IX Универ. геологич. чтения_сборник_2015

Deunff., V. trisulcum (Deunff.), Peteinosphaeridium trifurcatum (Eis.) близких по составу к комплексу акритарх волховского горизонта Подлясско-Брестской впадины [Пискун, 1975].

Пиворская свита (инт. 243,9 - 243,1 м = 0,8 м), соответствующая нижней части кундаского горизонта, является небольшой по мощности пачкой глинисто-карбонатных пород, характеризующейся переслаиванием глинистых известняков и мергелей. Свита выделена по положению в разрезе. Из органических остатков присутствуют только акритархи среднеордовикского возраста.

Твярячюская свита (инт. 243,1 - 238,0 м = 5,1 м), охватывающая среднюю и верхнюю части кундаского горизонта, в отличие от мядельской и пиворской свит, представлена пачкой серых и светло-серых известняков в различной степени глинистых, сменяющихся в кровле разреза мергелем, с прослойками железистых псевдооолитов и отдельными зернами глауконита. В известняках содержится большое количество раковинного детрита различных типов фауны. Возраст свиты установлен по данным изучения брахиопод: Apomatella ingrika (Pahlen),

Arthambonites calligramma (Dalman), Lycophoria nicella (Dalman). Комплекс акритарх, включающий виды Peteinosphaeridium trifurcatum (Eis.) N. Umn., Baltisphaeridium pateum Eis., B. capillatum (Naum.), B. calicispinum Gorka, B. longispinosum (Eis.), B. stellarie N. Umn., B. unguisum

(Tim.), B. longispinosum (Eis.) var. filifera Eis., также подтверждает ее среднеордовикский возраст. К в е р х н е м у о т д е л у ордовикской системы в скв. Островец 1 (инт. 238,0 - 196,4 м = 41,6 м) относятся отложения карадокского (оандуский, раквереский и набалаский горизонты) и

ашгиллского (вормсиский и нижняя часть пиргуского горизонта) ярусов, которые трансгрессивно, с крупным стратиграфическим несогласием залегают на образованиях среднего ордовика. Значительные части разреза отдела, соответствующие кукрузескому, идаверескому, йыхвинскому и кейласкому горизонтам (и отвечающие им кряуносская, ричанская и вангишкинская свиты) внизу, как и верхней части пиргуского и поркунискому горизонтам (и соответственно друяская и таученская свиты) вверху, здесь отсутствуют вследствие предпозднекарадокского (предоандуского) и предпозднеландоверийского (предшвянчениского) перерывов в осадконакоплении. Выделенным региональным горизонтам отвечают местные стратоны в ранге свит: сморгонская, струстовская, нарочанская и сведасайская.

Сморгонская свита (инт. 238,0 - 232,8 м = 5,2 м), соответствующая оандускому горизонту, сложена пачкой серых карбонатных глин с прослоями и комками глинистых известняков, содержащих раковины различных типов фауны, из которых определен комплекс брахиопод:

Howelites wesenbergensis Alichova, Rafinesquina poljensis Alichova, Leptaena redunca Tsegelnjuk,

Platysphoria dentata triata Oraspold, характерных для данной свиты. Обнаруженные акритархи видов: Micrhystridium keratoides Spode, Baltisphaeridium longispinosum (Eis.), N. Umn var. parvum Down., D. crissum (Naum.), Peteinosphaeridium cf. snigirevskaje (Stock. et Will.), Lophosphaeridium isotuberculatum N. Umn. подтверждают позднеордовикский возраст вмещающих отложений.

Струстовская свита (инт. 232,8 - 228,3 = 4,5 м), отвечающая ракверескому и нижней части набалаского горизонта, также представлена пачкой серых глинистых известняков с преобладанием мергеля в основании разреза. Стратон литологически четко отличается от комковатых известняков сморгонской свиты. В породах присутствует разнообразный, часто пиритизированный раковинный и растительный детрит. Возраст свиты подтвержден определениями брахиопод родов: Dinorthis sp., Platysphoria sp., Sampa multicostata Roomusoks, а также акритарх: Peteinosphaeridium arbusculiferum (Down.) N. Umn., P. cf. snigirevskajae (Stock. et Will.), P. nudum (Eis.), Baltisphaeridium longispinosum (Eis.) var. parvum Down., Lophosphaeridium isotuberculatum N. Umn.

