Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / НАУКИ О ЗЕМЛЕ / Геоэкология

Техногенез геологической среды Верхне-Пышминского промышленного узла : Средний Урал

Диссертация

Автор: Макарова, Юлия Анатольевна

Заглавие: Техногенез геологической среды Верхне-Пышминского промышленного узла : Средний Урал

Справка об оригинале: Макарова, Юлия Анатольевна. Техногенез геологической среды Верхне-Пышминского промышленного узла : Средний Урал : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.36 Екатеринбург, 2004 141 c. : 61 04-4/158

Физическое описание: 141 стр.

Выходные данные: Екатеринбург, 2004






Содержание:

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЕДЫДУЩИХ ЭКОЛОГОГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕРРИТОРИИ ВЕРХНЕПЫШМИНСКОГО ПРОМУЗЛА
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ЭКОЛОГОГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕРРИТОРИИ ВЕРХНЕ-ПЫШМИНСКОГО ПРОМУЗЛА
ГЛАВА 3 ГЕОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВЕРХНЕПЫШМИНСКОГО ПРОМУЗЛА Ф^ 31 История развития геотехнической системы Верхне-Пышминского промузла
32 Природные условия территории Верхне-Пышминского промузла
321 Физико-географический очерк
322 Основные черты геологии
323 Гидрогеологические условия Верхне-Пышминского промузла
324 Природные ландшафты,
33 Техногенные условия Верхне-Пышминского промузла
331 Техногенные ландшафты
332 Промышлепно-городская агломерация Верхней Пышмы
Выводы ^ ГЛАВА 4 АТМОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ВЕРХНЕ-ПЫШМИНСКОГО ПРОМУЗЛА
41 Распределение тяжелых металлов в снеговом покрове
42 Распределение тяжелых металлов в почвах и грунтах
43 Вертикальная миграция тяжелых металлов в почвенном профиле
Выводы
ГЛАВА 5 ГИДРОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ВЕРХНЕ-ПЫШМИНСКОГО ПРОМУЗЛА
5 L Загрязнение донных отложениий озера Ютючи
52 Распределение тяжелых металлов в техногенных грунтах хвостохранилища АО "Уралэлектромедь"
5-3 Техногенная трансформация химического состава подземных вод Верхне-Пышминского промузла
Выводы
ГЛАВА 6 ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ГРУНТАХ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕРРИТОРИИ
61 Строение и состав грунтовой толщи территории АО "Уралэлектромедь"
62 Распределение химических элементов в техногенных грунтах территории АО "Уралэлектромедь"
63 Прогнозные ресурсы цветных металлов в техногенных грунтах территории АО "Уралэлектромедь" и прилегающей площади
Выводы
ГЛАВА 7 ПУТИ РЕАБИЛИТАЦИИ ТЕРРИТОРИИ ВЕРХНЕ-ПЫШМИНСКОГО ПРОМУЗЛА И СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

