Лаборатория геологии техногенных процессов
Максимович Н.Г., Блинов С.М., Казакевич С.В. Разработка системы мониторинга геологической среды западной части Курганской области // Экология, экономика, информатика: Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования: Тез. докл. ХХVII шк.-семинара.- Ростов н/Д, 1999.-С.116-118.
Разработка системы мониторинга геологической среды западной части Курганской области
Максимович Н.Г., Блинов С.М., Казакевич С.В.
В западной части Курганской области планируется строительство крупного промышленного объекта. В целях минимизации влияния объекта на геологическую среду было проведено обследование территории, выявлены основные проблемы, проведена оценка воздействия объекта на недра и подземные воды. На основании этого разработаны предложения по снижению негативного влияния объекта на геологическую среду и организации мониторинга.
Территория района исследований расположена в пределах Среднего и Южного Зауралья, (граница условно проводится по линии железной дороги Челябинск-Курган). В структурном плане представляет собой западную окраинную часть Западно-Сибирской мезозойской плиты, прилегающую с востока к палеозойским структурам Урала.
В геологическом отношении район строительства характеризуется повсеместным распространением кайнозойских отложений, подстилаемых породами меловой системы, залегающих непосредственно на палеозойском фундаменте. Четвертичные отложения представлены озерно-аллювиальными, аллювиальными, озерными, элювиально-делювиальными, делювиальными и полигенетическими отложениями.
Современная экологическая обстановка исследуемой территории во многом связана с ее геологическим строением и, в первую очередь, геохимическими особенностями пород. Состав пород обусловлен существованием на данной территории в течение мелового и палеогенового времени обстановки мелководного морского бассейна. Основная часть пород сформирована за счет диагенеза морских осадков и содержит значительные концентрации Mn, Fe, S, Sr, Ba, Br, B и др. в подвижных формах. В осадочной толще присутствуют минералы с низкой химической устойчивостью — гипс, кальцит, сульфиды железа, апатит. Все это отрицательно влияет на качество подземных вод.
Одной из основных проблем, влияющих на экологическую обстановку исследуемого района, является ограниченность водных ресурсов, пригодных для водоснабжения. Единственным источником питьевой воды являются подземные воды, поскольку поверхностные воды не могут быть использованы для этих целей в связи с загрязнением.
Водоносные горизонты района различны по возможности их использования. Первый от поверхности антропоген-олигоценовый водоносный комплекс не пригоден для централизованного водоснабжения в силу своей маловодности и слабой защищенности от загрязнения с поверхности.
Первый межпластовый горизонт в нижнеэоценовых отложениях наиболее водообилен в долине р. Миасс, где водовмещающие породы обладают повышенной трещиноватостью. В пределах приводораздельных пространств его водообильность значительно ниже. В южной и центральной части исследуемого района распространены слабосолоноватые и соленые воды, непригодные для питьевых нужд. Пресные воды, с минерализацией до 1 г/л, распространены в северной части района на левобережье р. Миасс, к ним приурочено Чумлякское месторождение подземных вод.
Подземные воды верхнемелового и более глубоких горизонтов на исследуемой территории не пригодны для питьевого водоснабжения ввиду повышенной минерализации — более 1 г/л. Таким образом, Чумлякский водозабор является практически единственным источником водоснабжения района.
На качество вод водозабора оказывают влияние состав вод аллювиальных отложений антропоген-олигоценового комплекса, состав вод верхнемелового горизонта, а также геохимические особенности водоупорных и водовмещающих пород морского генезиса.
Увеличение объемов забираемой воды в случае строительства производства может сказаться на ее качестве, которое и в настоящее время по ряду показателей является неудовлетворительным — высокая минерализация до 1.5 г/л, превышения предельно-допустимых концентраций по бору, железу, брому.
Эксплуатация водозабора может привести к перетоку как залегающих выше грунтовых вод, так и вод нижележащего верхнемелового водоносного комплекса. При увеличении размеров депрессионной воронки в ходе эксплуатации водозабора существует возможность подтягивания вод р. Миасс, которые, не удовлетворяют санитарным требованиям.
Из выше сказанного, очевидно, что основными проблемами района исследований, определяющими экологическую ситуацию, являются низкое природное качество воды Чумлякского водозабора и возможное его изменение при проектируемом увеличении водоотбора, а также необходимость контроля за состоянием подземных вод непосредственно в зоне влияния промышленного объекта.
В связи с этим, основными задачами мониторинга геологической среды на исследуемой территории являются:
информационное обеспечение прогнозирования и процессов управления эксплуатацией подземных вод на Чумлякском месторождении;
организация системы наблюдения, оповещения и управления в районе промышленного объекта для охраны подземных вод от загрязнения.
Мониторинг подземных вод в районе Чумлякского месторождения подземных вод в данной ситуации должен рассматриваться как модельно-ориентированный. На основании его результатов должна быть создана уточненная геомиграционная модель месторождения, на которой возможно решение управления качеством каптируемых подземных вод. Одним из условий мониторинга является получение информации, на основании которой можно создать математическую модель, адекватную природной обстановке на уровне необходимой точности прогнозов. Фильтровые зоны скважин должны быть определены на постоянно уточняемой модели месторождения.
Гидрогеологические изыскания и бурение, постановка мониторинговых наблюдений проводятся местными производственными организациями при методическом участии представителей специализированных научных организаций, имеющих опыт работы в данном районе. Последние в этом случае должны выполнять работы, связанные с интерпретацией данных и моделированием.
Все получаемые данные должны заноситься в фактографическую базу данных, на основе которой формируется картографическая база данных месторождения для моделирования. На основании результатов мониторинга в процессе эксплуатации объекта принимаются решения и разрабатываются мероприятия, направленные на уменьшение негативного влияния хозяйственной деятельности в пределах исследуемой территории.
Для территории промышленного объекта должен быть разработан проект (рабочая документация) системы мониторинга окружающей среды, наряду с прочим, включающий организацию системы наблюдения, оповещения и управления мероприятиями по охране подземных и поверхностных вод от загрязнения. Должен быть обеспечен контроль состояния грунтов, грунтовых и поверхностных вод, а также качества дренажных вод. При наблюдениях в период строительства особое внимание следует обратить на возможное повышение агрессивности грунтов и грунтовых вод, а также на качество дренажных вод, сбрасываемых на рельеф.
|
|
|
