7, с. 26-32].

Для I подзоны характерны следующие техногенные факторы, объединенные в три группы:

Природные факторы техногенной метаморфизации подземных вод образуют следующие четыре группы:


В третьем разделе анализируются процессы и условия формирования гидрогеохимической зональности.

Геохимическая и гидрогеохимическая зональность ореолов обусловлена закономерной дифференциацией макро– и микроэлементов в их пределах [8].

Гидрогеохимическая зональность ореолов проявляется в связи с тем, что водные растворы находятся в динамическом равновесии с контактирующими эпипородами различных зон замещения. Каждой зоне эпигенетического замещения соответствуют воды определенного состава, то есть в связи с эпигенетическими телами возникает вполне определенная гидрогеохимическая концентрационная и ассоциативная зональность, которая также позволяет судить о направленности эпигенетических процессов, о границах и масштабах их проявления. Это наиболее важно при решении задач определения и разграничения зон влияния различных антропогенных источников.

Для установления и разграничения гидрогеохимической зональности необходимо изучить и проанализировать рельеф, гидрографическую сеть, гидрогеологические условия, геофильтрационные схемы территорий.

Гидрогеохимическая зональность антропогенного характера формируется вокруг промышленно-городских агломераций и отдельно расположенных предприятий, например, ТЭС. Гидрогеохимическая антропогенная зональность проявлена преимущественно сменой гидрокарбонатных кальциевых вод с минерализацией до 1 г/л, сульфатными натриевыми с минерализацией до 4 г/л и далее хлоридными натриевыми с минерализацией более 5 г/л. Как правило, степень загрязнения вод токсичными микроэлементами растет в этом же направлении, особенно при понижении показателя рН.

Главным параметрами антропогенных факторов являются характер, масштаб и интенсивность воздействия на окружающую среду.


В четвертом разделе представлена экспериментальная часть, определяются зоны влияния золоотвалов Кураховской, Углегорской и Зуевской ТЭС

На примере Кураховской ТЭС рассмотрим структуру выполнения исследования.

Фактический материал для написания магистерской работы был отобран во время прохождения производственной практики в ПГП «Артемовская гидрогеологическая партия». Инженерно–геологические изыскания 2009 года выполнялись для определения физико–механических и фильтрационных характеристик грунтов, слагающих дамбы наращивания секций золоотвала Кураховской ТЭС.

Лабораторные исследования проб воды выполнялись в Центральной лаборатории ГРГП «Донецкгеология» в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и методик на приборах, прошедших метрологическую аттестацию.

Зооотвал Кураховской ТЭС в балке Сухая, располагается на расстоянии 6 км к югу от промплощадки Кураховской ТЭС. В плане золоотвал имеет форму прямоугольника, вытянутого вдоль балки Сухая с востока на запад, и примыкает к ее правому склону. Он служит для размещения золошлаков, образующихся при сжигании угля в котлах Кураховской ТЭС. Золошлаковая пульпа подается на золоотвал по системе гидрозолоудаления. Осветленная вода дренируется в специально оборудованный к западу от золоотвала пруд и насосной станцией возвращается на промплощадку ТЭС для повторного цикла гидрозолоудаления. Золошлаки практически по всей площади отвала обводнены.

Балка Сухая не имеет постоянного водотока выше золоотвала к востоку от него. Глубина залегания грунтовых вод в этой части днища балки в летнюю межень составляет более 10 м. К западу от золоотвала за счет фильтрационных потерь с его стороны и со стороны пруда осветленной воды существует постоянный водоток, впадающий в р. Сухие Ялы на расстоянии около 7 км объекта исследования.