Нарочанская свита (инт. 228,3 - 213,0 м = 15,3 м), охватывающая верхнюю часть набалаского и вормсиский горизонты, в отличие от нижезалегающих свит, образует сероцветную карбонатную толщу переслаивания скрытокристаллических и глинистых известняков с отдельными прослоями глин. В породах в большом количестве присутствуют раковины и их пиритизированные фрагменты различных типов фауны, в том числе обнаружена единичная раковина цефалоподы (головоногий моллюск). Возраст свиты доказан определениями брахиопод: Platysphoria ostkovitchensis Hints, Sowerbyella raegaverensis Roomusoks, Wisogorskiella litviensis Hints, Boreadorthis crassa Opik. Комплекс акритарх отличается видами: Baltisphaeridium cf. longispinosum (Eis.) var. parvum Down., Peteinosphaeridium cf. snigirevskajaie (Stock. et Will.), P. nudum (Eis.), Lophosphaeridium isotuberculatum N. Umn., характерными для отложений верхней части набалаского и вормсиского горизонтов южной части Прибалтийской моноклинали [Умнова, 1975].

70

Сведасайская свита (инт. 213,0 - 196,4 м = 16,6 м), сопряженная с нижней частью пиргуского горизонта, завершает разрез ордовика в опорной скважине Островец 1. Она также представлена светло-серой карбонатной толщей пород, состоящей из скрытокристаллических и различной степени глинистых известняков, сменяющихся в верхней части разреза доломитизированными разностями и прослоями доломита. В породах встречаются пиритизированные остатки различных типов фауны, из которых определены брахиоподы:

Platysphoria ostkovitchensis Hints, Sowerbyella raegaverensis Roomusoks, Wisogorskiella litviensis

Hints, Boreadorthis crassa Opik., подтверждающие возраст свиты. Акритархи: Baltisphaeridium longispinosum (Eis.) N. Umn. var. parvum Down., Peteinosphaeridium arbusculiferum (Down.) N. Umn., P. nudum (Eis.) Eis., P. cf. snigirevskajae (Stock. et Will.) N. Umn., обнаруженные в отложениях свиты, характеризуются общностью видов с образованиями нижней части пиргуского горизонта южной части Прибалтийской моноклинали [Умнова, 1975].

В заключение отметим следующее:

1.Палеонтолого-стратиграфическое изучение ордовикских отложений опорной скважины Островец 1 уточняет сводный стратиграфический разрез Островецкой площадки [Кручек и др.,

1975, рис. 7].

2.Учитывая наличие в разрезе опорной скважины большого количества разнообразных остатков макро- и микрофауны (брахиопод, мшанок, остракод, конодонтов и др.), а также микрофитофоссилий (акритархи), следует продолжить их дальнейшее изучение.

3.В связи с принятием Международной стратиграфической комиссией нового ярусного стандарта ордовикской системы (2008 г.) необходимо выполнить по примеру России (2012 г.) и других стран исследования по переводу британского стандарта ярусов ордовика территории Беларуси на новый ярусный стандарт (тремадокский, флоский, дапинский, дарривальский, сандбийский, катийский, хирнантский) Международной стратиграфической шкалы.

4.В разрезе опорной скважины установлены стратиграфические несогласия, связанные с различными по масштабам перерывами в осадконакоплении, которые особенно важно фиксировать при проведении геолого-съемочных работ, так как они являются корреляционными маркерами как местных, так и региональных и глобальных геологических событий, являющихся объектом событийной стратиграфии.

Литература Алихова Т.Н. Руководящая фауна брахиопод ордовикских отложений северо-западной части

Русской платформы. - М.: Недра, 1953. - 127 с.

Алихова Т.Н. Стратиграфия и брахиоподы среднеордовикских отложений Московской синеклизы. - М.: Недра, 1969. - 93 с.

