Курсовая работапо дисциплине «Геохимия окружающей среды» - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Семинар "Источники загрязнения окружающей среды. Геоэкологические... 1 131.17kb.
Охрана окружающей среды 1 47.29kb.
Закона Республики Беларусь «Об охране окружающей среды» 1 82.13kb.
Фундаментальное право на возмещение вреда окружающей среде закреплено... 1 129.97kb.
Влияние техногенного загрязнения окружающей среды на Показатели здоровья... 2 522.63kb.
География мировых природных ресурсов. Загрязнение и охрана окружающей... 1 93.11kb.
И охраны окружающей среды Республики Коми 1 365.68kb.
И охраны окружающей среды Республики Коми 1 358.96kb.
Законы «Об охране окружающей среды» и«Об экологической экспертизе» 1 112.95kb.
Неопределенность окружающей среды, отношение к риску и инвестиционная... 1 285.78kb.
Четвертая конференция стран ес и Центральной Азии на высоком уровне... 1 45.46kb.
Здравствуйте, Наталья Вы пишите: При переводе этого текста мне не... 1 44.13kb.
- 4 1234.94kb.
Курсовая работапо дисциплине «Геохимия окружающей среды» - страница №1/1




Формирование техногенных ландшафтов районов расположения

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Санкт-Петербургский Государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) КУРСОВАЯ РАБОТАПо дисциплине «Геохимия окружающей среды» (наименование учебнойдисциплины согласно учебному плану) ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАТема: Формирование техногенных ландшафтов районов расположения горно-обогатительных комбинатовАвтор: студент гр. __________ ___ /Коржиков Д.Ю./ (подпись) (Ф.И.О.)ОЦЕНКА: ___________Дата: ________________ПРОВЕРИЛРуководитель проекта: доцент / / Санкт-Петербург 2000 год Содержание. Содержание курсовой работы……………………………………………стр.2 1.Аннотация……………………………………………………………….стр.3 2.Общие сведения о промышленном объекте………………...…………стр.5 3.Природные и техногенные ландшафты………………………………..стр.10 4.Техногенные ореолы и потоки загрязнения…………………………...стр.11 5.Процессы техногенной метаморфизации состава вод и пород………стр.20 6.Библиографический список…………………………………………….стр.23 Приложение 1……………………………………………………………...стр.24 Приложение 2……………………………………………………………...стр.25 Приложение 3……………………………………………………………...стр.26 1.Аннотация. В представленной курсовой работе рассмотрена территория горно-промышленного комплекса “Фосфаты”, ведущего разработку Егорьевскогоместорождения фосфатов. Указаны и охарактеризованы специфические виды техногенного ландшафта,характерные для данной территории. Показано, что в районе расположения данного горного предприятияформируются два основных гидрохимических и пять литохимических ореоловзагрязнения. Для всех ореолов рассчитаны коэффициенты контрастности иустановлено, что наиболее контрастным из геохимических ореолов являетсяореол на правом берегу реки Натынки (в районе хвостохранилища ПКОФ), спревышением коэффициента суммарного загрязнения в 237 раз. Другой обширныйгеохимический ореол образовался на левом берегу (расположен он вокругцелого комплекса объектов: действующих хвостохранилищ рудопромывки ифлотации, старых хвостохранилищ, отстойников, накопителя оборотной воды).