Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие прймшіленпого, сельскохозяйственного и гражданского строительства требует тщательного обоснования экологической безопасности. Современные масштабы этой проблеми пцзінзавт необходимость меткого обоснования понятия Защищенность подземнах ьод. Большое количество разнообразных гидрогооэкологических задач пожат бить решено на основе качественной и, в перую очередь, количественной оценки защищенности. Особое внимание при этом должно уделяться диагностике процессов, анализу и 'значимости факторов, обусловливающих интенсивность переноса загрязнителей. Существенную помощь а освоении территорий может оказать крупномасштабное картирование защищенности.
Необходимость '}"ъшеипя указанных проблем определила целил комплекс направлений гидрогеологической науки: от исследованию процессов миграции веідестаз з горнім породах на микроуровне до геоэкологического картирования. Среди наиболее важных в теоретическом и методическом плане работ, обуслопїшшос развитие зколо-гнческт! гидрогеологии, следует откеткть следующие: В.М.ІЕестако-ва (1930,1879), Jf.Bear'a к др.(1868), В. С.Голубела и А.А.Гари-бянца (1853), J.Margat'a (1S58)-, А.А.Рошаля (19Є9), С.И.Смирнова (1971), е.М.Бочевера и Л.Е.Орадозской (1972), J.Fried'a (1975), В.М.Гольдберга (1076), Є.її.Твтйвзвой (1875), Н. В. Рогоаской (1S76), ЙЛОернгина и да. (1S77), Е.М.Шеотакова и др.(1582), И.С.Панковского (1S83.1983) В.А.Мироненко (1933,1336,1538), R.M. Голадберга и С.Газдц (1S34), J.Vrba и A.Zaporozec'a (19S4) и др.
В настоящее время па Сазе большого объема фактического материала доказан» многие полоизния существующих теорий миграции веществ в водоиаскцепной геологической среде и в зоне аэрации м физико-химических процессов в гетерогенной системе подземные воды - горние порода. На основе этого осуществляется прогноз распространения загрязнителей, разрабатываются мероприятия по локализации и ликвидации их источников. С использованием,разнообразных методик картирования геоэкологической обстановки производится районирование территории по степени заражения и защищенности подзенпих вод. Однако некоторые вопроси миграции загрязнителей к картирования защищенности разв;:ты недостаточно.
Основним); задачами исследования автора являлись: 1) анализ и усовершенствование сушеоакі'їсїі'їія способов качественной и коли-
- 4 -чествэшюй оценки защищенности падземпьж вод; 2} развитие вопросов теории водной миграции вещеотв и влагопсракооа я горных породах, связанных о оценкой защитных свойств геологической среди; 3) разработка зі апробация мегодгь'Оі крупномасштабного карткрова-нкя зггщкзценгестп пбдаемігкк вод.
Научкап нов-заа работы заключается в следувщэы:
-
Обобщен, проанализирован и систематизирован большой об>-ем фактического материала по полевки я лаборатории.! определениям &илырациоанкг и шіграцлоиккх параметров различных горных пород.
-
Обоснованы критерии разделения пуграгеалогическтс разрезов по условиям вертикальной ьаггргцт'Ш ккертнах загрязнителей.
-
Доказана есзможость получения анагапгкческих решений задач миграции об импульсном запуске о нзяронзїцаемай границей из решайся! о миграции о грз;игцон первого рода и оЛратнп. Получен ряд аналитических решения задач одномерной прямолинейной миграции. Обоснованы способы прк&вжншап оценки элективных значений вертикальных миграционных параметров слоистых толц.
-
Экспериментально доказана взаимосвязь термодинамических параметров различных фаз в системе горная порода - зода - газ при развитии процессов влагопереиоса.
-
Проведено районирование территории в устье peso* Сев. Двина по условиям' общей ващщетаотя водоноски горгаоктов от поверхностного 'загрязнения.
Достоверность научшж по позивний и выводов, сформулированных в работе, определяется большим объемом фактического материала, нанопленного автором в ходе лабораторних исследований м полевых работ з различных районах юга Дальнего Еостока, Архангельской и Ленинградской областей. При этом били такие использованы кного-числеилда данные кз литературных м фо»довнх источников..
Мзтодика исследований включала в себя: 1) полевые ыаршрут-ние работы; 2) режимные, каблюдекнк за изменением концентраций природных индикаторов в источниках и скважинак; 8) разработку и проведите специальных полезих и лабораторная экспериментов по исследовании) процессов миграции в различных условиях; 4) математический анализ дм5$зрзициалышх уравнений одномерной прямолинейной миграции с различными граничными и начальными, уславшім):.