Кручек С.А., Матвеев А.В., Якубовская Т.В. и др. Стратиграфические схемы докембрийских и фанерозойских отложений Беларуси: объяснительная записка. - Минск: ГП «БелНИГРИ»,

2010. - 282 с.

Кручек С.А., Плакс Д.П., Обуховская В.Ю. О силурийских отложениях Островецкой площадки северо-западной части Белорусской антеклизы // Літасфера. - 2014. 2(41). - С. 27-39.

Пискун Л.В. Акритархи ордовика и силура Брестской впадины и их стратиграфическое значение / Автореф. дисс. на соискание учен. степени канд.-геол. мин. наук. Таллин: АН ЭССР,

1975. - 31 с.

Постановление Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. - СПб. 2012. Вып. 41. - 44 с.

Пушкин В.И. Ордовикская система // Стратиграфические схемы докембрийских и фанерозойских отложений Беларуси: Объяснительная записка. Мн.: ГП «БелНИГРИ», 2010. - С.

85-93.

Ропот В.Ф., Пушкин В.И. Ордовик Беларуси. - Минск: Наука и техника, 1987. - 234 с. Стратиграфический кодекс России. Изд. третье. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2006. - 96 с.

Умнова Н.И. Акритархи ордовика и силура Московской синеклизы и Прибалтики. - М.:

Недра, 1975. - 167 с.

Хинтс Л. Брахиоподы Entelatacea ордовика Прибалтики. - Таллин: Ин-т геологии АН ЭССР, 1975. - 117 с.

Ogg J.G., Ogg G. and Groddstein F.M. (Eds.) The Concise Geologic Time Scale. Cambridge University Press. 2008. - 177 p.

71

УДК 556.3

К. В. Кудрявцева

Белорусский государственный университет. Минск, Беларусь

ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ВОДОЗАБОРА «НОВИНКИ»

По результатам мониторинговых наблюдений за состоянием качества подземных вод, ежегодно выполняемых Государственным предприятием «НПЦ по геологии», в настоящее время наиболее неблагоприятной геоэкологической обстановкой в пределах Минского региона характеризуется водозабор «Новинки».

Водозабор «Новинки» находится в северо-западной части г. Минска и эксплуатируется с 1932 г. Скважины в его пределах расположены в виде ломаной линии длиной около 15 км, протягивающейся с северо-запада на юго-восток вдоль Дроздовского водохранилища и долины р. Свислочь, рис. 1. Расстояние между скважинами изменяется от 150 до 850 м. Отбор подземных вод на территории водозабора осуществляется из двух водоносных комплексов: днепровскогосожского водно-ледникового (глубина скважин 33,0–106,0 м) и валдайского терригенного (глубина скважин 281,0–293,0 м) [Васнёва, 2014].

Рис. 1. Карта-схема распространения нитратов (NO3–) в водах днепровского-сожского водно-ледникового горизонта на водозаборе «Новинки» (составлена автором по материалам Государственного предприятия «НПЦ по геологии»)

Антропогенная нагрузка на территории водозабора распределена весьма неравномерно. Подземные воды днепровского-сожского водно-ледникового комплекса испытывают наиболее сильное хозяйственное воздействие в пределах восточного крыла водозабора. Специфика характера загрязнения подземных вод обусловлена расположением скважин восточного крыла в непосредственной близости от жилой частной застройки и на сельскохозяйственных землях.

Анализ материалов по водозабору «Новинки» позволяет проследить взаимосвязь, в первую очередь, нитратного загрязнения подземных вод с экологической ситуацией на участках расположения скважин, оборудованных на водоносный днепровский-сожский водно-ледниковый комплекс. По результатам гидрогеохимического опробования скважин водозабора, выполненного в 2013 г., максимальное содержание нитратов достигло 81,2 мг/дм3, а превышение уровней ПДК (45 мг/дм3) выявлено в 10 скважинах восточного крыла водозабора.

