Диссертация (Прогнозная оценка продолжительности восстановления загрязненного торфяного массива для строительно-хозяйственного освоения), страница 2

Разработан и реализован метод определения водопроницаемости торфа в вертикальном и горизонтальном направлениях на одном и том же образце при одноосномкомпрессионном уплотнении, впервые для Европейского Севера получена зависимостькоэффициента фильтрационной анизотропии верхового торфа от нагрузки.2. Разработан и реализован метод исследования сорбции-десорбции торфом поллютантов, содержащихся в фильтрующейся жидкости, впервые экспериментально определена сорбционная способность верхового торфа по отношению к двухкомпонентномураствору фенола и гваякола.73.

Впервые по данным длительных натурных наблюдений получена экспериментальная зависимость снижения концентрации поллютантов в торфяном массиве во времени, установлена зависимость концентрации от объема профильтровавшейся воды.4. Разработан метод прогноза продолжительности выноса поллютантов из торфяного массива на основе численного моделирования гидрогеологического режима болота,предназначенный для оценки пригодности территории к строительно-хозяйственномуосвоению.Объект исследования: методология и результаты исследований природнотехногенных систем, сформировавшихся в результате загрязнения торфяного массивапромышленными и бытовыми отходами.Предмет исследования: методология прогнозирования изменения во времени состояния природно-техногенной системы, сформировавшейся в результате размещенияотходов хозяйственной деятельности человека на болоте.Теоретическая значимость результатов работы.Создан научно обоснованный метод прогноза изменения во времени состоянияприродно-техногенной системы, сформировавшейся в результате размещения отходовхозяйственной деятельности человека на болоте, для оценки возможности и сроковстроительно-хозяйственного освоения территории.Практическая значимость и реализация результатов работы.Предложен метод прогноза изменения во времени концентрации поллютантов вторфяном массиве, служившем для размещения отходов и выпуска сточных вод, позволяющий определять сроки восстановления нарушенной территории, оценить возможность и обосновать сроки начала ее строительно-хозяйственного освоения.Результаты диссертационных исследований использованы при выполнении НИР«Проведение экологического мониторинга участков складирования отходов ОАО«Онежский ЛДК» на болоте Конинник (г.

Онега)» в 2005-2009 годах. Созданные приборы используются в учебном процессе в высшей инженерной школе САФУ при проведении лабораторных занятий по инженерной геологии и геоэкологии. Метод определения степени фильтрационной анизотропии торфа вошла в учебное пособие «Комплексныелабораторныеисследованиягрунтов» / [А.Л. Невзоров,И.Ю. Заручевных,В.В. Коптяев и др.]; Архангельск: Изд. САФУ, 2012, 124 с., для студентов, обучающихсяпо направлению «Строительство».8Методология и методы исследования. При выполнении работы производилосьаналитическое обобщение данных предшествующих исследований, выполнялись полевые и лабораторные эксперименты, по результатам которых устанавливались эмпирические зависимости, проводилось численное моделирование гидрогеологического режиматорфяного массива в программно-вычислительном комплексе «PLAXIS 3D».Степень достоверности полученных результатов.

Определение свойств торфапроводилось на поверенном лабораторном оборудовании в аккредитованной лаборатории. Выполнялась статистическая обработка результатов испытаний с оценкой теснотыкорреляционной связи получаемых зависимостей. Результаты прогноза интенсивностиснижения концентрации поллютантов в торфяном массиве верифицировались по данным длительного полевого эксперимента.Положения, выносимые на защиту:1.

Метод и результаты определения водопроницаемости торфа в вертикальном игоризонтальном направлениях на одном и том же образце при одноосном компрессионном уплотнении, включая зависимость коэффициента фильтрационной анизотропииверхового торфа от нагрузки.2. Метод и результаты исследования сорбции-десорбции торфом поллютантов,содержащихся в фильтрующейся жидкости.3. Выявленные на основании лабораторных и длительных стационарных наблюдений зависимости снижения во времени концентрации поллютантов в торфяном массиве, ранее служившем местом размещения отходов и выпуска сточных вод.4.

Метод прогноза продолжительности выноса поллютантов из торфяного массивана основе численного моделирования гидрогеологического режима болота, предназначенный для оценки возможности и сроков строительно-хозяйственного освоения территории.Личный вклад автора состоит в разработке положений, представленныхвнастоящей диссертационной работе, в том числе метода определения водопроницаемости торфа в вертикальном и горизонтальном направлениях на одном и том же образцепри одноосном компрессионном уплотнении, зависимости коэффициента фильтрационной анизотропии верхового торфа от нагрузки, метода исследования сорбции-десорбцииторфом поллютантов, содержащихся в фильтрующейся жидкости, и метода прогнозапродолжительности выноса поллютантов из торфяного массива на основе численного9моделирования гидрогеологического режима болота, в проведении длительного мониторинга и лабораторных экспериментов для получения экспериментальной зависимостиснижения концентрации поллютантов в торфяном массиве от объема профильтровавшейся воды.Апробация результатов исследования.

Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Строительство-2011» (Ростов-на-Дону, 2011), Всероссийской научной конференции «Молодые исследователи – регионам» (Вологда, 2012), Международном научном симпозиуме «Неделя горняка-2013» (Москва, 2013),Международной научно-технической конференции “Научно - технический прогресс в строительстве и архитектуре” (Баку, 2014), Всероссийской конференции, посвященной "125-летию со дня рождения И.В. Попова" (Москва, 2014), Международной научной конференции «Геоэкологические проблемы национальной безопасности России, техногенез, инженерная геодинамика и мониторинг инженерных сооружений» (Москва, 2017), Научной конференции«Гидрогеология: наука, образование, практика» (Харьков, 2017), а также на ежегодныхконференциях профессорско-преподавательского состава САФУ (АГТУ) в 2009 –2018 гг.Публикации по результатам исследований.

По теме диссертации опубликовано12 печатных работ, в том числе 5 статей в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, 1 работа опубликована в журнале, индексируемом в международных реферативных базах Scopus и Web of Science, получено 2 патента на полезнуюмодель.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.

Работа изложена на 142 листах, содержит 23 таблицы, 64рисунка и список литературы из 344 наименований на 33 страницах.10ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР1.1. Типы природно-техногенных системПод природно-техногенной системой (далее ПТС) понимают совокупность двухвзаимосвязанных элементов: техногенного образования и нарушаемой геологическойсреды [75, 128, 247, 264].

Сами техногенные образования могут представлять собой здания и сооружения, объекты инфраструктуры, массивы отходов и т.п. Проблематике, связанной с оценкой состояния различных ПТС, посвящены работы ученых, представленных в таблице 1.1.Таблица 1.1 – Перечень работ по оценке состояния различных видов ПТСВид ПТСАвторы исследованийОбразовавшиеся в результате скла-И.М. Евграфова [37], И.Ю. Кияшко [117],дирования твердых бытовых отхо-А.Д.

Потапов [195], А.А. Савельев [299],довВ.И. Теличенко [252, 253, 299],Е.В. Щербина [299], К.Л. Чертес [195],О.В. Тупицына [299] и др.Сформировавшиеся в результатеР.М. Ахметов [8], Л.Н. Белан [16],деятельности предприятий горно- А.М. Гальперин [50, 51, 299], С.Н. Елохина [97],добывающей промышленностиВ.В. Иванов [105], А.А.

Лаврусевич [37],В.А. Почечун [194], И.А. Тарасенко [251],И.И. Чуднявцева [38] и др.Образовавшиесяподвлияниемпредприятий по добыче, транспортировке, переработке нефти и газаН.Г. Беликова [17], С.А. Бузмаков [31],С.А. Кулакова [137], К.И. Лопаткин [144],К.В. Мячина [169], А.В. Никитина [173],С.Г. Павлов [184], С.И. Пряхин [202],И.Б. Светлов [218], Л.М.

Фокина [278] и др.11Продолжение Таблицы 1.1Вид ПТСАвторы исследованийСформировавшиеся в результатедеятельности объектов атомной ихимической промышленностиПлощадные ПТС селитебных ипромышленных территорийТ.Я. Ашихмина [19], Е.А. Новикова [175],С.Б. Субботин [245], А.Л. Суздалева [248] и др.Н.О. Гусейнова [81], А.Л. Поздняков [191],Д.Н.

Саидова [216], С.В. Телятников [254] и др.Моделирование изменения состояния ПТС с помощью различных программ икомплексов отражено в работах П.Е. Марченко, С.А. Павловой, О.А. Фадеева и др. [154,185, 248, 271].Методологические аспекты изучения и оценки ПТС отражены в работахМ.А. Глазовской,М.В. Графкиной,А.Н. ГульковаВ.В. Дмитриева,И.И. Мазура,В.И. Осипова, О.В. Тупицыной, Л.М Фалейчик, М.Г Ясовеева и др. [54, 74, 80, 86, 87,150, 182, 264, 272, 303].1.2. Практика и последствия размещения отходовна заболоченных территорияхПо данным статистического наблюдения Министерства природных ресурсов иэкологии Российской Федерации на территории Северо-Западного федерального округа(СЗФО) с 2004 по 2016 год образовалось 4891,5 млн т.