Как видно, в отличие от группировки ландшафтов по количеству гумуса, здесь они распределились совсем иначе. В I категорию попали ландшафты, занимающие большие площади и накопившие также сравнительно большое количество гумуса. Во II категорию вхо-
дят ландшафты, занимающие небольшие площади, но имеющие сравнительно большие показатели количества гумуса. Что касается III категории, к ним относятся ландшафты с малой площадью, а количество гумуса в них не играет существенной роли.
Библиографический список
1. Накаидзе Э. К. Коричневые и лугово-коричневые почвы Грузии. — Тбилиси: Мецниере-ба, 303 с.
2. Урушадзе Т. Ф. Основные почвы Грузии. — Тбилиси: Мецниереба, 1997. — 267 с. (на грузинском языке).
3. Урушадзе Т. Ф. Горно-лесные почвы Грузии. — Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1977. — 244 с. (на грузинском языке).
4. Урушадзе Т. Ф. Горные почвы СССР. — М.: Агропромиздат, 1989. — 271 с.
5. Урушадзе Т. Ф. Почвы горных лесов Грузии. — Тбилиси: Мецниереба, 1987. 243 с.
6. Карта Почв Грузии / Гл. ред. Т. Ф. Урушадзе. — Тбилиси, 1999. Масштаб 1:5000 000.
7. Ландшафтная карта Кавказа (типы вертикальных структур). Сост. Беручашвили Н. Л. фондовый материал. Масштаб 1:5000 000.
8. Беручашвили Н. Л. Геофизика ландшафта. — М.: Высшая школа, 1990. — 287 с.
9. Методика ландшафтно-геофизических исследований и картографирования состояний природно-территориальных комплексов. — Тбилиси: ТГУ, 1983. — 199 с.
10. Беручашвили Н. Л. Кавказ: ландшафты, моделы, эксперименты. — Тбилиси, 1995. — 310 с.
УДК. 550.8.02
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ОБЛАСТИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
В. А. Моисеев, В. Г. Андриенко, И. В. Ефремов, Ю. Ф. Тимофеев
ЗАО «Компамаш-ТЭК»
Изложены основные методы оценки распространения и концентрации техногенных веществ в области углеводородного загрязнения подземных вод.
Main assessment methods of pollutants dispersion and concentration in the areas of groundwater hydrocarbon contamination are described.
Загрязнение подземных вод нефтью и нефтепродуктами представляет значительную опасность в связи с большой распространенностью потенциальных источников этого вида загрязнений.
Многочисленные детальные исследования [1—5] областей загрязнения на региональном и локальных уровнях показали, что длительно действующие очаги загрязнения нефтью и нефтепродуктами
формируют полностью выраженные зоны и области загрязнения, обладающие собственной внутренней структурой. Выбор пути их ликвидации должен основываться на тщательных геолого-гидро-геохимиче-ских исследованиях строения ареалов загрязнения в соответствии с основными принципами и этапами.
Основные этапы исследования области загрязнения следующие:
1. Поиски ареалов загрязнения и выявление объектов техногенных нагрузок.
2. Определение внешних границ и внутренних контуров развития зональности области загрязнения, скорости распространения загрязняющих веществ и предельных значений концентраций загрязняющих компонентов.
3. Выявление ключевых участков развития загрязнения и определение условий их локализации.
Каждый этап характеризуется своим набором методов исследования
Методы оценки качественных и количественных характеристик загрязнений на первом этапе исследований.
Круг исследований, охватываемый первым этапом, заключается в изучении закономерностей распределения органического вещества в породах зоны аэрации подстилающих ее осадочных пород. Большое количество получаемого материала, ограниченность аналитического комплекса небольшим числом относительно простых массовых методов и преимущественно статистический характер приемов его обобщения составляет основную специфику этого этапа исследований. Объектом изучения являются концентрации органического вещества нефти и продуктов ее переработки. Для предварительной количественной оценки параметров загрязнения и выявления зоны его распространения обычно предлагается проведение люминесцентно-битумологическо-го изучения горных пород и водных вытяжек из них.
Люминисценто-битумологиче-ское обследование. Оно заключается в определении примерных количеств битума и соотношения битумоидных компонентов. Проводится на основе флуориметричекого метода измерения массовой концентрации нефтепродуктов при экстракции их гесаном и измерении интенсивности флюорисценции экстракта на приборе типа «Флюорат-2»
Данные люминесцентно-битумологи-ческого анализа позволяют путем характеристики свечения капиллярных вытяжек выделить случаи даже слабо-выраженного загрязнения почвы и подстилающих ее пород загрязнениями эпибитуммоидными элементами. Данные, полученные с помощью люминесцентного анализа, могут расцениваться как ориентировочные и должны быть уточнены химико-битумологическими данными.