При этом следует отметить, что на момент начала эксплуатации водозабора нитраты в подземных водах практически отсутствовали. В 70-х годах в ряде скважин содержание нитратов уже достигало 20–27 мг/дм3, а к середине 90-х годов возросло до 50–65 мг/дм3. В этот период превышение уровней ПДК по нитратам отмечалось в 7 скважинах [Васнёва, 2014]. Предварительный прогноз качества подземных вод Минской городской агломерации

72

свидетельствует о том, что к 2020 г. содержание нитратов в водоносном днепровском-сожском водно-ледниковом комплексе водозабора «Новинки» может достичь 135 мг/дм3, что соответствует превышению ПДК в три раза [Васнёва, 2014].

Таким образом, в отношении водозабора “Новинки” может быть сделан однозначный вывод о неуклонном росте уровней нитратного загрязнения в водах водоносного днепровскогосожского водно-ледникового комплекса, который является здесь основным эксплуатируемым горизонтом.

Западное крыло водозабора, расположенное, главным образом, в зеленой зоне, характеризуется преимущественно отсутствием следов нитратного загрязнения. Исключение составляют лишь скважины №№ 29в, 30б, 31 и 33, находящиеся на сельскохозяйственных землях. Содержание нитратов в них изменяется от 11,2 до 35,4 мг/дм3. В остальных скважинах западного крыла водозабора содержание нитратов находится на уровне естественного геохимического фона и не превышает 3,4 мг/дм3.

Помимо нитратов важным и, в значительной степени, универсальным показателем антропогенного загрязнения подземных вод является содержание хлоридов. Это обусловлено тем, что ион Cl– является характерным компонентом не только сельскохозяйственного и коммунально-бытового, но также промышленного и транспортного загрязнения подземных вод. Кроме того, Cl– в подземных водах не испытывает процессов биохимического преобразования, которое характерно для ионов NO3– и SO42– (нитрат- и сульфатредукция), или процессов сорбции, характерных для ионов Na+ и K+. Все это предопределяет более широкое распространение в подземных водах повышенных (выше уровня естественного геохимического фона) содержаний хлоридов на участках, испытывающих различные виды антропогенного загрязнения [Васнёва,

2014].

По данным гидрогеохимического опробования артезианских скважин водозабора, проведенного в 2013 г., содержание иона Cl– в водах днепровского-сожского водно-ледникового комплекса изменяется от 2,8 до 131,3 мг/дм3. Из 37 опробованных скважин превышение естественного геохимического фона по Cl– (9,0 мг/дм3) отмечено в 33 скважинах. Однако в связи с высоким уровнем ПДК (350 мг/дм3), установленным для хлор-иона в питьевых водах, превышение допустимой концентрации в скважинах не наблюдается. В целом, повышенные содержания Cl– в скважинах водозабора «Новинки» хорошо коррелируют с повышенными содержаниями нитратов. Так, на восточном крыле водозабора загрязнение хлоридами наблюдается практически во всех скважинах, за исключением скв. № 24б. Западное крыло водозабора характеризуется повышенными содержаниями Cl– только в тех скважинах, которые расположены на сельскохозяйственных пашнях. В ряде скважин, находящихся в пределах зеленой зоны, уровень концентрации Cl– практически не превышает естественный геохимический фон.

На водозаборе «Новинки» в водоносном днепровском-сожском водно-ледниковом комплексе следы антропогенного загрязнения проявились и по такому показателю, как содержание сульфатов. Уровень естественного геохимического фона этого компонента в водах водоносного днепровского-сожского водно-ледникового комплекса на территории Беларуси достигает 12,0 мг/дм3 [Васнёва, 2014]. В скважинах водозабора “Новинки”, эксплуатирующих данный водоносный комплекс, в 2013 г. содержание SO42–варьировало от 4,3 до 93,6 мг/дм3 и в большинстве случаев превышало уровень естественного геохимического фона. Вместе с этим, концентрации сульфатов были значительно ниже ПДК, установленной для питьевых вод (500 мг/дм3). Следует отметить, что повышенные содержания сульфатов в водах днепровскогосожского комплекса хорошо коррелируют с повышенными содержаниями в водах нитратов и хлоридов, что свидетельствует о высокой степени нарушенности естественного геохимического фона подземных вод водоносного днепровского-сожского водно-ледникового комплекса на территории водозабора.

