Методическое пособие 757

Лабораторные исследования проб грунтов, проведенные авторами, показали наличие в них элементов-загрязнителей, относящихся к I и II классам опасности. Методом рентгенофлуоресцентного анализа выявлены повышенные содержания химических элементов (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni) по отношению к фоновым, за исключением цинка, содержания которого близки к фоновым значениям. Концентрации загрязнителей (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni) не превышают установленные санитарные нормы (ПДК и ОДК) по валовому содержанию. Исключение составляет мышьяк, ПДК которого превышено в 6 раз. Предположительно, это связано с применением мышьяксодержащих удобрений, пестицидов, гербицидов, а также частичным естественным засолением. По суммарному показателю загрязнения грунты относятся к умеренно опасной категории загрязнения. Авторские исследования содержания подвижных форм тяжелых металлов (Ni, Pb, Zn) в пробах почвообразующих грунтов не превышают ПДК (СП 11-102-97) по подвижным формам и имеют значения, близкие к фоновым значениям.

Таблица 2 Всхожесть и энергия прорастания семян редьки масленичной (авторские данные)

Дополнительные требования к системе существующего экологического мониторинга. В соответствие с СП 47.13330.2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» в состав инженерно-экологических изысканий входит изучение растительности и животного мира. Угрозу состоянию растительности при строительстве и эксплуатации ПХГ в солевых пластах представляют собой разливы высокоминерализованных вод на почвенный покров, который будет приводить к техногенному засолению среды произрастания. Известно, что в ходе обустройства Волгоградского ПХГ возможны утечки высокоминерализованного рассола как при размыве солей, так и при закачке рассола в недра посредством нагнетательных скважин. Уже сейчас на основе анализов водных вытяжек доказано засоление грунтов. Например, в точках опробования вблизи нагнетательной скважины отмечено сильное засоление хлоридно-натриевого типа. Экспериментально установлено, что на поверхности засоленность выше (массовая доля плотного остатка 2,430±0,122 % при рН 8,05), чем на глубине 15-20 см (массовая доля плотного остатка 1,663±0,083 % при рН 8,41). Это еще раз

91

подтверждает техногенную причину засоленности почв в данной точке опробования. Почвы характеризуются повышенным содержанием сульфат аниона (от 58,8 до 1281 мг/кг, что составляет 8 ПДК) и хлорид-иона, что может свидетельствовать об их хлоридно-сульфатном засолении. Экологические последствия засоления связаны со снижением степени прорастания семян, снижением биомассы растений и нарушением макроэнергетического обмена [2].

Для определения экологических последствий техногенного засоления почв высокоминерализованным рассолом на территории Волгоградского ПХГ был проведен эксперимент по методике определения токсичности почв методом водной вытяжки. Метод основан на изучении характеристик прорастания семян (всхожести и энергии прорастания), помещенных в чашки Петри с фильтровальной бумагой, увлажненной водной вытяжкой из изучаемой почвы. В качестве тест-объекта была взята быстрорастущая редька масличная (Brassica rapa CrGC syn. Rbr), которая рекомендуется нормативами для сокращения времени тестирования (ГОСТ Р ИСО 22030-2009). В ходе эксперимента было зафиксировано практически полное прорастание семян во всех пробах (табл. 2), за исключением той (проба №4), что была отобрана в зоне разлива рассола в результат утечек из нагнетательной скважины. В образце №4 произошло полное угнетение семян и ни одно из них не проросло. Энергия прорастания и всхожесть для данной пробы равны нулю, в то время как в остальных пробах уже на второй день процент проросших семян составил 85-90 %. Естественно предположить, что в условиях техногенного засоления угнетение семян коснется не только тект-объекта (редьки маслиничной), но и другой естественной растительности, например, повсеместно распространенной на Россошинской площади полыни полевой.

Выводы. В связи с требованиями нового СП 47.13 330.2016 существующая система локального экологического мониторинга нуждается в совершенствовании, она должна включать опробование не только абиотической части экосистем (атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, донных отложений, почв), но и биотической, например, полыни полевой (лат. Artemísiacampéstris), повсеместно распространенной на Россошинской площади Волгоградского ПХГ.

