Экогеологическое моделирование техногенного влияния на природную среду крупных промышленных агломераций : На примере г. Саратова

• Автор: Артемьев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 04.00.24
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Состояние проблемы
ГЛАВА 2. Эколого-геологическая характеристика объекта
ГЛАВА 3. Природно-техногенная характеристика г.Саратова,
как основополагающий фактор строения геохимического городского поля 42 - 52 ГЛАВА 4. Методика построения картографических моделей
ГЛАВА 5. Результаты моделирования
ГЛАВА 6. Возможности моделирования для прогнозирования и управления эколого-геологическим ущербом, эколого-геологического районирования, оценки «качества жизни»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Содержание природоохранной деятельности в ее современном понимании определяют две составляющие - оценка экологического состояния природной среды и совокупность управленческих решений по его оптимизации. Само состояние окружающей среды напрямую зависит от уровня ее техногенного загрязнения, масштабы которого определяются по результатам литогеохимических и снегомерных съемок, гидрологического, гидрогеологического и атмосферного мониторинга, а также биологического и медицинского тестирования биоты и населения.
Традиционная система сбора экологической информации в целом удовлетворяет требованиям природоохранной службы, но требует значительных финансовых затрат и значительного времени на формирование необходимого банка данных. Как следствие, все более актуальной становится проблема поисков дополнительных источников оперативной экологической информации, не требующих значительных финансово-временных затрат. В известной мере она может быть решена путем моделирования техногенных нагрузок на различные компоненты природной среды на основе большого массива статистических данных, которые заключены в обязательных отчетах промышленных предприятий по разделам: промвыбросы загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу (2ТП-воздух), сбросы ЗВ в гидросферу (2ТП-водхоз), данные по отходам (2ТП-токсичные отходы), расчеты предельно-допустимых воздушных выбросов (ПДВ) и сбросов в гидросферу (ПДС). Перечисленные материалы регулярно поступают в природоохранные службы, где хранятся на электронных и бумажных носителях и при минимальных затратах могут быть использованы в целях экологического моделирования. Более того, на их основе возможно построение прогностических моделей техногенного загрязнения урбанизированной территории при различных вариантах ее промышленного развития.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является разработка методической основы для картографического моделирования результатов техногенного воздействия на окружающую среду и создание предпосылок для широкого внедрения методов моделирования в систему экологического мониторинга. Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:
- разработка стохастических моделей уровней техногенного воздействия с учетом геологического строения, геоморфологических и ландшафтно-климатических особенностей территории;

проверка корректности полученных моделей путем их сопоставления с результатами прямых исследований состояния окружающей среды урбанизированных территорий, а также данными мониторинговых наблюдений;
- построение прогнозных моделей состояния окружающей среды для разных вариантов техногенных нагрузок;
- оценка природно-техногенной составляющей "качества жизни" в пределах урболандшафтных зон Саратовской агломерации.
Объект исследований. В качестве модельного полигона избрана территория г. Саратова общей площадью 312 км2. Она характеризуется сложным ярусным рельефом, примыкает к Волгоградскому водохранилищу, второму по величине в Камско-Волжском каскаде водохранилищ, и насыщена промышленными предприятиями разнообразного профиля. По ландшафтно-климатическим и функциональным особенностям Саратовская городская агломерация подобна многим крупным городам Европейской части России, что позволяет предполагать известную универсальность разработанных моделей.
Предметом исследования в диссертационной работе является оценка изменения окружающей среды урбанизированной территории под воздействием промышленных предприятий. Из более чем 500 природопользователей, являющихся источниками постоянного загрязнения всех природных сред, для модельных построений взяты 200 наиболее крупных предприятий, которые наносят основной ущерб окружающей среде.
Влияние транспорта в работе не рассматривается, поскольку эта сложная и специфическая проблема требует специальной разработки и выходит за рамки настоящей диссертации.
Фактический материал и непосредственный вклад автора. В основу диссертации положены материалы статистической отчетности 200 предприятий
г. Саратова по формам 2ТП-воздух, 2ТП-водхоз, 2ТП-токсичные отходы, данные по параметрам выбросов стационарными источниками загрязняющих веществ в атмосферу, расчетные данные по плановым и фактическим платежам предприятиями за загрязнение атмосферного воздуха, гидросферы, за хранение и размещение отходов. Проанализированы результаты геохимических съемок снежного покрова городской территории (1992,1994,1997 гг.), поверхностных и подземных вод (1992 - 1997 гг.), почво-грунтов (1992, 1993, 1994, 1997 гг.), которые проводились в рамках программы ЭМОС и ряда специализированных научно-исследовательских программ. Автором

Водоносный средне-верхнеаптский и алъбский водоносный горизонты выходят на дневную поверхность по северо-западной периферии Лысогорского плато в виде узенькой полоски шириной до 200 метров. Кроме того, широко развиты в центральной части Соколовогорского плато и по правому борту Глебучева оврага. Поток вод направлен в сторону Волгоградского водохранилища, частично разгружается в современные аллювиальные отложения. Кровля горизонта в пределах Лысогорского плато вскрывается на глубине 200-290 метров, а в зоне, прилегающей к водохранилищу, горизонт поднимается до абс.отм. 5-10 метров и вскрывается на глубине 25-30 метров и менее. Горизонты являются напорными на большей части территории, но на территории Соколовогорского массива они безнапорные. Горизонты используются для водоснабжения путем эксплуатации скважин и считаются наиболее перспективными для целей водоснабжения в городе.
Водоупорный юрский комплекс с локально водоносными зонами экзогенной трещиноватости при выходах комплекса на дневную поверхность. Наиболее широко проявляется комплекс в Ленинском районе, в северной части города, на междуречьях рек Курдюм, Елшанка, 2-я Гуселка. Питание горизонта происходит за счет атмосферных осадков, а также возможных утечек из водоносных систем. Воды горизонта практически не используются из-за их высокой минерализации. Как и для всех вышеописанных горизонтов подземных вод, в пределах городской территории, для вод юрского горизонта фиксируется значительное антропогенное загрязнение.
Из всех водоносных горизонтов максимальному техногенному воздействию подвергаются четвертичные горизонты подземных вод. Они фиксируются на промплощадках практически всех опасных загрязнителей окружающей среды. Повышенное содержание тяжелых металлов в составе грунтовых вод связано с высокой долей их растворимых форм в составе почво-грунтов промышленных площадок, сток с которых, при отсутствии развитой общегородской ливневой канализации, активно участвует в формировании грунтовых вод.
д. Современные геологические процессы
В пределах г. Саратова и его окрестностей наиболее широко развиты эрозионные и суффозионно-карстовые процессы, а также процессы заболачивания, подтопления и оползневые явления.
Эрозионные процессы на застроенной городской территории в значительной степени ослаблены за счет планировки, асфальтовых покрытий и засыпки оврагов,