Автореферат диссертации (1141599), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Онега)" в 2005 - 2009 годах. Созданныеприборы используются в учебном процессе в высшей инженерной школе САФУ припроведении лабораторных занятий по инженерной геологии и геоэкологии. Методопределения 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., длястудентов, обучающихся по направлению «Строительство».Методология и методы исследования. При выполнении работы производилосьаналитическое обобщение данных предшествующих исследований, выполнялисьполевые и лабораторные эксперименты, по результатам которых устанавливалисьэмпирическиезависимости,проводилосьчисленноемоделированиегидрогеологического режима торфяного массива в программно-вычислительномкомплексе «PLAXIS 3D».Степень достоверности полученных результатов.
Определение свойств торфапроводилось на поверенном лабораторном оборудовании в аккредитованнойлаборатории. Выполнялась статистическая обработка результатов испытаний с оценкойтесноты корреляционной связи получаемых зависимостей. Результаты прогнозаинтенсивности снижения концентрации поллютантов в торфяном массивеверифицировались 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 одноосномкомпрессионном уплотнении, включая зависимость коэффициента фильтрационнойанизотропии верхового торфа от нагрузки.2.
Метод и результаты исследования сорбции-десорбции торфом поллютантов,содержащихся в фильтрующейся жидкости.3. Выявленные на основании лабораторных исследований и длительныхстационарных наблюдений зависимости снижения во времени концентрацииполлютантов в торфяном массиве, ранее служившем местом размещения отходов ивыпуска сточных вод.4. Метод прогноза продолжительности выноса поллютантов из торфяного массивана основе численного моделирования гидрогеологического режима болота,предназначенный для оценки возможности и сроков строительно-хозяйственногоосвоения территории.Личный вклад автора состоит в разработке положений, представленных внастоящейдиссертационнойработе,втомчисле метода определенияводопроницаемости торфа в вертикальном и горизонтальном направлениях на одном итом же образце при одноосном компрессионном уплотнении, зависимостикоэффициента фильтрационной анизотропии верхового торфа от нагрузки, методаторфомполлютантов,содержащихсявисследованиясорбции-десорбциифильтрующейся жидкости, и метода прогноза продолжительности выноса поллютантовиз торфяного массива на основе численного моделирования гидрогеологического7режима болота, в проведении длительного мониторинга и лабораторных экспериментовдля получения экспериментальной зависимости снижения концентрации поллютантов вторфяном массиве от объема профильтровавшейся воды.Апробация результатов исследования.
Основные результаты и положенияработы докладывались и обсуждались на Международной научно-практическойконференции «Строительство-2011» (Ростов-на-Дону, 2011), Всероссийской научнойконференции «Молодые исследователи – регионам» (Вологда, 2012), Международномнаучном симпозиуме «Неделя горняка-2013» (Москва, 2013), Международной научнотехнической конференции “Научно - технический прогресс в строительстве иархитектуре” (Баку, 2014), Всероссийской конференции, посвященной "125- летию содня 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 ежегодных конференциях 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 Переченьрецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основныенаучные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, насоискание ученой степени доктора наук, 1 работа опубликована в журнале,индексируемом в международных реферативных базах Scopus и Web of Science,получено 2 патента на полезную модель.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав,заключения, списка литературы. Работа изложена на 142 листах, содержит 23 таблицы,64 рисунка и список литературы из 344 наименований на 33 страницах.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертационной работы,сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна, практическаязначимость, представлены основные положения, которые выносятся на защиту, а такжесведения об апробации результатов работы.Глава 1 «Аналитический обзор» посвящена анализу публикаций, связанных соценкой состояния различных типов природно-техногенных систем, размещениемна заболоченной территории иотходов хозяйственной деятельности человекаорганизацией мониторинга загрязненной территории.
В главе приводится анализрезультатов исследований физических, сорбционных свойств и водопроницаемоститорфа.В главе 2 «Мониторинг объекта исследования» приводится описание объектаисследования и дается оценка экологических последствий размещения на нем отходов.Верховое болото Конинник расположено рядом с г. Онега Архангельской области(рисунок 1).