Литература

1.Бутковский Ю.М., Грицаенко В.Г., Журавлева Т.Ю. Инженерно-геологические условия создания Волгоградского ПХГ // Газовая промышленность, 1999. - №11. - С. 56-57.

2.Джалалихонарманд С. Ионнообменная способность клеточных стенок из разных органов растений в условиях засоления (на примере представителей сем.Fabaceae): автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.12. - М.: Моск.гос.ун-т им. М.В. Ломоносова, биол. фак., 2007. -

24 с.

1ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

2ООО «Газпром геотехнологии», г. Москва

М.А. Kharkina1, E.I. Ayupova2

THE SUBSTANTIATION OF ADDITIONAL REQUIREMENTS TO THE EXISTING ENVIRONMENTAL MONITORING SYSTEM ON ROSSOSHINSKAYA ARLA OF VOLGOGRAD UNDERGROUND GAS STORAGE

In accordance with the requirements of SP 47.1330.2016, proposals for the improvement of the environmental monitoring system of the Volgograd UGS are proposed, which assume an assessment of the state of not only the abiotic components of ecosystems (soils, rocks, underground and surface waters, bottom sediments, atmospheric air) but also biotic (vegetation)

Key words: industrial salinization; soil; vegetation; seeds

1Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Moscow State University name M.V. Lomonosova»

2 LLC «Gazprom of Geotechnology», Moscow

92

УДК 574.633

А.В. Мельникова1, А.Р. Ильясова2

МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ВОД ВЕРХОВИЙ КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ЗООБЕНТОСА

Мониторинг качества воды за период проведения исследований (2000-2014 гг.) на глубоководных участках в Верхних плесах Куйбышевского водохранилища показал, что водоем соответствовал 3 и 4 классу, а по степени загрязненности характеризовало его как «умеренно загрязненный» и «загрязненный». Межгодовой и сезонный анализ изменений состояния водоема выявил, что водохранилище во все рассматриваемые годы и сезоны соответствовало мезосапробным зонам загрязнения, и качество воды оценивалось как переходящее от «загрязненных» к «умеренно загрязненным»

Ключевые слова: качество вод, мониторинг, зообентос, биоиндикация, Куйбышевское водохранилище

Куйбышевское водохранилище является одним их крупнейших водоемов среди волжских водохранилищ, а также в Европе в целом. Протяженность его акватории по судовому ходу составляет 510 км, а нормальный подпорный уровень водохранилища соответствует 53 м [1].

Водохранилища представляют собой сложные объекты, которые подвергаются влиянию как природных, так и антропогенных факторов. Одним из таких факторов является колебание уровня воды, снижение которого приводит к значительным изменениям морфологических, гидрологических, биолого-продукционных и других параметров водохранилища, что в свою очередь приводит к снижению полезного объема водохранилища и разбавляющей способности воды, в результате чего ухудшается санитарно-экологическое состояние водоема, концентрация загрязняющих веществ возрастает. В результате это приводит к угнетению биоценозов, что в свою очередь способствует снижению способности к самор е- гуляции и самоочищению водоема [2, 3].

Донные беспозвоночные являются хорошим объектов для биологического мониторинга качества вод. В первую очередь это связано с длительным жизненным циклом зообентоса, которая может показать изменения, которые происходили в водоеме в течение длительного периода времени. Также зообентос является хорошим индикатором загрязнения биогенными и токсическими веществами, закисления и эвтрофирования водоема. В основном методы оценки основаны на структурных характеристиках сообществ донных беспозвоночных или на их индикаторных значениях [4-8].