На участках антропогенного загрязнения в подземных водах практически всегда присутствуют повышенные содержания Na+ и K+. Однако на накопление этих компонентов в подземных водах большое влияние оказывают ионообменные процессы в системе “вода-порода”. Избыточные содержания Na+ и K+ в подземных водах вступают в ионообменные реакции с поглощенным комплексом водовмещающих пород, вытесняя из него Ca2+ и Mg2+. Рост содержания этих компонентов приводит к увеличению жесткости воды [Васнёва, 2014]. Вероятно, именно с этим связаны случаи превышения в подземных водах уровня ПДК по общей жесткости в скважинах №№ 4б, 7б и 12б. В них отмечаются и максимальные содержания Cl– (до

73

131,3 мг/дм3), SO42– (до 93,6мг/дм3) и NO3– (до 74,4 мг/дм3), что непосредственно указывает на высокую степень антропогенного загрязнения подземных вод на данных участках.

В ряде скважин на водозаборе «Новинки» фиксируется превышение уровня ПДК Feобщ. до 2,0 мг/дм3 при установленной ПДК 0,3 мг/дм3. В связи с этим отмечается повышенная мутность воды (до 5,0 мг/дм3 при установленной ПДК 1,5 мг/дм3). Как известно, высокие содержания в подземных водах железа, а нередко и марганца, являются характерной геохимической особенностью не только белорусского региона, но и всей гумидной зоны в целом. Поэтому повышенные содержания железа в отдельных скважинах на водозаборе «Новинки» обусловлены исключительно природными факторами и не связаны с имеющими здесь место процессами антропогенного загрязнения подземных вод [Васнёва, 2014].

Вторым эксплуатируемым водоносным комплексом на водозаборе «Новинки» является валдайский терригенный комплекс. По условиям формирования химического состава подземных вод валдайский терригенный комплекс отличается от неглубокозалегающего водоносного днепровского-сожского водно-ледникового комплекса. Главным образом, это находит выражение в отсутствии следов антропогенного загрязнения в водах комплекса. По состоянию на 2013 г. концентрация нитратов здесь находилась на уровне 0,2 мг/дм3, содержание хлоридов изменялось от 1,6 до 3,5 мг/дм3, сульфатов – от 2,8 до 4,9 мг/дм3, что не превышает уровень естественного геохимического фона. Вместе с тем, сравнительно глубокое залегание данного комплекса и, как следствие, более низкая его гидрогеологическая промытость обусловливают повышенные содержания бора и бария. Так, максимальное содержание бора в подземных водах этого терригенного комплекса достигло 1,4 мг/дм3 при уровне ПДК 0,5 мг/дм3, максимальное содержание бария составило почти 0,5 мг/дм3 при уровне ПДК 0,1 мг/дм3. Однако повышенные концентрации бора и бария в водах валдайского терригенного комплекса обусловлены исключительно природными факторами: составом водовмещающих пород и гидрогеологическими особенностями залегания.

Оценивая современное геоэкологическое состояние подземных вод на водозаборе “Новинки”, можно утверждать, что интенсивное антропогенное воздействие, выражающееся в совместном проявлении коммунально-бытового и сельскохозяйственного загрязнения, отмечается здесь в относительно неглубокозалегающем водоносном днепровском-сожском водно-ледниковом комплексе и полностью отсутствует в валдайском терригенном комплексе.

Литература Васнёва, О.В. Оценка влияния источников загрязнения на химический состав и качество

подземных вод Минской городской агломерации / Дис. … канд. геол.-минерал. наук: 25.01.07. –

Минск, 2014. – 333 с.