Здесь наблюдается суммарный коэффициент контрастности 262. Длялитохимического ореола на территории сельскохозяйственного освоения и врайоне хвостохранилища рудопромывки и старых хвостохранилищ рассчитанопревышение фоновых значений по фторидам , фосфатам , титану. Рассчитаны насыщенности сточных вод основными загрязняющимикомпонентами и сделаны выводы о возможности протекания процессов осажденияэтих компонентов. Также составлены карты ландшафтов и ореолов загрязнения расположенныхна территории предприятия. Abstract The phosphate occurence Egorevskoye is situated not far from townVoskresensk in Moscow region of Russia. Phosphate mining is exert specific influence to environment. Thetailing storehouses are creating the largest part of contamination of theunderground water, surface water and terrain of this area. Faulting oftailing storehouse wall was the reason to formation a stream of pollutiontowards Ostashevka village. The largest part of contamination of theatmosphere are creating by the tubes of the mill. At this work described an ecology situation near phosphate occurenceand shows the level of influence to the environment. Also a map of soilingand pollution has been compiled. 2.Общие сведения о промышленном объекте . Подмосковное производственное объединение “Фосфаты”разрабатывает Егорьевское месторождение фосфоритов. Егорьевское месторождение расположено на юго-востоке Московскойобласти. Рельеф территории вне зоны техногенных преобразований водно-ледниковый пологоволнистый. Высотное положение определяется отметками 117-160 м. Более чем на 30 % территории естественный рельеф нарушен в связи сотработкой месторождения открытым карьерным способом и намывом отходовобогащения. Большая часть отработанных участков карьера спланирована ирекультивирована. По территории месторождения протекает река Натынка с площадьюводозабора 85,5 км2, левый приток реки Москвы. На территории, не подвергшейся техногенным изменениям, встречаютсяподзолистые, дерново-подзолистые и серые почвы, характеризующиеся низким pHи малым содержанием органических веществ. В качестве искусственных почв (натерритории рекультивации) нанесен слой глауконитовых песков. В климатическом отношение месторождение находится в зоне умеренно-континентального климата, под воздействием воздушных масс Арктического иАтлантического бассейна. Среднегодовая температура района +3,8°С, средняя продолжительностьбезморозного сезона составляет 130 дней. Высота снежного покрова достигает3 м. Преобладают ветры северо-западного направления при их скорости 3,1 м/с. Среднегодовое количество осадков 674 мм. В геологическом строении Егорьевского месторождения фосфоритовпринимают участие отложения юры, мела, неогена, антропогена. Продуктивныегоризонты связаны с фосфоритовой серией волжского яруса верхней юры,состоящей из двух пластов полезного ископаемого: нижнего – «портланд»,верхнего – «рязань» и залегающего между ними пласта глауконитовых пород.Фосфоритовые пласты залегают на келловей-оксфордских глинах верхней юры,мощностью до 30-35 метров, чёрных, слюдистых, с включением большого числакальцитовых раковин. Нижневолжский продуктивный фосфоритовый слой «портланд», представляетсобой плиту, состоящую из желваков фосфоритов, фосфоритовых ядер,кальцитовых ростров белемнитов, сцементированных фосфатно-кальциевымцементом. Слой «портланд» перекрывается слоем «аквилон», представленнымфосфатизированными тёмно-зелеными глауконитовыми супесями. Залегающий выше верхнеюрский эксплуатационный слой включает в себяауцелловый фосфоритный слой серовато-зеленого цвета и фосфоритную плитучёрного цвета. Фосфориты Егорьевского месторождения относятся кглауконитовой разновидности низкофосфатных фосфоритовых конкреций,содержащих 10,5 - 18,5% P2O5. Породы фосфоритовой серии перекрываются отложениями валанжинскогояруса нижнего мела, представленными буровато-серыми песчано-глинистымипородами, содержащими железисто-оолитовые зерна фосфоритов и толщейкварцевых слабослюдистых песков. Выше залегают невыдержанные по простиранию кварцевые, слабослюдистыепески неогена, перекрывающиеся отложениями антропогена