Для проведения мониторинговых исследований были взяты количественные пробы зообентоса, отобранные в период с 2000 по 2014 гг. Отбор и камеральную обработку проб осуществляли в соответствии с общепринятыми в гидробиологии методами [9-11]. Для оценки качества вод в работе были использованы: хирономидный индекс Балушкиной (К) и индекс сапробности Пантле и Букка в модификации Сладечека (S) [12-13]. При расчете индекса сапробности нами были использованы не только индикаторные значения сапробности для аборигенных видов [14], но и также значения, ранее рассчитанные, для 18 чужеродных видов зообентоса [15-17]. Для анализа были использованы средние арифметические значения рассматриваемых индексов и их стандартные ошибки. Для оценки достоверности различий между годами и сезонами использовали дисперсионный анализ способом ANOVA (Tukey’s HSD тест).

В ходе проведения исследований в верхних плесах Куйбышевского водохранилища в период с 2000 по 2014 гг. было выявлено 182 таксона донных беспозвоночных [16]. Наибольший вклад в таксономическое разнообразие вноси насекомые (76 таксонов), за счет представителей отряда двукрылых насекомых (63). Так же значительный вклад в разнообразие донной фауны вносили моллюски (51), представленные классами Gastropoda (17) и Bivalvia (34), и олигохеты (26). Наиболее часто в пробах встречались моллюски Dreissena polymorpha (Pallas, 1771) и Litoglyphus naticoides (C. Pfeiffer, 1828).

За период исследования средние значения численности и биомассы зообентоса составили 2500±298 экз./м2 и 697,3±128,4 г/м2 соответственно. Основу суммарных показателей численности и, особенно в биомассы, хормировали моллюски, в основном за счет D.

93

polymorpha и D. bugensis (Andrusov, 1897) и L. naticoides [16-18].

Анализ выявленных видов показал, что из всех донных беспозвоночных только 88 имели сапробную валентность [14-15]. Максимальное число видов соответствовали бета- альфа-мезосапробным (44 %) и бета-мезосапробным (31 %) видам. Таким образом, индекс сапробности S для верховий водохранилища за период с 2000 г. по весну 2014 г. с учетом индикаторных аборигенных и инвазионных видов зообентоса составил 2,53±0,02, а его минимальные и максимальные значения равнялись 1,88 и 3,73 соответственно. Согласно индексу S, качество воды оценивалось как переходное между бета- и альфа-мезосапробными зонами. Значения хирономидного индекса Балушкиной (К) за период исследования составили 7,04±0,17 и находились в пределах 0,14–11,5. Таким образом, по полученным значениям индекса степень загрязненности исследуемого участка акватории водохранилища колебалась от «чистых» и до «грязных», а по данным средних значений соответствовала «загрязненными».

Межгодовой анализ изменения средних значений индексов S и К выявил некоторую синхронность варьирования по годам (рис. 1). Минимальные средние величины индекса сапробности (S) наблюдались в 2006 г., а максимальные значения - в 2007 г. (p<0,04). В результате в 2002, 2006, 2008 и 2014 гг. качество воды в водохранилище по этому показателю соответствовало бета-мезосапробной зоне загрязнения и «умеренно загрязненным» водам, а в остальные годы - альфа-мезосапробной зоне и «загрязненным» водам.

Рис. 1. Средние годовые величины (M±m) индексов сапробности (S)

и Е.В. Балушкиной (К) по зообентосу в верховьях Куйбышевского водохранилища за период 2000-2014 гг.

Наибольшие средние значения индекса К были выявлены в 2000 и 2007 гг., а минимальные - в 2014 г. В результате воды в 2008 и 2014 гг. характеризовались как «умеренно загрязненные», а в остальные годы - «загрязненные». Однако достоверных различий значений индекса по годам не было выявлено.

Таким образом, в целом после годы исследования наблюдалось снижение средних значений обоих индексов, что в свою очередь указывает на улучшение состоянию исследуемого участка Куйбышевского водохранилища.

Анализ сезонной динамики выявил также варьирование величин индексов (рис. 2). Во все периоды водоем соответствовал мезосапробной зоне загрязнения. Максимальные величины индекса сапробности (S) были выявлены летом, в результате степень загрязненности вод в этот период, а также осенью и зимой в водохранилище соответствовала «загрязненным» - 4 класс качества воды. Минимальные значения этого индекса были отмечены весной, и они были достоверно меньше, чем летом и осенью (p<0,03). Таким образом, в весенний период в верховьях Куйбышевского водохранилища наблюдалось лучшее качество воды и соответствовало III классу - «умеренно загрязненные» воды.