УДК 502.3/7 (476)

С. И. Кузьмин1, А.Л. Демидов1 , В.С. Зубрицкий2

1 Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь, 2 Государственное учреждение «Оператор вторичных материальных ресурсов»,

Минск, Беларусь

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ (на примере Минской области)

Кчислу приоритетных направлений устойчивого развития регионов относится обеспечение экологической безопасности и сохранение благоприятной окружающей среды, включая обеспечение населения рассматриваемого региона качественной питьевой водой [Антипова и др., 2014]. Наличие загрязняющих веществ в подземных водах, являющихся в своем большинстве источниками питьевого водоснабжения, опасно их возможным попаданием в организм человека

иразвитием у людей патологических состояний здоровья. Подобная ситуация вероятна, прежде всего, на участках с расположением потенциальных источников воздействия на подземные воды

иболее характерна для слабо защищенных горизонтов залегания грунтовых вод.

Кчислу объектов, обладающих высоким риском негативного воздействия на подземные воды, относятся и объекты захоронения отходов потребления (полигоны хранения твердых

74

коммунальных отходов). В последние годы наблюдается увеличение таких отходов (удельный показатель их образования в последние десятилетия увеличился с 0,48 до 1,7 кг/чел. в день, а объемы их переработки (в качестве вторичных ресурсов) составляют не более 10 % от их общего количества. Около 90 % отходов собирают и вывозят на объекты захоронения, при этом актуальность исследований, направленных на выявление степени воздействия подобных объектов на окружающую среду и разработка предложений по минимизации их возможных негативных последствий остается актуальной.

Проведенные нами работы, а также имеющиеся результаты оценки других исследователей, указывают на то, что загрязнение подземных вод соединениями азота, нефтепродуктами, тяжелыми металлами достигает десятков значений, установлееных ПДК. Загрязнение подземных вод от полигонов хранения коммунальных отходов носит постоянный характер (т.е. из года в год ситуация на отдельных объектах повторяется). В то же время характер загрязнения и степень воздействия полигонов хранения имеют свои пространственно-временные особенности (закономерности). Эти результаты были получены нами при выполнении научных исследований в составе различных коллективов.

Для оценки качества подземных вод в районах размещения полигонов захоронения отходов потребления служили результаты полевых исследований авторов в период 2004-2014 гг. в районах расположения отдельных из таких источников загрязнения, данные из базы Главного информационно-аналитического Центра НСМОС [База…, 2014], а также систематизированные в отчетах о НИР результаты исследований.

Для оценки состояния подземных вод в районах размещения объектов исследований использовались данные фоновых скважин, а также установленные для хозяйственно-питьевого водоснабжения ГН 2.1.5.10-21-2003 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования», а также гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Кроме этого, при оценке качества воды по химическому составу учитывали четыре группы показателей: 1) общее содержание; водородный показатель; 2) концентрации макрокомпонентов, микроэлементов; встречающихся в природных подземных водах; 3) концентрации веществ, являющихся промышленными и сельскохозяйственными загрязнениями; 4) концентрации веществ, которые могут попасть в воду при ее обработке на очистных сооружениях.

Основные результаты.

На территории Минской области эксплуатируется 37 полигонов ТКО. Захороненные на полигонах отходы, разнородные по составу, классам опасности, физико-химическим и биохимическим свойствам под воздействием атмосферного воздуха, воды, грунтов и, взаимодействуя друг с другом, претерпевают сложные изменения. Основные процессы, протекающие в массе отходов на полигоне (в теле полигона), – это физические, химические и биохимические процессы. В реальной обстановке они накладываются друг на друга, суммируются, подавляются, видоизменяются.

Впервоначальный момент размещения отходов на полигонах превалируют физические процессы: уплотнение, сжатие, уменьшение размера частиц, адсорбция, ионный обмен и др. Увеличение плотности и уменьшение размера частиц способствуют адсорбции воды,

повышению влажности отходов и ускоряют их разложение.

Средняя плотность ТКО в местах их сбора обычно составляет 140–180 кг/м3, по другим источникам – 150-287 кг/м3, а при специальном механическом уплотнении на полигонах она увеличивается до 600–800 кг/м3 и до 1500 кг/м3.

Субстраты полигонов обладают аномальными геофизическими характеристиками (удельное электрическое сопротивление изменяется от 0,2 Ом∙м/м3 в водонасыщенном состоянии до 20 Ом∙м/м2 при естественной влажности) и аномальными инженерно-геологическими показателями (средняя плотность 0,6–0,8 т/м3, пористость 60-70 %, влажность 20-60 %), а также неоднородными фильтрационными свойствами (Кф = 0,1-1,5 м/сут) и плохой водоотдачей.