флювиогляциальными иаллювиальными песками, моренными суглинками, болотными отложениями. В районах карьеров и хвостохранилищ в геологическом разрезеприсутствуют техногенные отложения, представленные насыпными и намывнымипородами. Насыпные породы образуются в результате складирования в отвалывскрышных пород. Намывные породы, являясь отходами обогащения фосфоритовой руды,представляют собой механические примеси и химические осадки, насыщенныеконцентрированными токсичными растворами, складируются на территориихвостового хозяйства. В качестве примера геологического строения промплощадки приведемсхематический разрез хранилища рудопромывки (рис. 1). Вся промплощадка Егорьевского месторождения занимает площадь 3,72 км2. Основными видами производственной деятельности объединения “Фосфаты”является добыча фосфатов, обогащение и переработка их в кормовыеобесфторенные фосфаты (ПКОФ). По направлению деятельности предприятиеделится на производства по добыче и производства по их переработке. Добыча фосфатов производится открытым способом – карьером вскрывающимюрский водоносный горизонт. Координаты карьера (1200;250) (координатыуказаны согласно инженерно экологической план– схеме (приложение 1) иотсчитаны от левого нижнего угла) и его площадь 0,23км2. На территории промплощадки производства по переработке ПКОФ иобогащение полезного ископаемого располагаются следующие объекты: - здание обогатительной фабрики рудопромывки (350;1150) и S=0.72**10-2км2, (7)(номер объекта на инженерно экологической план–схеме(приложение 1) - здание обогатительной фабрики флотации (180;1130) S=1.4*10- 2км2,(8), - котельни (270;1000) 1.5*10-2км2 (170;1620) 1,4*10-3км2, (3,10) - здание ПКОФ (350;1730), 1,62*10-2км2 ,(1), с-з ю-в[pic] 1 , 2 , 3, 4 , 5 Рис. 1. Схематический разрез хранилища рудопромывки. 1 - глины ( Jз cl-ox) , 2-фосфориты ( Jз v) , 3 - насыпные пески , 4 -суглинки , 5 -намывные пески. - теплица (70;1620) S=2,7*10-3км2, - также на территории есть хвостовое хозяйство, состоящее из: хвостохранилищ флотации, рудопромывки и старых, накопителя оборотной воды, отстойников. С общей площадью 0,24 км2, - железные дороги. Всю эту информацию отражает инженерно экологическая план–схема (приложение 1). Технологическая схема производства изображена на рис.2 Рис.2.Схема процесса добычи и переработки фосфоритов, а также образования отвалов отходов производства. 3.Природные и техногенные ландшафты. Ландшафт – основная единица физико-географического районирования –генетически единая территория с однотипным рельефом, геологическимстроением, климатом, общим характером поверхностных и подземных вод,закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ. Техногенный ландшафт – изменённый или искусственно созданный человекомна природной основе ландшафт, природное равновесие в котором постоянноподдерживается человеком. Элементарный ландшафт – это определенный элемент рельефа, сложенныйодной породой или наносом, на протяжении которого сохраняется определенныйтип почвы, и покрытый в каждый отдельный момент своего существованияопределенным растительным сообществом. Согласно этим определениям на данной территории можно выделить какприродные, так и техногенные ландшафты. К техногенным ландшафтам можно отнести: 1. Территорию ПКОФ (1) и его хвостохранилище (2) –это техногенный горно-промышленный элювиальный ландшафт. 2. К востоку от хвостохранилища размещается пастбище (27) - это техногенный агро ландшафт.(биогенный). 3. Территория болот техногенного происхождения (18) -- это техногенный супераквальный ландшафт. Основное направление потоков загрязнения к реке Натынке и оз.Круглое. (абиогенный). 