Групповой химический анализ на суммарное содержание углеводородов с помощью анализатора «MINICON THC». Этот метод позволяет измерять общую концентрацию углеводородов (полярных и неполярных) с помощью сравнения ИК спектров поглощения экстрагированной смеси углеводородов в органическом растворителе со спектрам поглощения эталонной углеводородной смеси в воде, используя метод жидкостной экстракции. Прибор дает возможность определять обширный ранг загрязняющих веществ от низших углеводородов до масел, смазок и жиров, растворенных или смешанных с водой в широком диапазоне и концентраций.
Методика, реализованная в анализаторе «MINICON THC», практически не требует подготовки проб к измерению. Перед отбором пробы в контейнер с образцом добавляется концентрированный поливиниловый спирт для создания гомогенной эмульсии углеводородов с водой и исключения возможности концентрации углеводородов на поверхности жидкости и стенках контейнера, что может приводить к неверным результатам.
Методы оценки качественных и количественных характеристик загрязнений на втором этапе исследований. Этот этап работ заключается в обследовании всех водозаборных сооружений на подземные воды и отбор проб воды на анализы. Размеры площади исследований приблизительно устанавливаются на основе расчетов дальности распространения загрязняющих веществ. На данном этапе разбуриваются отдельные скважины и проводятся горные выработки, которые позволяют провести необходимый комплекс гидрогеологических исследований. В результате должны быть получены данные, обеспечивающие обоснованное представление
о природных условиях района в виде фильтрационной расчетной схемы, используемой при прогнозных расчетах. При проведении работ разведочные и другие выработоки размещаются обычно по профилям, что обеспечивает получение представительных гидрогеологических разрезов по наиболее характерным направлениям. Количество, глубина выработок и расстояние между ними устанавливаются в зависимости от сложности геолого-гидрогеологических условий и размеров изучаемого участка.
Оконтуривание области загрязнения заключается в выявлении участка (ядра) интенсивного загрязнения, переходной зоны и области незагрязненных подземных вод. Под участком интенсивного загрязнения понимается та часть области загрязнения, в пределах которой содержание загрязняющих веществ значительно выше, чем в подземных водах, и близко к их содержанию в исходных сточных водах.
Лучшей методикой количественного определения загрязняющих веществ, на наш взгляд, является газохроматографическое определение суммарного содержания нефтепродуктов в природных и сточных водах, включающее экстракцию контролируемых компонентов гексаном, отделение полярных соединений на колонке с оксидом алюминия, концентрирование и анализ полученного экстракта на газовом хроматографе при программировании температуры разделительной колонки [3].
Главная ценность такой методики (в отличие, например, от методик на основе ИК-спектрофотометрии) состоит в возможности детального исследования состава нефтяных углеводородов, что позволяет очень точно определить тип нефтепродуктов и обнаружить источник загрязнения.
Эта методика была разработана и успешно применялась в системе контрольных лабораторий Мосводоканала в 1985—1995 гг. В настоящее время она аттестована Госстандартом РФ и является наиболее надежной и информативной методикой для определения нефтяных продуктов (НП) в любых природных и сточных водах, а также в питьевой (во-допроводной)воде.
Лабораторные методы изучения фильтрационных свойств пород области загрязнения преимущественно проводятся на
стадии «Определение границ и контуров развития области загрязнения, скорости распространения и предельных значений миграции загрязняющих компонентов». Перед лабораторными исследованиями на этой стадии исследований ставятся несколько взаимосвязанных задач: определение миграционных параметров; выявление физико-химической природы процессов преобразования растворов, содержащих загрязняющие вещества; оценка параметров, контролирующих протекание межфазовых физико-химических реакций; изучение диффузионных и осмотических процессов; изучения влияния состава растворов загрязняющих веществ и напряженного состояния пород на фильтрационные свойства последних. Опыты осуществляются с несцементированными гранулярными породами водоносных горизонтов, с глинистыми породами разделяющих пластов, с пористыми блоками трещиноватых коллекторов и с естественными и техногенными отложениями, экранирующими бассейн областей загрязнения.
Ниже описываются основные подходы и методы проведения лабораторных исследований.
Определение вида и параметров изотермы сорбции. В условиях статического эксперимента с зернистыми материалами концентрации компонента в растворе а и твердой фазе qi связаны в виде:
СС1 (г) ( М Л( (г)
сИ
где I — объем раствора, М — исходная масса вещества, q'it=0 = 0, С'а=0 = С0Г
При опробовании хорошо проницаемых песчаных пород для оценки параметров изотермы сорбции опыт заключается в медленной фильтрационной пропитке образца исследуемым раствором до установления физико-химического равновесия между адсорбатом и адсорбентом до тех пор, пока на выходе из образца не фиксируется постоянная концентрация, равная входной.
Формула оценки концентрации вещества на породе (в единице ее объема) q, равновесной
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.