Длительная эксплуатация золоотвала, его постоянное наращивание вверх привели к формированию локально проявленного купола растекания техногенных вод. При этом существует общее направление движения подземных вод с юга территории к золоотвалу и далее от него на север к Кураховскому водохранилищу и р. Волчья. Узкой полосой фильтрационный поток со стороны золоотвала направлен к западу от него вдоль балки Сухая. В зоне влиянии золоотвала для контроля гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод в 2003 г. была оборудована локальная сеть наблюдательных скважин. Вокруг золоотвала расположены сельхозугодия, в пределах которых активно ведутся оросительные и агрохимические работы. Мониторинг негативного влияния этой деятельности не осуществляется.

На протяжении всего периода регулярных наблюдений, начиная с 2003 г., в зоне влияния золоотвала в 200 м к северу от него в наблюдательной скважине 3 постоянно отмечалось чрезвычайно–высокое загрязнение вод, распространяемое в северном направлении на расстояние более 1,5 км. Все это время в качестве единственного источника загрязнения подземных вод рассматривался золоотвал Кураховской ТЭС. Поэтому для исключения его влияния на грунтовые воды прилегающих сельхозугодий предполагалась в качестве наиболее эффективного мероприятия организация бетонного заслона на пути фильтрационного потока со стороны золоотвала по типу стены в грунте. Предварительная стоимость данных работ оценивалась в десятки млн. грн.

В результате изысканий было установлено, что плейстоценовый и неогеновый горизонты подземных вод имеют между собой прямую гидравлическую связь, подпитываются за счет вод техногенного горизонта золоотвала, и их первичный состав не влияет на сформировавшуюся антропогенную гидрогеохимическую зональность. В пределах исследуемой территории отчетливо выделяется очаг загрязнения, расположенный к северу от золоотвала (рис. 1). Здесь устанавливается высокая минерализация (более 20 г/дм3) и хлоридно–натриевый состав вод, кислая реакция водной среды с рН 4,1. В эпицентре загрязнения установлено превышение ПДК для железа, марганца, никеля, ванадия, кадмия, ртути и других компонентов. В стороны от эпицентра происходит закономерная смена гидрохимического состава вод через сульфатно–хлоридный, хлоридно–сульфатный к сульфатному и гидрокарбонатно–сульфатному. По мере удаления от эпицентра возрастает роль кальция, наблюдается снижение уровня минерализации и общего загрязнения, воды приобретают нейтральную реакцию (рН около 7,5).


Рисунок - 1 Карта гидрохимической зональности района золоотвала Кураховской ТЭС в б. Сухая.


В то же время зольные воды фильтрационного потока со стороны золоотвала имеют относительно низкую минерализацию до 4г/дм3, соответствующую фоновому составу Кураховского водохранилища, сульфатный, кальциево–натриевый состав и слабощелочную реакцию (рН 8–8,5). Купол растекания техногенных вод в северном направлении позволил отследить изменение их состава по мере приближения фильтрационного потока к установленному очагу загрязнения. Были выделены воды промежуточного состава и установлено наложение более чистых техногенных фильтрационных вод золоотвала на очаг загрязнения. Уже на этом этапе исследования было установлено отсутствие связи зольных вод золоотвала и хлоридно-натриевых вод очага загрязнения, что давало основание отказаться от проектирования и строительства бетонного заслона [9].

Окончательно зона влияния золоотвала была определена и отделена от интенсивного ореола загрязнения в процессе изучения ассоциативной гидрогеохимической зональности на основе корреляционного анализа (табл. 1).


Таблица 1 Сопоставление геохимических спектров проб ореола распространения зольных вод и очага загрязнения к северу от золотвала на основе коэффициента корреляции (R), граничное значение R при уровне значимости 0,05 равно 0,468