94

Рис. 2. Сезонная динамика индексов сапробности (S) и Е.В. Балушкиной (К)

по зообентосу в верховьях Куйбышевского водохранилища за период 2000-2014 гг.

По показателям индекса К было выявлено снижение качества воды на исследуемом участке водохранилища с весны по осень, однако достоверных отличий значений индекса по сезонам не было выявлено (p>0,05).

Таким образом, качество воды верховий Куйбышевского водохранилища по индексу сапробности (S), который был рассчитан с использованием аборигенных и инвазионных видов зообентоса, и хирономидному индексу Е.В. Балушкиной (К) соответствовало 3 и 4 классам («умеренно загрязненные» и «загрязненные» воды). Полученные результаты по оценки качества воды по зообентосу вполне согласуется с оценками по гидрохимическим показателям и другими источниками [2, 19-21].

Одним из факторов, которое оказывает влияние на межгодовые и сезонные изменения значений индексов используемых для оценки качества воды по зообентосу, является колебание уровня воды. Другой причиной колебания значений индексов, является доминирование в зообентосе двух видов дрейссен и L. naticoides, которые характеризовались наибольшей частотой встречаемости в пробах и максимальным вкладом в количественные показатели зообентоса. Сезонные изменения качества воды могут быть связаны с тем, что в течение года в водохранилище наблюдаются изменения не только уровня воды, но и гидрохимических, температурных и других показателей. Также существенное влияние на оценку качества вод могут оказывать биологические особенности организмов, в результате чего в разные сезоны наблюдается присутствие или отсутствие тех или иных групп зообентоса (например, насекомых). Следовательно, по полученным данным рассматриваемых в работе индексов в весенний период водоем характеризовался лучшими показателями качества воды, а в зимний период – худшими значениями.

Литература

1.Куйбышевское водохранилище (научно-информационный справочник) [Текст] / Отв. ред. Г.С. Розенберг, Л.А. Выхристюк. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2008. - 123 с.

2.Степанова, Н.Ю. Экология Куйбышевского водохранилища: донные отложения, бентос, бентосоядные рыбы [Текст] / Н.Ю. Степанова, В.З. Латыпова, В.А. Яковлев. - Казань: Изд-во АН РТ, 2004. - 228 с.

3.Халиуллина, Л.Ю. Сезонная и межгодовая динамика фитопланктона в связи с уровенным режимом Куйбышевского водохранилища [Текст] / Л.Ю. Халиуллина, В.А. Яковлев, И.И. Халиуллин // Водные ресурсы. - 2009. - Т.36, № 4. - С. 481-487.

4.Макрушин, А.В. Биоиндикация загрязнений внутренних водоемов // Биологические методы оценки природной среды [Текст] / Под. ред. Н.Н. Смирнова. - М.: Наука, 1987. - С.

123-137.

5.Балушкина, Е.В. Функциональное значение личинок хирономид [Текст] / Е.В. Балушкина. - Тр. Зоол. ин-та АН СССР. - Л.: Наука, 1987. - Т. 142. - 179 с.

6.Безматерных, Д.М. Зообентос как индикатор экологического состояния водных экосистем Западной Сибири: аналит. обзор. Сер. Экология. [Текст] / Д.М. Безматерных. - Новосибирск: СО РАН, 2007. - Вып. 8. - 87 с.

95

7.Golovatyuk, L.V. An Indicative Assessment of Macrozoobenthos Organisms in Flowing Waters [Текст] / L.V. Golovatyuk, T. D. Zinchenko, V.K. Shitikov // Inland Water Biology, 2008. - Vol. 1. - No. 3. - P. 260-273.