Введение:
Актуальность исследований. Многие проблемы экологии Уральского региона связаны с добычей и переработкой руд цветных металлов. В пределах промышленных узлов и районов практически ни один компонент природной среды не избежал существенного преобразования. С медной подотраслью металлургии связано комплексное загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и их соединениями. Трансформация геологической среды здесь проявляется весьма интенсивно, вьфажаясь как в смене природного ландшафта на техногенный, так и в активной миграции хилшческих элементов в ингредиенты среды [3, 6, 7, 12, 36, 40, 55, 82, 92]. Важнейшими источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду являются горнообогатительные и медеплавильные комбинаты, один из которых находится на территории Верхне-Пышминского промышленного узла, Верхне-Пышминский промышленный узел является одним из уникальных в этом отношении районов с многолетним функционированием горнорудного и медеплавильного производства на базе расположенного в городской черте Пышминско-Ключевского медно-кобальтовое месторождения, а в последующем и медьэлектролитного производства на привозном сырье, что и обусловило выбор объекта исследований.Опасность загрязнения окружающей среды хилшческими элементами, в частности тяжелыми металлами, связана преимущественно с их выбросами в атмосферный воздух и послед>тощим накоплением в почвах. Тяжелые металлы токсичны, так как, во-первых, обладают большим сродством к физиологичесю? важным органическим соединениям и способны инактивировать последние, а во-вторых, способны к медленному накоплению в организме, определяя повышенный уровень общей заболеваемости и частоты врожденные аномалий и смертности от 'злокачественньге новообразований.Для Верхне-Пышминского промышленного узла в депонирующих средах характерно наличие приоритетной группы токсикантов, в которую входят кадмий, медь, мышьяк, никель, рт>ть, свинец, цинк и хром, наиболее опасные для человека и животных. Из них рт^ть, свинец и кадмий наиболее токсичные.Способность металлов накапливаться в живых организмах ведет к отрицательным последствиям даже при воздействии относительно невысоких концентраций. Металлы относятся к стойким загрязнителям, так как скорость их техногенного пост>т1ления в окр>'жа10щую среду многократно превышает скорость естественных процессов разложения и выноса [7, 13, 76].К сложной многогранной проблеме, которую представляют собой химические загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и которая охватывает различные дисциплины и уже превратилась в самостоятельную междисциплинарную область знаний, профессиональный интерес проявляют не только геологи, химики-аналитики, биологи и экологи, но и медики. Так, в США обратили внимание на проявление агрессивности у детей в связи с повышенным содержанием в их организме свинца. В других регионах планеты рост числа нарушений и самоубийств также связывают с повышением содержания токсикантов в окружающей среде [78].Важнейшее значение для оценки экологического состояния территории Верхне-Пышминского промузла имеет состояние почв и грунтов, так как почвы представляют собой: I) начальное звено пищевых цепей; 2) и(ггегральный показатель состояния окружающей среды; 3) источник вторичного загрязнения приземного слоя атмосферы, поверхностных и грунтовых вод. Изложенное и определяет актуальность поставленной темы.Цель работы. Оценка трансформации геологической среды ВерхнеПышминского промышленного узла под воздействием активного техногенеза: разработки Пышминско-Ключевского месторождения меди, металлургического передела руд и развития промышленно-городской агломерации г. Верхняя Пышма. в задачи работы входило: 1) изучение состояния и условий формирования геотехнической системы Верхне-Пышминского промышленного узла; 2) исследование степени атмогенного и гидрогенного загрязнения почв и грунтов селитебной территории города Верхняя Пышма; 3) оценка техногенной трансформации химического состава поверхностных вод Верхне-Пышминского промузла; 4) оценка степени загрязнения донных отложений озера Ключи и реки Пышмы; 5) оценка распределения тяжелых металлов в техногенных грунтах шламохранилища комбината «Уралэлектромедь»; 6) изучение трансформации состава и условий накопления тяжелых металлов в почвах и грунтах комбината «Ураггэлектромедь»; 7) определение основных путей реабилитации территории ВерхнеПышминского промышленного узла.Научная новизна заключается в выявлении и оценке техногенной трансформации геологической среды ГТС Верхне-Пышминского промышленного узла; обосновании оптимального комплекса методов и способов оценки экологического состояния территории старых горнопромышленных производств, выявлении закономерностей в формировании атмогенного и гидрогенного загрязнения геологической среды территории; выяснении условий распределения цветных металлов в грунтах промышленного предприятия: изучении путей распространения тяжелых металлов при загрязнении окружающей среды в системе шлам - почва растение.