№ пробы Mn Fe Cd Pb As Hg V Zn Ni Cr Ag Co Mo R, пр.3 R, скв.3
Пр 1 0,01 1,3 0,001 0,0087 0,08 0,000276 0,039 0,020 0,039 0,059 0,004 0,010 0,003 0,311 0,899
Пр 2 0,012 0,05 0,0019 0,0005 0,01 0,000286 0,036 0,018 0,054 0,036 0,004 0,009 0,005 0,642 0,242
Пр 3 0,033 0,05 0,0009 0,012 0,08 0,000277 0,026 0,018 0,037 0,055 0,004 0,009 0,003 1,00 0,239
Пр 4 0,03 0,05 0,0023 0,012 0,06 0,000379 0,038 0,019 0,038 0,057 0,006 0,009 0,003 0,947 0,211
Пр 5 0,0005 0,05 0,0013 0,002 0,003 0,000526 0,058 0,029 0,058 0,058 0,006 0,015 0,006 0,558 0,024
Скв 1 0,85 0,6 0,001 0,002 0,0005 0,000211 0,018 0,018 0,035 0,053 0,004 0,009 0,002 0,241 0,838
Скв 3 60,4 135,1 0,004 0,01 0,0005 0,001471 0,172 0,123 0,245 0,245 0,025 0,061 0,012 0,239 1,00
Скв 4 11,00 147,1 0,0028 0,037 0,0005 0,001026 0,072 0,051 0,154 0,103 0,010 0,026 0,005 0,237 0,937
Скв 6 0,06 2,5 0,0014 0,0036 0,0005 0,000584 0,039 0,019 0,039 0,058 0,004 0,01 0,003 0,253 0,914
Скв 7 13,80 150,00 0,0025 0,0085 0,0005 0,000415 0,042 0,021 0,042 0,042 0,004 0,01 0,002 0,237 0,943
Скв 9 0,1 1,3 0,0013 0,004 0,0005 0,000029 0,003 0,001 0,003 0,006 0,0004 0,001 0,000 0,239 0,938
Скв 10 0,05 0,1 0,001 0,0005 0,0005 0,00007 0,006 0,004 0,012 0,012 0,001 0,002 0,000 0,337 0,981
Скв 12 0,0005 0,7 0,0018 0,0014 0,0005 0,000419 0,056 0,028 0,056 0,056 0,006 0,014 0,004 0,305 0,881
Гс-2 0,0005 0,1 0,0005 0,0005 0,0005 0,000435 0,048 0,024 0,048 0,048 0,005 0,012 0,003 0,532 0,498
Гс-3 0,1 0,2 0,0014 0,0059 0,0005 0,000429 0,043 0,021 0,064 0,043 0,006 0,011 0,003 0,445 0,887
Скв 11 18,76 219,2 0,0032 0,0064 0,0005 0,000934 0,057 0,018 0,003 0,024 0,001 0,02 0,004 0,237 0,941

Примечание:

- пробы ореола распространения зольных вод золоотвала, контролируемого пробой 3;
- пробы очага загрязнения, выявленного к северу от золоотвала и контролируемого наблюдательной скв.3

Для упрощения схемы расчетов корреляционный анализ был осуществлен относительно двух очевидных зон влияния – золоотвала и очага загрязнения к северу от него. Ореол распространения зольных вод контролируется пробой 3, отобранной из чаши золоотвала, а очаг загрязнения – пробой из наблюдательной скважины 3. Корреляционный анализ позволяет сопоставить геохимические спектры микроэлементов в пробах, отобранных в непосредственной зоне влияния золоотвала и оценить их изменения по мере продвижения фильтрационного потока в стороны от него (рис. 2).

Рисунок - 2 Карта микроэлементной ассоциативной зональности вод в связи с золоотвалом на основе корреляционного анализа.


Картирование ореола ассоциативной геохимической зональности позволило установить закономерное изменение спектра элементов по мере удаления от золоотвала. В гидрогеологических скважинах Гс–2 и Гс–3, пробуренных к северу и к югу от золоотвала, соответственно, на предполагаемой границе купола растекания зольных вод, устанавливается высокая корреляционная связь между геохимическими спектрами микроэлементов грунтовых и зольных вод. Однако сила связи здесь уже существенно снижается и в Гс–3 не достигает граничного значения для уровня достоверности 0,05.