8.Berezina, N.A. Water Quality Estimation in the Kotorosl’ River Basin Based on Zoobenthos Composition [Текст] / N.A. Beresina // Water Resources. - 2000. - Vol. 27, No. 6. - P. 654– 662.

9.Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем [Текст] / Под ред. В. А. Абакумова. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.

10.Унифицированные методы исследования качества вод [Текст] // Методы биологического анализа вод. - Часть III. - М.: Изд-во СЭВ, 1976. - 186 с.

11.Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов [Текст] / Под ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовского. - М.: Наука, 1975. - 240 с.

12.Шитиков, В. К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации [Текст] / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг, Т. Д. Зинченко. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с.

13.Методические указания по принципам организации системы наблюдений и контроля за качеством воды водоемов и водотоков на сети Госкомгидромета в рамках ОГСН К [Текст]. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 40 с.

14.Wegl, R. Index fur Limnosaprobitat [Текст] / R. Wegl // J. Wasser und Abwasser. - 1983. - V. 26. - S. 175.

15.Яковлев, В.А. Оценка качества вод верхних плесов Куйбышевского водохранилища по зообентосу [Текст] / В.А. Яковлев, В.З. Латыпова, А.В. Яковлева // Вода: химия и экология. - 2012. - № 7. - С. 3-6.

16.Яковлев, В.А. Насекомые в сообществах беспозвоночных верхних плесов Куйбышевского водохранилища [Текст] / В.А. Яковлев, А.В.Яковлева, А.Р.Ильясова // Учен. зап. Казанск.ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2012. - Т.154. - Кн. 4. - С. 188-198.

17.Яковлева, А.В. Бентосные вселенцы и их распределение в верхней части Куйбышевского водохранилища [Текст] / А.В. Яковлева, В.А. Яковлев, Р.М. Сабиров // Учен. зап. Казанск. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2009. - Т. 151. - Кн. 2. - С. 231-243.

18.Яковлева, А.В. Фауна и экология инвазионных видов в донных сообществах верхних плесов Куйбышевского водохранилища: Автореф. дис. … канд. биол. наук [Текст] / А.В. Яковлева. - Казань, 2010. - 24 с.

19.Авакян, А.Б. Экономическое и социальное значение водохранилищ [Текст] / А.Б. Авакян / Водохранилища мира. - М.: Наука, 1979. - С. 38-63.

20.Куйбышевское водохранилище [Текст]. - Л.: Наука, 1983. - 214 с.

21.Шагидуллин, Р.Р. Интегральная оценка водных ресурсов Куйбышевского и Нижнекамского водохранилищ в пределах Республики Татарстан [Текст] / Р.Р. Шагидуллин, А.Т. Горшкова, О.Н. Урбанова // Георесурсы. - 2011. - 2 (38). - С. 34-40.

1Государственное бюджетное учреждение Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан, г. Казань

2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

A.V. Mel’nikova1, A.P. Il’yasova2

MONITORING WATER QUALITY IN THE UPPER REACHES OF THE KUYBYSHEV

RESERVOIR IN TERMS OF ZOOBENTHOS

The water quality monitoring for the period of research (2000-2014) in deep water in the Upper reaches of the Kuybyshev reservoir showed that the water bodies corresponded to classes 3 and 4, and the degree of pollution described him as «moderately polluted» and «polluted». Interannual and seasonal analysis of changes in the state of the reservoir revealed that the reservoir in all

96

the years and seasons corresponded to mesosaprobic the contamination zones, and water quality was assessed as moving from «polluted» to «moderately polluted»

Key words: water quality, monitoring, zoobenthos, bioindication, Kuibyshev reservoir

1State budgetary establishment «Institute for problems of ecology and mineral Wealth use of Tatarstan academy of sciences», Kazan

2Federal state budget educational establishment of higher professional education «Kazan (Volga region) federal university», Kazan

УДК 550.348

Р.А. Орлов1, С.П. Пивоваров1, Э.В. Калинина 1,2, И. А. Сизаск1,2

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ В РАЙОНЕ ЗАПОВЕДНИКА «ДИВНОГОРЬЕ»