Втолще полигона формируется техногенный водоносный горизонт, основу баланса которого составляют инфильтрационные воды, питающиеся за счет атмосферных осадков. Как правило, напоры техногенного горизонта заметно превышают соответствующие уровни нижележащих водоносных горизонтов, что связано с наличием в подошве свалки слабопроницаемого слоя, образовавшегося вследствие скопления тонкодисперсных фракций грунтов, и значительным инфильтрационным питанием по ее площади, которое является основой баланса техногенного горизонта, достигающей 60 % от суммы атмосферных осадков.

Высота уровня фильтрата над основанием полигона зависит от пористости отходов. В одном кубометре отходов плотностью 700 кг/м3 может содержаться до 0,33 м3 фильтрата

75

Инфильтрация – ведущий фактор, влияющий на интенсивность протекания химикобиологических процессов и определяющий количество образующегося фильтрата. [Ерошина и др., 2010].

Результаты анализа показали, что наибольшим суммарным индексом загрязнения подземных вод макрокомпонентами, микроэлементами и органическими соединениями (93,86 и 33,07) характеризуются грунтовые воды I и II группы полигонов, расположенных на песчаных грунтах с маломощной зоной аэрации (в среднем 0,4 и 2,5 м), на которых отсутствуют противофильтрационные экраны. Обустройство экранами на полигонах III группы снижает загрязнение грунтовых вод более чем в 3,5 раза по сравнению со II группой полигона и составляет 9,97. Примерно такой же эффект загрязнения подземных вод (8,19) наблюдается на полигонах IV группы не оснащенных противофильтрационными экранами, но расположенных на супесчано-суглинистых грунтах, являющихся относительными водоупорами, со сравнительно глубоким залеганием подземных вод (в среднем 10,6 м). На полигонах V группы, характеризующихся супесчано-суглинистыми грунтами и обустроенных экранами, суммарный индекс загрязнения составляет 3,87 и снижается по сравнению с предыдущей группой более чем в 2 раза, а с группой II - на порядок.

Полигоны, на которых мониторинг за подземными водами не ведется, но которые по названным критериям относятся к той или иной группе полигонов, имеют большую вероятность загрязнения подземных вод, соответствующей группы.

Результаты исследований не выявили прямой зависимости между глубиной залегания подземных вод и суммарным коэффициентом их загрязнения (поскольку влияют и другие критерии), но в целом по группам зависимость между этими показателями прослеживается - чем глубже залегают подземные воды, тем меньше степень их загрязнения.

Таким образом, воздействие полигонов на подземные воды тесно связано с типом геологической среды и наличием противофильтрационного экрана в основании полигонов.

На основании результатов исследований установлено так же, что естественные грунты, характеризующиеся низкими фильтрационными свойствами (которые в определенных условиях можно считать относительными водоупорами) играют роль противофильтрационных экранов, т.к. они препятствуют поступлению загрязняющих веществ в подземные воды. Строительство полигонов на малопроницаемых грунтах с экраном упрощенной конструкции, значительно сократит капиталовложения без ущерба для подземных вод и это должно учитываться при выборе места строительства полигона.

Литература Антипова Е.А. и др. Стратегия устойчивого развития Беларуси: экологический аспект. –

Минск: ФУАинформ, 2014. - 336 с.

База данных комплексной экологической информации НСМОС [Электронный ресурс] – Минск. РУП «Бел НИЦ «Экология», 2014. Доступ 16.03.2015.

Ерошина Д.М., Ходин В.В., Зубрицкий В.С. и др. Экологические аспекты захоронения твердых коммунальных отходов на полигонах. – Минск: Бел НИЦ «Экология», 2010. - 152 С.

