Автореферат диссертации (Прогнозная оценка продолжительности восстановления загрязненного торфяного массива для строительно-хозяйственного освоения), страница 4

Параметр k для каждого поллютанта приведен в таблице 3. К сожалению,15как указывалось выше, в ходе мониторинга не удалось выявить причины колебанийконцентрации фосфатов.Таблица 3 – Параметр k уравнения (4)ПоллютантПараметр kФенолы0,48Нефтепродукты0,37Аммоний солевой0,51ФосфатыЛигнинные вещества0,58Фенолы0,50,50,4С, мг/лС, мг/л0,40,30,20,20,10,020040,020042008201220162020Аммоний солевой3002008201220162020Лигнинные вещества250С, мг/л15С, мг/л0,30,120Нефтепродукты10520015010050020042008201220162020020042008201220162020Рисунок 7 – Изменение концентрации поллютантов на глубине 1-3 м на посту №2:1 - данные мониторинга, 2 - расчетные кривые, 3 - фоновые значения,4 - среднее фоновое значение, 5 - ПДКДополнительные контрольные испытания были проведены для 5 точек,расположенных на различной глубине, в которых концентрация ряда поллютантов былаопределена в 2002 и 2004 гг.

В 2016 году в данных точках выполнен отбор контрольныхпроб грунтовых вод и сделан их химический анализ. Используя начальныеконцентрации поллютантов в 2002 и 2004 гг. и определив среднегодовую скорость16движения грунтовых вод, вычисляли концентрации поллютантов в контрольных точкахпо состоянию на 2016 г. Данные расчета и мониторинга хорошо коррелируют, чтоговорит о работоспособности разработанного метода.Успешная верификация свидетельствует о возможности прогнозированияпродолжительности выноса поллютантов с болота на основании проведенныхлабораторных испытаний и численного моделирования.Метод прогноза включает в себя следующие этапы:1. Проведение систематического мониторинга (не менее 2-3 лет) исследуемойприродно-техногенной системы, включающего контроль химического составагрунтовых вод на опорных постах, расположенных с учетом источников негативноговоздействия, с отбором проб 2-3 раза в год преимущественно летом и осенью.2.

Лабораторныеиспытанияпоопределениюинтенсивностивыносаконтролируемых поллютантов из загрязненного торфа. В ходе опытов моделируетсявымывание поллютантов из торфа грунтовыми водами и определяются параметрызависимости C С  f   .03. Численное моделирование гидрогеологического режима объекта исследования сцелью определения скорости и направления движения грунтовых вод.4. Построение расчетных кривых изменения концентрации во времени с помощьюуравнения (4) и их верификация по данным мониторинга.5. Расчет продолжительности выноса поллютантов в заданной точке по формуле:tbC,k  С0(5)где ΔС – заданное снижение концентрации поллютанта, мг/л;С0 – начальная концентрация поллютанта, мг/л;С0 – начальная концентрация поллютанта, мг/л;k, b – параметры, зависящие от вида поллютанта.ЗАКЛЮЧЕНИЕИтоги выполненного исследования:1.

В результате обзора предшествующих исследований обобщены исистематизированы данные по последствиям размещения отходов на заболоченнойтерритории, интенсивности и продолжительности выноса поллютантов из торфяногомассива, водно-физическим и сорбционным свойствам торфа. Анализ источниковпоказал, что загрязненные болота представляют собой природно-техногенные системы,самоочищение которых возможно за счет выноса поллютантов грунтовыми водами.Отмечен значительный разброс данных по водопроницаемости и сорбционнымхарактеристикам различных типов торфа.2. Мониторинг, выполнявшийся в течение 13 лет на болоте площадью 4,5 км2,ранее служившем местом размещения промышленных отходов и выпуска сточных вод,подтвердил возможность самоочищения загрязненного торфяного массива за счет17разбавления поллютантов дождевыми и талыми водами и выноса их потоком грунтовыхвод.