Пракпшческое значение. Полученные данные могут быть использованы для экологического районирования территории. Оценка распределения тяяселых металлов в ш[ламах и растениях у'ггена при рекультивации шламохранилища. Разработаны методы и способы реабилитации геологической среды, в том числе использования техногенных грунтов комбината в качестве техногенного сырья для извлечения цветных металлов. '}ащищаемые штомсения: 1. Геотехническая система Верхке-Пышминского промышленного узла является результатом длительного воздействия на геологическую среду горно-металлургического производства на базе разработки ПышминскоКлючевского медно-кобальтового месторождения и развивающейся промышленно-городской агломерации. Техногенез Верхне-Пышминской геосистемы сопровождался истощением минеральных ресурсов, образованием техногенных ландшафтов, антропогенным литогенезом, трансформацией состава и свойств ингредиентов геологической среды.2. Г7риор»ггетными атмогенными загрязнителями снегового покрова, почв и грунтов в составе промышленных и транспортных выбросов являются Си, As, Sb, Pb, Zn, Ni, Co, Cr, Bi. Длительная инфильтрация с талыми водаА«1, дождевыми осадками привела к накоплению в горизот-ах почвенного профиля Си, РЬ, Zn, Cr, Ni, Sb, As. 3. Миграция тяжелых металлов с промышленными стоками, поверхностным стоком загрязненных территорий, дренажными водами, сбрасьгваемы\ги в оз. Кпю'^м, обусловила накопление в донных отложениях Си, Ni, Со, РЬ и Сг.4. За период деятельности медеплавильного производства в техногенных грунтах комбината «Уралэлектромедь» произошло механическое и аэрогенное накопление меди, цинка, свинца и никеля. Их концентрации до глубины I метра достигают промышленных содержаний и в количественном отношении могут яв1^ 1ться объектом рентабельной переработки.Фактический материал В основу диссертации положены материалы, полученные автором при полевых и камеральных работах, проведенных на территории Верхне-Пышминского пром}'зла в составе научноисследовательской группы Института испьгганий и сертификации % минерального сырья УПТА (1996-1997 гг.), в период об>'чения в матстрат>'ре (1998-1999 гг.) и аспирантуре (1999-2003 гг.), а также оп>'бликованные и фондовые материапы. В работе использованы результаты 884 приближенноколичественных спектральных анализов проб почв, гр^тггов, донных отложений, шламов, в том числе 163 пробы автора, 25 атомно-абсорбционных анализов, обработанных с применением компьютерных технологий.Апробация работы. Результаты работы докладывались или сл)^жили предметом обсуждения на Уральской минералогической школе, Екатериибз'рг, • 1997, 2002 г.; на 2-й Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М.А.Усова "Проблемы геологии и освоения недр", г. Томск, 1998 г.; Всероссийской научно-технической конференции "Совершенствование поиска и разведки, добычи и переработки полезных ископаемых", г. Красноярск, 1999 г.; на Уральской молодежной научной школе по геофизике, Екатеринбург, 2000 г.; на Российском съезде геологов, СанкгПетерб>фг, 2000 г.; 5-й Межд}Ч1ародной конференции стз^дентов, аспирантов и молодых ученых в г. Томске, 2001 г.; Межвузовской научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования», СанктПетербург, 2001г.; на пятых научных чтениях им. академика Е.М.Сергеева, Москва, 2003 г.; а также участвовали в конкурсе на л>^шую научную работу среди аспирантов (диплом второй степени), Екатеринбург, 2000.Публикации, По теме диссер^гации опубликовано 14 работ, в том числе 8 статей и 6 тезисов докладов.Результаты работы внедрены в Институте испытаний и сертификации минерального сырья и в ВНИЦ "Торфтехнология".Струюпура и объем работьь Работа состоит из введения, ce\ni глав и заключения, списка литературы, включает 142 страниц машинописного текста, иллюстрированного 44 рисунками и J 7 таблицами.Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, заведующему кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии, Д.Г-М.Н., профессору. Заслуженному деятелю науки и техники РФ О.Н.Грязнову, за постоянное внимание и поддержк>' в выполнении работы, сотрудникам кафедры, способствовавшим проведению исследований, д.г-м.н, проф. А.Г.Талалаю, начальнику комитета по охране окрумсающей среды города Верхняя Пышма Т.RМироновой, старшему научному сотруднику ВУХИН Стахееву Г.. доцент>' УПТА Рязанову А.Г., сотрудникам кафедры геоинформатики Г.В.Шилиной, Л.А.Поморцевой, коллективу Института испытаний и сертификации минерального сырья: О.Э.Локтионову, И.Шарову за помощь в проведении полевых, лабораторных работ и ценные замечания. <r