Общая площадь болота – 4,5 км2, глубина торфяной залежи в среднемсоставляет 5 м.8 Рисунок 1 – Расположение болотаКонинник (топографическая основаGoogle Maps)Рисунок 2 – Схема размещения свалоки точек мониторинга грунтовых вод(топографическая основа Google Maps):I – свалка отходов лесозаготовок;II – свалка гидролизного лигнина;III – золоотвал;IV – свалка отходов лесопиленияВерхнийслойболотасложенпреимущественнослаборазложившимсятопяным торфом мощностью 1 – 3 м, подним залегает торф средней степениразложения.
Торф подстилается слоем илаитугопластичнымиледниковымисуглинками. Болото имеет ровный рельефс понижением в северном направлении всторону Белого моря. Растительностьпредставлена лесными и безлеснымифитоценозами.До 2002 года на болоте Конинникразмещались отходы лесозаготовок илесопиления, гидролизный лигнин изолошлаковые материалы, производилсясброс сточных вод гидролизного завода(рисунок 2).Последствиемтехногенныхвоздействий стал сдвиг кислотностиповерхностных и грунтовых вод и, какследствие, постепенное изменение составадревостоев и растений напочвенногопокрова в средней и северной частиболота.
Так, если на соседнем болотеРейзен-Мох и в южной части болотаКонинник, на которые свалки и стокиоказывалименьшеевлияние,произрастаютестественносформировавшиеся сосняки сфагновые, тосредняя и северная часть болотапредставленарастительностью,характерной для низинных болот.Для оценки влияния размещенныхотходов на окружающую среду в 2002году были выполнены предпроектныерекогносцировочные исследования и в2004годуначатсистематическиймониторинг поверхностных и грунтовыхвод. На территории болота Конинник иболота Рейзен Мох была организованасетьпостов,гдевыполнялисьсистематические наблюдения за режимоми химическим составом поверхностных игрунтовых вод (рисунок 2).9 Данные мониторинга по соседнему болоту Рейзен-Мох, на котором отсутствуютсвалки отходов, использовались для установления фоновых показателей.Проведенный в 2002 году расширенный анализ химического составаповерхностных и грунтовых вод по 11 показателям показал, что концентрация 6 из нихзначительно превышает ПДК, концентрация остальных загрязняющих веществнаходилась в интервале 0,1 - 1,5 ПДК.
Исходя из этого, для проведения мониторингабыли выбраны следующие вещества, позволяющие объективно оценивать состояниеобъекта: аммоний солевой, фосфаты, нефтепродукты, фенол, лигнинные вещества.В ходе мониторинга грунтовых вод выявлено, что концентрация поллютантов напостах наблюдения постепенно снижалась, что связано с прекращением складированияотходов и сброса сточных вод гидролизного завода и выносом поллютантов изторфяного массива.
Необходимо заметить, что какую-либо закономерность поизменению концентрации фосфатов за период наблюдений выявить не удалось. Повидимому, существуют неустановленные источники их поступления, например, сприлегающей территории.В главе 3 «Лабораторные испытания торфа» приводятся методы и результатылабораторных исследований физических, сорбционных свойств и водопроницаемоститорфа, отобранного на объекте исследования, и обосновываются 1-е, 2-е и 3-еположения, выносимые на защиту.Физические свойства торфа приведены в таблице 1.Таблица 1 – Средние значения физических свойств торфаПоказательВерхний слойНижний слой30,969,621,500,0915,72,181,026,921,520,1310,753,938Плотность, г/смВлажность, доли единицПлотность частиц, г/см3Плотность скелета, г/см3Коэффициент пористостиЗольность, %Степень разложения, %Исследование водопроницаемости слаборазложившегося торфа верхнего слояболота проводилось на двух типах устройств: компрессионно-фильтрационныхприборах стандартной конструкции и фильтрационной установке собственнойконструкции.В первом случае для определения фильтрационной анизотропии цилиндрическиеобразцы торфа вырезались в вертикальном и горизонтальном направлениях изотобранных в шурфах монолитов.Коэффициенты фильтрации неуплотненного торфа в вертикальном игоризонтальном направлениях в среднем составили: kВ = 3,2 м/сут и kГ = 6,1 м/сут.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