Впервые получена экспериментальная зависимость интенсивности выносаполлютантов из торфяного массива грунтовыми водами, которая, описываетсястепенным уравнением ∆С/C0=aωb, где ∆С/C0 – удельное снижение концентрацииполлютантов, ω – расход воды, a, b – параметры, зависящие от вида поллютанта.3. Предложена конструкция прибора и реализован метод определенияводопроницаемости торфа в вертикальном и горизонтальном направлениях на одном итом же образце кубической формы. Экспериментами установлено, что для исследуемоготорфа зависимость коэффициента фильтрации kf от давления p описывается уравнениемkf = k0e-bp, причем коэффициент k0, равный коэффициенту фильтрации неуплотненноготорфа, при горизонтальной фильтрации в 4,7 раза больше, чем при вертикальной.4.

Разработана конструкция прибора и реализован метод определения сорбционнойспособности торфа по отношению к поллютантам, содержащимся в фильтрующейсяжидкости, и выноса поллютантов водой из загрязненного торфа. Впервые исследованасорбционная способность верхового торфа по отношению к двухкомпонентномураствору фенола и гваякола.

Выявлено, что исследованные вещества непрочносвязываются твердой фазой торфа и выносятся потоком воды.5. Предложен и верифицирован метод прогноза продолжительности выносаполлютантов из торфяного массива. В его основе лежит численное моделированиегидрогеологического режима болота и лабораторные исследования водопроницаемостии сорбционных характеристик торфа. Метод позволяет определять срокивосстановления заболоченной территории и обосновывать методы ее строительнохозяйственного освоения.Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы:В практике инженерной подготовки заболоченных территорий для хозяйственногоосвоения наиболее распространенными являются методы осушения и пригрузки.Осушение, выполняемое, как правило, путем устройства открытого систематическогодренажа, сопровождается уплотнением торфяной залежи под собственным весом торфаи его усадкой.

Метод пригрузки песком позволяет сформировать основание дляперемещения и работы строительной техники. Обычно оба метода выполняютсяпоследовательно.Осушение и пригрузка торфяного массива, подвергшегося загрязнению врезультате складирования промышленных и бытовых отходов, приводят к резкомуувеличению интенсивности выноса поллютантов в начальный период времени ихреализации. По мере консолидации интенсивность выноса поллютантов будетзамедляться из-за снижения водопроницаемости торфа.По мнению академика В.И. Осипова,одним из эффективных методовосуществления адаптационного принципа природопользования, в частности, приразмещении промышленных объектов, является освоение нарушенных территорий наоснове научно-обоснованного районирования.

Применительно к объекту исследованиярайонирование следует вести, опираясь на две группы факторов: антропогенных иприродных. К антропогенным относится концентрация поллютантов в грунтовых водах,конструкция дренажной сети и устройств, регулирующих сток с болота, к природным -18водопроницаемость торфа, климатические факторы, мощность торфяной залежи иуклоны минерального дна болота.Районирование позволит разделить территорию болота на участки по возможностии срокам их строительного освоения, функциональному назначению, а такжеопределить методы инженерной подготовки отдельных участков.Предложенная численная модель гидрогеологического режима болота позволяетвыполнить долгосрочный прогноз изменения скорости движения грунтовых вод иинтенсивности выноса поллютантов, в том числе после проведения мероприятий поинженерной подготовке территории. С ее помощью можно подобрать оптимальныетехнологические параметры инженерной подготовки (расположение и глубина дрен,мощность отсыпаемого песка, время отсыпки) для выделенных участков болота сучетом минимизации вреда окружающей среде.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНЫ ВСЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХПубликации изданиях включенных в Перечень рецензируемых научных изданий,в которых должны быть опубликованы основные научные результатыдиссертаций на соискание ученой степени кандидата наук,на соискание ученой степени доктора наук:1.Тельминов И.

В. Исследование фильтрационных свойств верхового торфа /И. В. Тельминов, А. Л. Невзоров // Известия высших учебных заведений. Леснойжурнал. – 2011. – № 3 (321). – С. 152-154.2.Невзоров А. Л. Фильтрационная анизотропия верхового торфа /А.Л. Невзоров, И. В. Тельминов // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология,геокриология. – 2012. – № 3. – С. 276-282.3.Тельминов И.