Оценена степень сейсмического воздействия железнодорожного транспорта на геологическую среду в районе заповедника «Дивногорье». Показано, что проходящие грузовые составы оказывают значительное воздействие на геологическую среду, в том числе и на пещерный храм

Ключевые слова: транспортные помехи, влияние поездов, сейсмическое воздействие, заповедник «Дивногорье»

Архитектурно-археологический музей-заповедник «Дивногорье» является одной из самых популярных и самых узнаваемых достопримечательностей Воронежской области. Вопрос о влиянии железнодорожного транспорта на объекты, расположенные в заповедной зоне «Дивногорье» поднимался руководством заповедника неоднократно. Железнодорожные пути перегона Лиски-Валуйки расположены в 60 метрах от пещерного храма (рис. 1). В среднем количество поездов, проходящих за сутки мимо платформы «Дивногорье», составляет от 55 до 67, максимальное их количество приходится на дневные часы. Аппаратура для изучения колебаний, вызванных транспортными помехами (сейсмическая станция), была установлена на меловом полу в боковом притворе пещерного храма.

Рис. 1. Схема расположения пункта «Дивногорье» на космическом снимке

В июле 2015 года в районе железнодорожной станции «Дивногорье» работала группа наблюдателей лаборатории ВГУ. Ежедневно тщательно регистрировалось время прохождения поездов и их тип: товарные и пассажирские железнодорожные составы, электрички, отдельные локомотивы, а также количество вагонов в составе, их загруженность.

Из приведенного на рис. 2 фрагмента сейсмической записи видно, что в течение одного часа мимо пещерного храма прошло 5 железнодорожных составов. Хорошо видно, что амплитуда скорости смещения частиц грунта зависит от типа поезда. Наибольшие скорости

97

смещения вызывают груженые товарные составы, наименьшие – электрички и пассажирские поезда, вагоны которых оборудованы амортизаторами. Интересно, что по волновым записям можно определить направление движения состава. В том случае, когда состав движется из Валуек в Лиски, его влияние на уровень помехи возрастает в два раза быстрее, чем в том случае, когда поезд следует из Лисок в Валуйки. Объясняется это рельефом местности и изгибами железнодорожной дороги - при подъезде к станции Дивногорье - состав, следующий из Лисок, огибает скальный меловой массив практически с двух сторон (рис. 1). На рис. 3 показана частотно-временная развертка этих транспортных помех. Хорошо видно, что максимальные амплитуды смещения частиц грунта (красный и оранжевый цвет на диаграмме) связаны с высокочастотными колебаниями в диапазоне от 1,0 до 20 Гц во время прохождения железнодорожного состава в непосредственной близости от сейсмической станции. На диаграмме четко выделяются в диапазоне частот от 1,0 до 6,0 Гц узкие по частоте, но достаточно интенсивные и протяженные во времени повышенные интервалы регистрации помех. Они начинают регистрироваться в волновом поле за несколько минут (400 секунд) до визуальной регистрациисостава наблюдателем. Все сведения о регистрации наблюдателей железнодорожных составов и инструментальные измерения сведены в таблицу

Рис. 2. Фрагмент 3-х компонентной записи волнового поля помех от движения железнодорожных составов на сейсмической станции «Дивногорье»: а – одиночный товарный состав; б – встречные товарные составы; в – электричка;

г – локомотив

Из таблицы видно, что время визуальной и звуковой регистрации состава наблюдателем, находящимся вблизи места установки сейсмической станции, значительно короче инструментальных измерений. Для товарного состава, например, отрезок времени, когда наблюдатель по звуку, вибрации почвы и визуально отмечает приближение и удаление поезда, составляет в среднем 5 минут (300 сек). В этот отрезок времени скорость движения частиц грунта, регистрируемая сейсмическими датчиками, возрастает до 5 мкм/с. Еще короче время прохождения первого и последнего вагона товарного поезда мимо наблюдателя в среднем 90 секунд. В этот момент на волновой записи отмечаются максимальные скорости смещения частиц грунта – до 60 мкм/с на Z-канале и более 80 мкм/с на горизонтальных каналах.