4. Территория обогатительных фабрик и хвостового хозяйства (8,7,11,12, 13,15,14,16,17) – пустынный техногенный абиогенный ландшафт с нулевой продуктивностью. Это территория, на которой складируются отходы производства и наблюдаются физико- химические, коллоидные, техногенные (трубопроводы) миграции элементов. 5. С/х рекультивации (20) - это техногенный агро-элювиальный ландшафт (биогенный). Литохимический поток загрязнения. 6. Лесохозяйственные рекультивации (21) техногенный лесохозяйственный элювиальный ландшафт. (биогеный). 7. Рекреационная рекультивация (22) - техногенный реакреционный элювиальный ландшафт. (биогеный). 8. Территория карьера, вырубки лесов,отвалов (24,25,26,19) - техногенный горно –промышленный элювиальный ландшафт . (абиогеный). 9. Река Натынка –техногенный аквальный ландшафт. Сюда относятся все потоки загрязняющих веществ, образуя литохимический ореол загрязнения. Природным ландшафтом является: лес (23)- природный леснойэлювиальный ландшафт. (биогенный) Наглядную картину можно посмотреть на карте-схеме ландшафтов.(Приложение 2). 4.Техногенные ореолы и потоки загрязнения. Ореолы – это участки площадного загрязнения, которые классифицируютсяна: литохимические (верхние слои литосферы), гидрохимические (подземные иповерхностные воды) и атмохимические (воздушный бассейн). Потоки – это участки линейной формы с концентрациями загрязняющихкомпонентов во много раз превышающих фоновые значения или ПДК. Ярко выраженные нарушения и загрязнения района исследований отображеныв таблице 1. Таблица1. Источники воздействия на природную среду в районе АО “Фосфаты”.|Ресурсы |Нарушения |Координаты|Загрязнения |Координаты||Водные |Затопление | |Ореолы, потоки | || |(болото) |800;1220 |загрязнения в | || |Образование | |подземных водах | || |озера на |1910;1520 |и поверхностных | || |территории |1900;1400 |водах | || |бывшего карьера| | | || | | | | || |Осушение | | | || |(водозабор) | | | ||Земельны|Выемки (карьер)|1100;240 |Эфеля от |1170;1100 ||е | |1100;130 |рудопромывки | || |Насыпи (отвал )| |Шламы от |1230;750 || | |1300;1000 |флотации |1990;1130 || |Дамбы |1100;1430 |Загрязненная | || |,хранилище и |1990;1130 |супесь с/х | || |отстойники | |рекультивации | || |Болота | | | || |Застройка | | | || |С/х | | | || |рекультивация | | | ||Воздушны|Аэродинамически|350;1730 |Выбросы вредных |350;1730 ||е |е |350;1150 |веществ |200;1150 || | |200;1150 | |350;1150 || | |300;1200 | | ||Биота |Фитоценотически|1990;1130 |Механические и | || |е |1800;800 |химические | || |(рубка леса , |160;900 |загрязнения | || |деградация | | | || |растительности)|1140;330 | | || |. | | | || |Зооценотические| | | || |(распугивание, | | | || |уничтожение | | | || |жив.) | | | | 4.1 Атмохимические ореолы. Формирование атмохимических ореолов загрязнения вызвано газо-пылевымивыбросами в приземные слои атмосферы обогатительными фабриками и ПКОФсернистого ангидрита, фосфорной пыли, фтористого водорода, а такжепереносом песка и пыли с территории хвостового хозяйства. Протяженностьатмохимических ореолов загрязнения в районах обогатительных фабрик и ПКОФдо 10 км, и выходит за границы предложенной топографической основы. 4.2 Гидрохимические ореолы. Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик включает в себя пять хвостохранилищ, два из которых являются заполненными (старыехвостохранилища 11,12), к действующим относятся: хвостохранилище 14 –рудопромывочной фабрики, хвостохранилище ПКОФ 2, хвостохранилищефлотационной обогатительной фабрики 15; отстойники 16,17, накопительоборотной воды 13 (нумерация согласно план-схеме (приложение 1)). Площади икоординаты всех основных источников загрязнения указаны в таблице 2. Территория хвостового хозяйства расположена на отвалах отработанногокарьера. Отходы обогащения намываются на насыпные песчаные отложения в видепульпы. В течение 7-12 суток после сброса в хвостохранилищах намывныегрунты преобразуются в осадок, а сточные воды попадают в системуводооборота, утечки из которой вследствие высоких фильтрационныхспособностей насыпных и намывных отложений и отсутствия изоляции дна истенок хранилищ составляют до 75%. Таблица 2 Площади и координаты основных источников загрязнения исследуемого района.|Источник загрязнения |Координаты, м |Площадь, м2*|| |X |Y | ||Хвостохр. Флотации (15) |1230 |760 |52500 ||Хвостохр. Рудопром (14) |1180 |1090 |62500 ||Хвостохр. ПКОФ (2) |620 |1710 |21250 ||Старое хвостохр. (11) |570 |980 |23750 ||Старое хвостохр. (12) |590 |760 |28750 ||Накопитель оборотной |860 |800 |52500 ||воды(13) | | | | *– площади вычислены методом точечной палетки. Основными загрязняющими грунтовые воды компонентами на расмотренойтерритории являются соли смоляных и жирных кислот , сульфаты ,фосфаты икальций. Утечки из старых хвостохранилищ отсутствуют, есть толькоинфильтрация атмосферных осадков. На участках инфильтрации сточных вод флотационной фабрики в переченьосновных загрязнителей добавляются нефтепродукты. Загрязнение органическимиреагентами связано с флотореагентами. Наибольшую опасность для загрязненияприродных вод представляет фильтрация сточных вод из хвостохранилищрасположенных на берегу реки Натынки и оз.Круглого. В местах загрузкисточных вод в реку состав речных вод практически адекватен составудренажных вод. Наибольшее контрастное загрязнение подземных вод наблюдается в районешламонакопителя ПКОФ, дренажные воды которого богаты высокимиконцентрациями органических веществ, фторидов, фосфатов. В следствие плохой изоляции дна и стенок хранилищ жидких отходовпроисходит инфильтрация сточных вод за пределы хранилища . При рассмотрениизагрязнения в подземных водах в следствие выщелачивания и растворениятвердых отходов атмосферными осадками и их инфильтрации в подземные воды .В рассмотренном случае контуром гидрохимического ореола загрязнения служитизолиния со значением коэффициента суммарного загрязнения равного единице. Коэффициенты контрастности гидрохимических ореолов и потоковзагрязнения определяют для каждого загрязняющего компонента относительнозначений ПДК (Ккпдк ) и фоновых значений (Ккф). Ккапдк=Са/ПДКа (4.2.1) ;Ккаф=Са/Сфа(4.2.2); Где в формулах (4.2.1) и (4.2.2) применяются обозначения: Са – концентрация компонента А в загрязненных водах (мг/л; мг-экв./лдля общей жесткости ); ПДКа - ПДК для компонента А (мг/л; мг-экв./л ); Сфа – фоновая концентрация компонента А (мг/л; мг-экв./л). Все эти значения (Сфа , С а , ПДК а ) даны в таблице 3. Таблица 3. Концентрация загрязняющих компонентов в подземных и поверхностных водах, их фоновые значения и ПДК (мг/л)|Место |Cl |SO4|Ca |Mg |Обща|F |P |Солярн|Соли |PH ||Отбора | | | | |я | | |ые |смолян| ||Проб | | | | |жест| | |Масла |ых | || | | | | |к | | | |кислот| ||ПДК |350|500|* |* |7,0 |1,5 |3,5|0,05 |2,0 |- ||Фон |7,4|141|6,2|9,7|1,1 |0,85|0,1|0,0001|0,01 |- ||Хвостох|575|970|410|250|42,3|8,2 |10 |3,5 |350 |7,5||р. | | | | | | | | | | ||Флотаци| | | | | | | | | | ||и | | | | | | | | | | ||Хвостох|360|106|510|240|45,5|9,2 |15 |0,5 |150 |7,0||р. | |0 | | | | | | | | ||Рудопро| | | | | | | | | | ||м | | | | | | | | | | ||Старые |250|590|260|120|23,0|4,0 |8 |0,001 |56 |- ||Хвостох| | | | | | | | | | ||р | | | | | | | | | | ||Скв.1 |400|985|490|250|45,3|8,8 |12 |1,1 |280 |- ||Скв.2 |200|610|400|180|35,0|4,3 |5,4|0,1 |25,4 |- ||Скв.3 |120|490|290|102|23,0|2,7 |2,9|0,01 |3,7 |- ||Скв.4 |75 |330|200|85 |17,1|1,8 |1,5|0,005 |1,5 |- ||Скв.5 |45 |260|160|48 |12,0|1,2 |0,7|0,001 |0,5 |- ||Скв.6 |70 |160|90 |57 |9,25|1,5 |2,5|0,005 |25 |- ||Скв.7 |220|600|230|165|25,3|3,5 |1,2|0,5 |68 |- ||Скв.8 |75 |230|100|65 |10,4|1,5 |1,7|0,05 |30 |- ||Скв.9 |120|490|230|120|21,5|2,2 |3,5|0,005 |25 |- ||Хвостох|111|359|123|250|82,3|14 |18 |0,01 |400 |- ||р. |5 |0 |0 | | | | | | | ||ПКОФ | | | | | | | | | | ||Скв.10,|250|500|330|65 |21,9|1,4 |6,5|0,005 |10 |- || | | | | | | | | | | ||10а,10б| | | | | | | | | | ||. | | | | | | | | | | ||Скв.11 |535|153|760|120|48,0|5,0 |6,3|0,005 |180 |- || | |0 | | | | | | | | ||Скв.12 |302|650|320|58 |20,8|2,2 |3,2|0,005,|30 |- | Общую жесткость рассчитывают в ( мг-экв./л ) по формуле : Сож.=[Ca2+]/20+[Mg2+]/12 (4.2.3); (ПДКож=7мг-экв./л) . Оценка степени загрязнения подземных и поверхностных вод производитсяпо суммарному коэффициенту загрязнения вод , который можно рассчитать поформуле : Кз= Кпдккcl+Кпдккso+Кпдккож+Кпдккp+Кпдкк +Кпдккс.к.+Кпдккс.с. (4.2.4); Таблица 4. Коэффициенты контрастности и суммарного загрязнения гидрогеохимических ореолов и потоков (относительно ПДК)|Место |Cl |SO42-|ОЖ. |F |P |Соляр.|Соли |К? ||от-бора | | | | | | |смол. | ||проб | | | | | |Масло |к-т | ||Хвостохр|1,64 |1,94 |5,90 |5,47 |2,86|70,0 |175,0 |262,81||. | | | | | | | | ||Флотации| | | | | | | | ||Хвостохр|1,03 |2,12 |6,50 |6,13 |4,29|10,0 |75,0 |105,07||. | | | | | | | | ||Рудопром| | | | | | | | ||Старые |0,71 |1,18 |3,29 |2,67 |2,29|0,02 |28,0 |38,16 ||Хвостохр| | | | | | | | ||Скв.1 |1,14 |1,97 |6,48 |5,87 |3,43|22,0 |140,0 |180,89||Скв.2 |0,57 |1,22 |5,0 |2,87 |1,54|2,0 |12,7 |25,9 ||Скв.3 |0,34 |0,98 |3,29 |1,8 |0,83|0,2 |1,85 |9,29 ||Скв.4 |0,21 |0,66 |2,37 |1,2 |0,43|0,1 |0,75 |5,72 ||Скв.5 |0,13 |0,52 |1,71 |0,8 |0,2 |0,02 |0,25 |3,5 ||Скв.6 |0,2 |0,32 |1,32 |1,0 |0,71|0,1 |12,5 |16,15 ||Скв.7 |0,63 |1,2 |3,61 |2,33 |0,34|10,0 |34,0 |52,11 ||Скв.8 |0,21 |0,46 |1,49 |1,0 |0,49|1,0 |15,0 |19,65 ||Скв.9 |0,34 |0,98 |3,07 |1,47 |1 |0,1 |12,5 |19,46 ||Хвостохр|3,19 |7,18 |11,76 |9,33 |5,14|0,2 |200,0 |236.8 ||. | | | | | | | | ||ПКОФ | | | | | | | | ||Скв.10, |0,71 |1,0 |3,13 |0,93 |1,86|0,1 |5,0 |12,73 ||10а,10б.| | | | | | | | ||Скв.11 |1,53 |3,06 |6,86 |3,33 |1,8 |0,1 |90,0 |106,68||Скв.12 |0,86 |1,3 |2,98 |1,47 |0,91|0,1 |15,0 |22,62 ||Колодец | | | | | | | | | Рассчитанные значения Кпдкк по 12 скваженам и всех хвостохранилищприведены в таблице 4. А коэффициенты контрастности по фоновымконцентрациям приведены в таблице 5. Таблица 5. Коэффициенты контрастности и суммарного загрязнения гидрогеохимических ореолов и потоков (относительно фона)|Место |Cl |SO4 |Общая |F |P |Соляр.|Соли |К? ||отбора проб| | |жестк.| | |масло |смол. | || | | | | | | |к-ты | ||Хвостохр. |77,7 |6,88|10,6 |9,65 |100 |35000 |35000 |70205||Флотации | | | | | | | | ||Хвостохр. |48,65|7,45|11,7 |10,82|150 |5000 |15000 |20229||Рудопром | | | | | | | | ||Старые |33,79|4,18|5,90 |4,71 |80 |10 |5600 |5739 ||Хвостохр | | | | | | | | ||Скв.1 |54,05|6,99|11,62 |10,35|120 |11000 |28000 |39203||Скв.2 |27,03|4,33|8,97 |5,06 |54 |1000 |2540 |3639 ||Скв.3 |16,22|3,48|5,90 |3,18 |29 |100 |370 |528 ||Скв.4 |10,14|2,34|4,38 |2,12 |15 |50 |150 |234 ||Скв.5 |6,08 |1,84|3,08 |1,41 |7 |10 |50 |80 ||Скв.6 |9,46 |1,13|2,37 |1,76 |25 |50 |2500 |2590 ||Скв.7 |29,73|4,26|6,47 |4,12 |12 |5000 |6800 |11857||Скв.8 |10,14|1,63|2,67 |1,76 |17 |500 |3000 |3533 ||Скв.9 |16,22|3,48|5,51 |2,59 |35 |50 |2500 |2613 ||Хвостохр. |150,7|25,5|21,1 |16,48|180 |100 |40000 |40494||ПКОФ | | | | | | | | ||Скв.10, |33,78|3,55|5,62 |1,65 |65 |50 |1000 |1160 ||10а,10б. | | | | | | | | ||Скв.11 |72,30|10,9|12,31 |5,88 |63 |50 |18000 |18214||Скв.12 |40,81|4,61|5,34 |2,59 |32 |50 |3000 |3136 ||Колодец | | | | | | | | | 4.3. Литохимические ореолы и потоки загрязнений. Образование литохимических ореолов загрязнения на рассматриваемойтерритории связано с накоплением на поверхности ландшафта техногенныхотложений резко отличающихся по своему составу от почвенно-покровныхотложений естественных ландшафтов в районах рекультивированных территорий ихвостового хозяйства. Площадь литохимических ореолов загрязнения на территориисельскохозяйственного освоения составляет 450 га. Для определения инородности техногенных пород для ландшафта Натынскоговодосбора определяется коэффициент контрастности техногенных литохимическихореолов Кк (определяется по формуле (4.3.1)). Кк=Са/Саф (4.3.1); Где введены обозначения : Са – концентрация компонента А в техногенных отложениях в % (данные похранилищам даны в таблице 6); Саф – фоновые концентрации компонента А( даны в таблице 6). Коэффициенты контрастности литохимических загрязнений указаны втаблице 7. Рассматриваемые литохимические ореолы загрязнения контрастны пофосфатам, фторидам, сульфатам, карбонатам, кальцию, железу, титану(табл.7). Техногенные литохимические ореолы являются одной из причинформирования в подземных водах гидрогеохимических ореолов загрязнения. Временными потоками и подземными водами происходит выносводорастворимых солей и взвешенных частиц в реку Натынку, где в русловыхотложениях формируется литохимический поток загрязнения. Таблица 6 Состав загрязняющих компонентов в естественных почвенно-покровных отложений и техногенных отложений (%)|Порода |Фосфаты|Фториды|Сульфа|Карбон|Ca |Fe |Ti || | | |-ты |а-ты | | | ||Почвенно-покро|0.05 |0,01 |0,38 |0,85 |3,85 |2,37 |0,03||в-ные | | | | | | | ||отложения | | | | | | | ||(фон) | | | | | | | ||Глауконитовая |6.5 |2,8 |1,03 |0,95 |9,07 |10,38|0,3 ||супесь | | | | | | | ||(территория | | | | | | | ||с/х освоения) | | | | | | | ||Эфеля (отходы |8.9 |0,3 |1,2 |2,7 |15,26|13,53|- ||рудопромывки) | | | | | | | ||Шламы (отходы |5.1 |0,61 |0,8 |1,97 |9,8 |14,32|- ||флотации) | | | | | | | | В результате ветровой и водной эрозии происходит вынос загрязняющихвеществ за приделы участков складирования техногенных отложений иформирование переотложений литохимических ореолов загрязнения.Таблица 7 Коэффициенты контрастности основных техногенных загрязнителей литохимических ореолов|Порода |Фосфат|Фториды|Сульфат|Карбона|Ca |Fe |Ti || |ы | |ы |ты | | | ||Глауконитовая|130 |280 |2,7 |1,1 |2,4 |4,4 |10 ||супесь | | | | | | | ||(территория | | | | | | | ||с/х освоения)| | | | | | | ||Эфеля (отходы|178 |30 |3,2 |3,2 |4,0 |5,7 |- ||рудопромывки)| | | | | | | ||Шламы (отходы|102 |61 |2,1 |2,3 |2,6 |6,0 |- ||флотации) | | | | | | | | На этих данных таблиц можно построить карту техногенных ореоловзагрязнения (Приложение 3). 5.Процессы техногенной метаморфизации состава вод и пород. При попадании сточных вод в природный ландшафт для них изменяютсякислотно-щелочные и кислотно-восстановительные условия. В результате этого,у некоторых загрязняющих веществ, происходит резкое снижение миграционныхспособностей за счёт их осаждения. Процессы осаждения трудно растворимыхвеществ CaCO3, CaF2 , CaHPO4 описываются уравнениями: Сa2++2F-( CaF2( Ca2++HPO42-(CaHPO4(; Ca2++CO32-( CaCO3(; Возможность прохождения процесса определяется насыщенностью (r) водсоединением . При r ( 1 – раствор недонасыщен соединением. r = 1 – наблюдается равновесие между жидкой и твёрдойфазой. r ( 1 – раствор перенасыщен соединением и происходитосаждение его из раствора. Расчет насыщенности грунтовых вод трудно растворимыми соединениямипроизводился в следующей последовательности. 