В пробах, удаленных от борта золоотвала на расстояние более 200м значимых связей с зольными водами не отмечается. Вместе с этим в них устанавливается высокая корреляционная связь с геохимическим спектром очага загрязнения, расположенного к северу от борта золоотвала (табл. 1). Все эти пробы отобраны из скважин расположенных практически на сельскохозяйственных полях. Поэтому был сделан вывод о связи очага загрязнения грунтовых вод и ореола, сформированного вокруг него, с применением на полях химикатов, имеющих вполне определенные физико-химические показатели и геохимический спектр, характеризующийся высокими концентрациями хлоридов, натрия и микроэлементов. В скважине №3 отмечаются аномально высокие концентрации практически для всех проанализированных микроэлементов.

В результате проведенных расчетов и построения карты ассоциативной зональности однозначно доказывается разнородность данных вод по ассоциации микроэлементов, что совместно с другими характеристиками гидрогеохимической зональности позволило определить отсутствие связи очага интенсивного загрязнения с золоотвалом. На фоне вод прилегающей к золоотвалу территории сельхозугодий корреляционным анализом отчетливо устанавливается зона его влияния. Она наиболее проявлена в пределах купола растекания зольных вод, распространяется на расстояние до 100–200 м от борта золоотвала. Лишь вдоль ручья отмечается локальное расширение зоны влияния на расстояние до 500 м.

Грунтовые воды в пределах территорий сельхозугодий независимо от уровня минерализации и общего загрязнения имеют близкий микроэлементный состав. Выделяемая ассоциация микроэлементов, типичных для эпицентра, распространена на значительных площадях. Столь интенсивное и достаточно однотипное по геохимическому спектру загрязнение может быть обусловлено обработкой пахотных земель химикатами. Очаг загрязнения к северу от золоотвала связан с участком приготовления химических препаратов к использованию. В настоящее время он не действует, остались полуразрушенные сооружения. Однако сформированный солевой ореол в грунтах зоны аэрации и водовмещающих породах, насыщенный макро- и микроэлементами, сохраняет свое влияние, которое распространилось по направлению подземного потока на несколько км на север.

Проведенные исследования убедительно доказали отсутствие связи очага загрязнения с деятельностью золоотвала Кураховской ТЭС, что позволило отказаться от реализации дорогостоящего и в данном случае лишнего природоохранного мероприятия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Гидрогеохимическая зональность. Понятие, развитие представлений, современное состояние вопроса [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://himvoda.ru
  2. Футорянский Л. Д. Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях Среднего Урала [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ursmu.ru
  3. Целюк Д. И. Особенности техногенного воздействия золоотвалов Средней Сибири на подземные воды [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.vims-geo.ru
  4. Басанцева М.Е., Выборов С.Г. Принципы определения границ и разграничения зон влияния источников техногенного загрязнения окружающей среды // Cборник докладов IV международной конференции аспирантов и студентов "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов".- Донецк: ДонНТУ, 2005.
  5. СанПиН N4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. Утв. МЗ СССР от 04.07.88. – М.,1988.
  6. Шварцев С. Л., Пиннекер Е. В., Перельман А. И. и др. Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия. – Новосибирск: Наука, 1982. – 287 с.
  7. Тютюнова Ф. И. Гидрогеохимия техногенеза. – М.: Наука, 1997. – 335 с.
  8. Перельман А.И. Геохимия природных вод. М.: Наука, 1982. 154 с.
  9. Выборов С.Г., Левадняя Я.Ю., Россеева Ю.Ю. Гидрогеохимическая зональность подземных вод в зоне влияния золоотвала Кураховской ТЭС // VII международная конфренция студентов, аспирантов и молодых ученых «География, геоэкология, геология: опыт научных исследований», Днепропетровск, 2010. 122 – 123 c.


Резюме        Биография       Библиотека       Ссылки       Отчет о поиске       Индивидуальный раздел
Вверх