Защищаемые положення:
і. Заарвценпасть подземных вод (ЗПВ) - способность геологической среди при наихудшем развитии событий препягстговать в те-
ченке некоторого времеїш проникновению загряиняжі^их вет.еотв на очага загрязнения а подзємнііз води. В зависимости от сло-лтра учитываешь факторов понятие ЗПй деллтся на год:;: ойцап или сне-цидическая; ашцпгеннзсть водоносного горизонта или защищенность гидрогеологического объекта.
-
Типизация гидрогеологкиесиик разрезов при оцонха о6я;е>5 защищенности водоносних горизонтов (С52Г) по способам вертт.ііа^г,-ного переноса загрязнителя и рассматриваемому горизонту в естественной и нарушенной гкдродипамлчеснои обстановке.
-
Закономерности молекулярной ДД'МуЭНИ я влзгопорояосз, контролируемое иеоднсродноог&га структуры поровсго пространства гомогенных горных пород.
-
Классификация горных пород по услсзкям проте. .а:с;я в шк процессов миграции инертных в химическом, отношении растворенных веществ.
-
Методика крупяокасатайпого картирования защщенности водоносних горизонтов от поверхностного загрязнения.
Практическая значимость. Возмогао использование результатов исследозакил в районах с разнообразиями ландшафтно-геологически-ми условиями прк решения различии» гидрогеозкодогнчсскнк задач,
В ТОМ ЧИСЛО, ПрИ ОЦеНКЭ ЗОЗДОЛСГВИГЇ проектируемых ПрОМіЯИСКМіХ »1
сельскохозяйственных объектов на сі;пужакед;о среду (02СС) и расчете зон сзлютаригоі охракы водозаборов. В' нзстониее время результата работа внедрена в ПГО"Лраапгельскгеология" при геоэкологической съемке района устья реки Сев.Двина; в АО"Севэроадмаз" при решении проблем охраны окружающей среди , езлаапш*?, с отработкой месторождения алмазов им.М.В.Ломоносова.
Апробацію работа. Основные результаты исследований обсуидд-лисв на 'Расизіренном заседании Научного совета пс криологии Земли АН СССР" в 1S88 году в г.!'осква, ка XIII л XIV Всероссийских совй"аниля по подземном ьедам Сибири и Дальнего Востока в 1993 и 1024 годах в гг.Томск и Иркутск, на международном семинаре "Экологическая гидрогеология саран Балтийского моря" в 1G93 году в г.С-Петербург, на Научно-практической конференции в 1935 году а г.Хабаровск, ка V Тодсгияниских чтєішяж в 1ЭЭ8 году в г.С-Петер-бург, на симпозиумах: "04th National Meeting of the American Chemical Society" з 19Я2 году в г.Вашингтон, "Intemetional Conference on Groundwater Quality Management" в 1933 году в 3g-тоиии, "Western Pacific Peofysics neeting" в 1994 году a
Гонг-Конге, "Water Resources at Risk" з 1SS5 году в г.Дотер, а также ка паучник семинарах кафедры гндрэгеэлопш СПІТИ (ТУ).
Основные положения диссертации отражена в 17 из 27 имеющих-ся у автора опубликованных работ.
Автор виракает глубокую пршнательнссть своему научному руководителю, д.г.-м.н., npofieccopy В.А.Киршішну за постоянную по-моїдь на всем протяжении подготовки диссертационной работы. Автор искренне благодарит А.И.Коротиоза и Р.Э.Дашко за ценные советы, П.К.Коноссавсиого за подг,зржку, критику и'сотрудничество, В.Ю. Абрамова, И.Л.Харкордина і; Ф.Г.Атрсщеико за активное участие в полевых работах и в постоянном обсуждении полученных результатов, В.Н.Шемякина и Т.Н.Николаеву аа помощь в проведении лабораторних работ, В.А.Саланша за участие з сборе и обработке материалов. Работа проводилась в тесном контакте с геологами ПРО "Дальгеология","Таежгеология","Аркангельсг.геолагия" и АО "Сево-розлмаа". В связи с этим автор пршнателен за содействие к добриє советы В. Б. Кулакову, В.С.Архипову, С.А.Козлову, В.И.Весело-ву, H.S. Пьшаеву, В.Н.Куругашу, Л.О.Сахьянову, Б.Й.Перминову. Н.Г.Власову, Б.Г.Воронову. '