Влияние нефтепродуктов на грунты и подземные воды территорий автозаправочных станций : на примере г. Томска

• Автор: Бракоренко, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1.СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Современное состояние проблемы загрязнения компонентов геологической среды нефтепродуктами
1.2 Методика исследований
2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ, ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ГИДРОГЕОЛОГИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Г.ТОМСКА
2.1.Физико-химические параметры нефтепродуктов
2.2. Физико-географические условия
2.2.1 Климат
2.2.2 Рельеф
2.2.3. Гидрография
2.3 Геологическое строение
2.3.1 Стратиграфия
2.4. Геоморфология
2.5 Тектоника
2.6 Гидрогеологические условия
2.7. Современные геологические процессы и явления
2.8. Состав и физико-механические свойства грунтов
3.СОСТОЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ТЕРРИТОРИЙ АЗС И АЗК Г.ТОМСКА
3.1 Анализ содержания нефтепродуктов в грунтах на площадках АЗС
3.2 Характеристика загрязнения подземных вод нефтепродуктами
4. ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ НА СОСТАВ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ И КАЧЕСТВО ПОДЗЕМНЫХ ВОД
4.1 Влияние нефтепродуктов на состав и физико-механические свойства грунтов
4.2 Влияние нефтепродуктов на химический состав подземных вод
5. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ К
УГЛЕВОДОРОДНОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ ТЕРРИТОРИИ Г.ТОМСКА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Нефтепродукты (НП) являются многокомпонентным, кумулятивным, глобальным, региональным и локальным загрязнителем окружающей среды.
Масштабы загрязнения по оценкам разных авторов различны. Исследования, проведенные И. Мазуром [60], показывают, что потери нефти в результате аварийных проливов составляют около 3% от годовой добычи нефти или около 9 млн. т., В.Ж. Аренс [6] оценивает потери нефти в размере 25 млн. т/год.
Несмотря на систематические исследования нефтезагрязнения окружающей среды многими учеными (В.М. Гольдберг [23, 24], В.А. Королев [45, 46] и др.) изучение особенностей изменения физикомеханических свойств грунтов под воздействием нефтепродуктов практически не проводилось, мало исследованы и особенности загрязнения нефтепродуктами грунтовых вод. На территории г. Томска функционирует 119 автозаправочных станций (АЗС) и автозаправочных комплекса (АЗК). Поэтому комплексное изучение нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод (на примере г. Томска) является весьма актуальным.
Объектом исследований являются грунты и подземные воды территорий АЗС г. Томска как основные компоненты геологической среды, которая рассматривается нами в определении Е.М. Сергеева.
Цель работы. Комплексная оценка экологического состояния компонентов геологической среды территорий АЗС и АЗК, включающая: выявление факторов, обуславливающих неравномерность загрязнения грунтов и подземных вод данных территорий, изучение влияния нефтепродуктов на химический состав подземных вод и физикомеханические свойства грунтов, прогноз состояния.
Основные задачи: 1) оценка масштабов загрязнения грунтов и подземных вод территорий АЗС и АЗК нефтепродуктами; 2) выявление характера распределения НП в грунтах и грунтовых водах и факторов, его определяющих; 3) детальные исследования состава и физико- механических свойств грунтов до и после загрязнения их нефтепродуктами; 4) геохимические исследования нефтезагрязненных подземных вод; 5)
выявление наиболее значимых критериев для оценки устойчивости геологической среды к углеводородному загрязнению, геоэкологическое районирование геологической среды по этим критериям; 6) разработка практических рекомендации для минимизации вредного воздействия при эксплуатации АЗК, АЗС и оптимизации их размещения.
Фактический материал и методы исследований. Диссертационная работа основана на результатах теоретических, экспериментальных и полевых исследований, выполненных автором на территории 24 АЗС, АЗК и складов ГСМ г. Томска (рис.1.1). Определение и анализ загрязнения грунтов нефтепродуктами в работе приводится по 9 площадкам АЗС и АЗК (полученных в составе работ по инженерно-экологическим изысканиям под их реконструкцию), включающие опробование грунтов на содержание НИ с интервалом в 1 метр по 38 скважинам глубиной до 20 метров (всего 147 проб). Подземные воды опробованы в пределах территорий 21-ой АЗС и АЗК. Кроме того, проведены экспериментальные исследования по изучению воздействия нефтепродуктов на свойства грунтов и качество подземных вод (более 140 анализов). Для экспериментов использовался грунт в естественном состоянии, а также пропитанный бензином в количестве более 500 мг/кг. Также были использованы материалы ежегодных исследований ОАО «Томскгеомониторинг», производственные материалы ОАО «ТомскТИСИЗ», ОАО «Томгипротранс» и данные, опубликованные в открытых источниках.
Лабораторные исследования по определению содержания нефтепродуктов в грунтах и подземных водах проводились в лабораториях ОАО «Томскгеомониторинг» и в Томской лаборатории аналитического контроля ОГУ «Облкомприрода», по определению показателей состава и свойств грунтов проводились в лабораториях «Грунтоведение и механика грунтов» Томского политехнического университета, ОАО «ТомскТИСИЗ», ОАО «Томгипротранс», в соответствии с методиками, изложенными в ГОСТ 5180-84, 12248-2010, 12536-79, 24143-80, 9.015-74. Химический состав подземных вод определялся в аккредитованной проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии НОЦ «Вода» Томского политехнического университета.
2.2.2 Рельеф
Город Томск расположен в юго-восточной части Западно-Сибирской низменности. С запада территория оконтурена долиной реки Томи; на востоке, постепенно повышаясь, переходит в Томь-Чулымский водораздел. Наиболее высокие отметки водоразделов в южной части достигают 190 - 230 м, снижаясь до 120 - 150 м абсолютной высоты - в северной [31].
Рельеф городской территории, имеющий общую западно-северо-западную экспозицию, осложнен террасовыми комплексами долин р. Томи и ее притоков - рр. Ушайки, Киргизки и Басандайки. Плавно сопрягающиеся с водоразделом и между собой полого наклоненные террасовые уступы часто оканчиваются различной крутизны склонами с уклонами от 5-10 до 50-60 градусов и относительными превышениями до 50-60 м. Минимальные отметки рельефа по урезу воды в р. Томи составляют 68-70 м абсолютной высоты [1].
Особенность рельефа городской территории заключается в сочетании относительно плоских участков поверхности со значительными по площади участками склонов речных долин, на которых в силу особенностей гидрогеологических условий происходит разгрузка подземных вод и, в ряде случаев, активизируются склоновые процессы.
Относительные превышения положительных форм рельефа над отрицательными достигают 60 - 100 м. У речных долин рельеф приобретает холмисто-увалистый характер с густым и глубоким эрозионным расчленением.
Таким образом, расчлененность рельефа приводит к формированию значительных ореолов распространения НП и поверхностного стока НП в речную сеть. Так в понижениях рельефа территории АЗС по ул. Смирнова, 45, приуроченной ко второй надпойменной террасе р. Томи (скв 2, 5, 8) (рис 2.2) скапливается наибольшее количество нефтепродуктов (рис 2.3).