Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона : На примере Павловского района Воронежской области
Диссертация
Автор: Валяльщиков, Алексей Александрович
Название: Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона : На примере Павловского района Воронежской области
Справка: Валяльщиков, Алексей Александрович. Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона : На примере Павловского района Воронежской области : диссертация кандидата географических наук : 25.00.36 Воронеж, 2005 134 c. : 61 05-11/250
Объем: 134 стр.
Информация: Воронеж, 2005
Содержание:
Введение • 1 Методология и методика исследований
11 Системный подход в геологии
12 Геосистема и основные её компоненты
13 Организация эколого-геологичесих исследований
14 Методика эколого-геохимической оценки территории
2 Природные условия Павловского района
21 Физико-географический очерк
22 Геологическое строение
23 Гидрогеологические условия
24 Естественная защищенность подземных вод
Особенности формирования химического состава подземных вод исследуемой территории
Формирование химического состава подземных вод в естественных условиях
Формирование химического состава подземных вод в нарушенных техногенезом условиях
33 Техногенные условия территории и источники загрязнения
4 Экологическая оценка природных сред t 41 Эколого-геохимическая характеристика поверхностных сред
42 Оценка экологического состояния подземных вод
43 Процессы самоочищения подземных вод
44 Водоохранные мероприятия
Введение:
Актуальность темы.
Пресные подземные воды - ценнейшее полезное ископаемое, подчас являющееся единственным источником водоснабжения населения.
Однако возрастающая из года в год техногенная нагрузка негативно влияет на окружающую среду, в том числе и на состояние подземных вод. Это проявляется в истощении ресурсов подземных вод, уменьшении их естественной защищенности, ухудшении химического состава.
На территории бассейна Среднего Дона особое беспокойство вызывает загрязнение подземных вод нитратами, тяжелыми металлами и ядохимикатами. Оно связано с выбросами промышленных предприятий и транспорта, применением на сельскохозяйственных угодьях удобрений и ядохимикатов, с воздействием различных промышленных, сельскохозяйственных, бытовых и военных объектов.
Нельзя не принимать во внимание ряд естественных природных факторов, которые также отрицательно влияют на качество подземных вод. Поэтому в последнее время такого рода исследования, как изучение условий формирования химического состава подземных вод в связи с естественными и техногенными факторами, комплексная оценка водных экосистем являются весьма актуальными.
В настоящей работе изложены результаты комплексной оценки качества подземных вод на основе изучения их химического состава, состояния поверхностных сред и выявления источников загрязнения.
Для гидрогеоэкологической оценки автором был выбран район г. Павловска Воронежской области. Данная территория находится в области питания крупнейших артезианских бассейнов - Донецко-Донского и Приволж-ско-Хоперского.
Объектом исследования выбраны подземные воды, поверхностные природные среды и техногенные объекты Павловского района.
Предметом исследования является экологическое состояние подземных вод района, факторы и процессы его определяющие.
Цели и задачи исследования. Основной целью диссертации является экологическая оценка подземных вод Павловского района.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: изучить условия формирования, движения и разгрузки подземных вод в связи с природными особенностями территории; исследовать характер антропогенной нагрузки на водные объекты, почвы, донные отложения, выявить причины деградации природных сред; определить качественный и количественный состав основных загрязняющих компонентов и установить закономерности их распространения в природной среде; провести районирование исследуемой территории с учетом экок логического состояния подземных вод;
1 - наметить необходимые природоохранные мероприятия.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Гидрогеологические особенности территории центральной части Воронежской области определяются умеренно-континентальным климатом, незначительной мощностью пород зоны аэрации, переслаиванием водопроницаемых и слабоводопроницаемых горизонтов, отсутствием выдержанных в региональном плане водоупоров, преобладанием в разрезе пресных гидрокарбонатных кальциевых, кальциево-натриевых вод.
2. В естественных природных условиях пространственно-временные закономерности изменения химического состава подземных вод района определяются высокими показателями фильтрационной способности пород, значительным содержанием карбонатных минералов, физико-химическими условиями перехода элемента из твердой фазы в раствор и характеризуются последовательной сменой химических типов воды в направлении фильтрации:
НСОз"Са2 —> HC03"Ca2 Na ( или HC03'S042"Ca2 Na ) -> тип смешанного ионного состава.
3. Доминирующим типом техногенных систем в Павловском районе являются сельскохозяйственный и горнодобывающий. Анализ природных поверхностных сред выявил ведущие элементы-загрязнители, это - Cr, Zn, Ni, V, Ti, Y, Co, Pb, Hg, N03-, N02\
4. Гидрогеоэкологическое районирование исследуемой территории, проведенное на основе интегральной оценки экологического состояния подземных вод, выявило преимущественное проявление напряженной ситуации в подземной гидросфере (80% территории Павловского района). Данная гидрогеоэкологическая обстановка сформировалась в результате воздействия как природных факторов, так и влияния сельскохозяйственной и горнодобывающей деятельности.
Научная новизна. В работе дана эколого-геохимическая оценка состояния поверхностных сред и построена картографическая модель данной геоэкологической системы. Выделена тенденция формирования критической ситуации по загрязнению почв, донных отложений хромом, цинком, никелем, цирконием, иттрием.
Установлена связь степени загрязненности окружающей среды с сельскохозяйственной и горнодобывающей деятельностью в районе.
Выявлены особенности химического состава подземных и поверхностных вод Павловского района и основные факторы их формирования. Проведено гидрогеоэкологическое районирование исследуемой территории, в ходе которого было установлено, что большая часть подземной гидросферы находится в напряженном экологическом состоянии. Основными загрязняющими компонентами являются соединения азота, титан, железо, кроме того, подземные воды часто обладают повышенной жесткостью и минерализацией.
Исходными данными для написания диссертационной работы послужили фондовые материалы ФГУГП «Воронежгеология», природоохранных организаций Воронежской области, научные публикации, посвященные данной тематике, результаты собственных научно-исследовательских работ на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Воронежского государственного университета.
Достоверность полученных результатов обеспечиваются применением в расчетах ранее апробированных методик и показателей геоэкологического состояния природной среды, объективным анализом экспериментальных данных, полученных в специализированных лабораториях.
Практическая значимость. Комплексная экологическая оценка природной среды, и подземных вод в частности, позволяет выделить территории с различными экологическими ситуациями, наметить пути оздоровления и управления экологическим состоянием окружающей среды.
Апробации работы и публикации. Основные теоретические положения и прикладные результаты неоднократно докладывались на научных конференциях.
Автор принимал участие в:
1. Молодежной научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования». Санкт-Петербург, 2001 г.
2. Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI». Саратов, 2002г.
3. V региональной научно-технической конференции «Вопросы региональной экологии». Тамбов, 2002г.
4. Ежегодных научных конференциях магистров и аспирантов геологического факультета Воронежского университета (2000-2004г.г.).
По материалам диссертации опубликовано восемь работ.
Автор выражает глубокую признательность всем преподавателям кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии, которые помогали советами и рекомендациями на разных этапах работы. Особую благодарность хочется выразить своему руководителю доктору геолого-минералогических наук профессору Бочарову B.JI. и профессору доктору географических наук А.Я.Смирновой за оказанную помощь в процессе написания диссертации. При подготовке данной работы большую помощь оказали сотрудники ГСП-1 ФГУГП «Воронежгеология».
|