1. Определение молярных концентраций основных компонентов,содержащихся в водах: ci = (Ci / Mi)(10-3, (4.1);где Ci – заданная концентрация i-го компонента в мг/л; Mi – молекулярнаямасса i-го компонента. 2. Расчёт ионной силы раствора (I): [pic] (4.2);где zi – заряд i-го компонента. 3. Определение коэффициента активности (j) по закону Дебая-Гюккеля,который в упрощенном виде может быть рассчитан как: [pic] , – для одновалентных ионов(4.3); [pic] , – для двухвалентных ионов(4.4); 4. Определение активности (a): ai = jici , (4.5); 5. Расчёт насыщенности (r): [pic] , (4.6); где [pic]– растворимость соединения MezXy в воде. Для CaCO3 L=10-8.3 , CaF2 L=4*10-11 , CaHPO4 L=2.7*10-7. Таким методом можно рассчитать насыщенность вод CaHPO4 , CaF2 иCaCO3. Так как при значениях рН менее 8 в составе вод преобладают ионы первойстадии диссоциации угольной кислоты – HCO3-, требуется предварительныйусловный перерасчет активностей ионов HCO3- в активности ионов СО32-. Диссоциация угольной кислоты происходит следующим образом: Н2СО3 ( Н+ + НСО3- ( Н+ + СО32- , Для второй стадии диссоциации справедливо выражение: [pic], (4.7);где [pic] – константа второй стадии диссоциации угольной кислоты (10-10,3),а [pic]. Тогда активность ионов CO3 будет определяться как: [pic] (4.8); Все расчёты сведены в таблицу 8. Таблица 8 Расчет насыщенности сточных вод трудно растворимыми соединениями|Хвостохранилище флотации |Хвостохранилище рудопромывки ||pH=7.5 |PH=7 || |C , |C |а, | |C , |C |а, || |мг/л |,моль/л|моль/л | |мг/л |,моль/л |моль/л ||HCO3- |437,4 |7,17*10|5,6*10-|HCO3- |976,5 |15,5*10-|11,93*1|| | |-3 |3 | | |3 |0-3 ||Cl- |575 |16,2*10|12,6*10|Cl- |360 |10,2*10-|7,85*10|| | |-3 |-3 | | |3 |-3 ||SO42- |970 |10,1*10|3,75*10|SO42- |1060 |11,04*10|3,93*10|| | |-3 |-3 | | |-3 |-3 ||Ca 2+ |410 |10,3*10|3,83*10|Ca 2+ |510 |12,75*10|4,54*10|| | |-3 |-3 | | |-3 |-3 ||Mg2+ |250 |10,29*1|3,83*10|Mg2+ |240 |10*10-3 |3,56*10|| | |0-3 |-3 | | | |-3 ||Na+ |60 |2,6*10-|2,02*10|Na+ |60 |2,61*10-|2,00*10|| | |3 |-3 | | |3 |-3 ||F- |8,2 |0,43*10|0,34*10|F- |9,2 |0,47*10-|0,362*1|| | |-3 |-3 | | |3 |0-3 ||HPO42-|10 |0,1*10-|0,037*1|HPO42-|1,5 |0,16*10-|0,057*1|| | |3 |0-3 | | |3 |0-3 ||I=0.0748 |I=0.0823 ||J(1)=0.78 |J(2)=0.372 |J(1)=0.77 |J(2)=0.356 ||r(CaF2)=11.01 |r(CaF2)=14,87 ||r(CaCO3)=8,82 |r(CaCO3)=7,74 ||r(CaHPO4)=0,52 |r(CaHPO4)=0,94 | По результатам таблицы можно сделать вывод , что СaF2 и CaCO3осаждается в хвостохранилеще рудопромывки и флотации ( т.к. их растворыперенасыщены (r>1)) , а CaHPO4 находится в растворе в состояниенедонасыщенности т.к. (r<1). Библиографический список . 1. Комисарчик М.А. Формирование техногенных ореолов и потоков загрязнения природных вод района Егорьевского месторождения фосфоритов: Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук – СПб, 1993 –22с. 2. Лукашев К.И., Лукашев В.К. Геохимия зоны гипергенезиса. – Минск: Наука и техника, 1975. 3. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков В.М. Картографический метод исследований в инженерной экологии / ЛГИ, Л., 1998. 4. Пашкевич М.А. Геохимия окружающей среды / СПГГИ., СПб., 1997. 5. Перельман А.И. Геохимия природных вод. – М.: Наука, 1982.----------------------- Хвостохранилище флотации Производство кормовых обесфторенных фосфатов концентрат шламы Пустые породы эфеля Обогатительная фабрика (флотация) Карьер руда Хвостохранилище рудопромывки Обогатительная фабрика (дробление, грохочение, рудопромывка) Хвостохранилище ПКОФ Отвал пустых пород концентрат эфеля Потребители Фосфорные удобрения