Транспортные помехи мешают регистрировать слабые сейсмические толчки, которые являются основным объектом изучения сейсмологов. Например, при прохождении электрички продолжительность повышенного уровня шума, практически не позволяющего регистрировать местные сейсмические события, составляет 4 мин. 45 сек. (визуальная и звуковая фиксация - 3 мин. 50 сек.), а при движении тяжелого товарного состава 17-22 минуты (визуальная и звуковая фиксация в среднем - 5 мин.). Время прохождения поезда мимо наблюдателя (от первого до последнего вагона) еще меньше - от 50 до 90 сек. При скорости движения товарных поездов на данном перегоне 60-72 км/час сейсмическая станция регистрирует их

98

приближение на расстоянии до 10 км.

Рис. 3. Запись волнового поля помех от движения железнодорожных составов на сейсмической станции «Дивногорье» и ее частотно-временная развертка: а - волновая за-

пись транспортных помех; б – частотно-временная диаграмма транспортных помех

Зависимость скорости смещения частиц грунта и длительности записи помехи на сейсмостанции «Дивногорье» от движения поездов различного типа

99

Рассмотрев полученные результаты, можно констатировать следующее:

-проходящие грузовые составы оказывают значительное воздействие на геологическую среду;

-скорость смещения частиц грунта и длительность помехи в волновом поле от движения железнодорожных составов зависит от количества вагонов в составе, их загрузки и скорости движения;

-скорость колебаний частиц грунта при транспортных помехах может достигать 70 мкм/сек, при естественном фоне (МСШ) 0,02-0,03 мкм/сек. И хотя эта скорость на порядок ниже чем слабое землетрясение (М = 2), постоянное и длительное воздействие таких колебаний может негативно сказаться на зданиях и сооружениях заповедника;

-сейсмическая станция регистрирует помехи от груженого товарного состав на расстоянии до 10 км;

-продолжительность повышенного уровня шума, затрудняющего регистрацию местных сейсмических событий, составляет от 4 до 22 минут, при времени прохождения состава мимо наблюдателя (от первого до последнего вагона) от 50 до 80 сек.

Полученные сведения позволили инструментально оценить влияние железнодорожного транспорта на объекты заповедника «Дивногорье». Очевидно, что для конкретных зданий

исооружений на территории заповедника необходимо в дальнейшем изучать частотные характеристики и резонансные свойства этих объектов.

Литература

1.Хаврошкин О.Б. Некоторые проблемы нелинейной сейсмологии. М.,1999. –286 с.

2.Надежка Л.И., Сафронич И.Н., Пивоваров С.П. и др. Сейсмические волновые процессы в нелинейной и неоднородной континентальной литосфере //Материалы семинаров научно-образовательного центра. Воронеж, 2003. - С. 275-293.

3.Надежка Л.И., Сафронич И.Н., Пивоваров С.П. и др. Некоторые характеристики микросейсмического поля платформенной литосферы (на примере Воронежского кристаллического массива) // Материалы семинаров научно-образовательного центра «Волновые процессы в неоднородных и нелинейных средах». - Воронеж, 2004. – С. 173-190.

1ФГБУН РАН «Геофизическая служба РАН», г. Обнинск 2 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»

R.A. Orlov1, S.P. Pivovarov1, E.V. Kalinina2,1, I.A. Sizask2,1

ASSESSMENT OF THE IMPACT OF RAIL TRANSPORT ON THE GEOLOGICAL ENVIRONMENT IN THE AREA OF THE RESERVE "DIVNOGORIE»

Evaluates the seismic effects of railway transport on the geological environment in the area of the reserve «Divnogorie». It is shown that passing freight trains have a significant impact on the geological environment, including the cave temple

Key words: transport interferences, the influence of trains, seismic effects, reserve «Divnogorie»

1Federal state budgetary institution of science «Geophysical service, Russian Academy of Sciences», Obninsk

2 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State University»

100