УДК: 553.07

В. Э. Кутырло, В. П. Самодуров

Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь

ПРОГРАММА РАСЧЕТОВ ИСТИННОЙ МОЩНОСТИ РУДНОГО ГОРИЗОНТА ПРИ БУРЕНИИ ПОД УГЛОМ К ПРОСТИРАНИЮ

Оценка объемов и запасов полезных ископаемых стратифицированных рудных месторождений основана на учете нескольких основных параметров, среди которых важнейшее место занимает истинная мощность рудного горизонта (пласта). С дугой стороны, в настоящее время все большее распространение получает наклонное направленное бурение. Оно применяется для разных целей, в том числе в тех случаях, когда размещение буровой установки непосредственно над рудным телом по каким-либо причинам невозможно. В общем случае наклонного залегания рудного пласта и наклонного бурения скважины определение истинной

76

мощности пласта должно учитывать инклинометрические данные бурения и параметры залегания пласта. Цель данной работы - рассмотреть подходы к определению истинной мощности стратифицированного рудного пласта в общем случае как вертикального, так и наклонного бурения и составить программу расчетов для определения истинной мощности пласта по керну скважины.

Основные параметры и ход расчетов определения истинной мощности рудного пласта рассмотрены в работе [Вельмер и др., 2002]. В расчетах принимают участие следующие параметры (рис.1). Угол α – угол наклона скважины относительно горизонтали. Угол β - угол падения рудного тела. Угол γ - угол между горизонтальной проекцией скважины и направлением падения.

Угол δ - видимый угол падения рудного тела вдоль направления бурения. Тогда истинная мощность рудного пласта М может быть определена [Вельмер и др., 2002] как:

является определение коэффициента мощности Rm. В работе [Вельмер и др., 2002] показано, что коэффициент Rm может быть определен по формуле:

В этой формуле углы и задаются инклинометрическими данными бурения и условиями падения рудного пласта. Тогда как угол видимого падения рудного пласта вдоль направления бурения требует предварительных вычислений.

Рассмотрев геометрию положения ствола скважины относительно наклонно залегающего

рудного пласта, можно определить формулу для вычисления угла

ArcTan(cos Tan )

В результате последовательных расчетов видимого угла падения рудного тела вдоль направления бурения а затем коэффициента мощности Rm для разных углов и можно установить основные закономерности изменения истинной мощности рудного горизонта. Была составлена программа расчетов коэффициентов мощности Rm и определения истинной мощности М в среде Delphi с построением номограмм коэффициентов Rm (рис. 2).

Можно видеть, что коэффициент Rm равен 1 только при бурении вкрест простирания пласта и при перпендикулярной проходке рудного горизонта, когда сумма углов о. Во

77

всех остальных случаях истинная мощность рудного горизонта меньше видимой мощности горизонта в керне скважины.

Рис. 2. Номограммы определения коэффициента мощности Rm для углов наклона скважины 30о (слева) и 60о (справа). Значения угла между горизонтальной проекцией скважины и направлением падения рудного пласта указаны на линиях номограмм

Расчеты истинной мощности рудного горизонта (пласта) используются для оперативной оценки порядка величин содержаний и запасов полезных ископаемых при наличии лишь ограниченных данных. Более передовые методы оценки запасов руд выполняются на основе современных методов анализа, основанных на больших наборах данных, с построением 3D моделей месторождений.

Литература Вельмер Ф-В, Дальхеймер М., Вагнер М. Экономические оценки месторождений. Киев:

Книга, 2002. - 283 с.

УДК 504.06:51-74

С. А. Лаптёнок,1 В. А. Левданская1, Е. В. Карпинская1, Е. М. Минченко2, И. В. Лазар3, М. А. Дубина3

1Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь 2Государственное учреждение образования «Институт непрерывного образования» БГУ, Минск,

Беларусь 3Международный государственный экологический университет им. А.Д. Сахарова, Минск, Беларусь

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ НОВООБРАЗОВАНИЯМИ МЕТОДОМ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТОВ КОНКОРДАЦИИ

В целях моделирования влияния природных и связанных с ними антропогенных факторов, действующих в зонах разломов земной коры, на различные аспекты жизнедеятельности человека, проведен первичный анализ заболеваемости населения Воложинского и Столбцовского районов злокачественными новообразованиями за период с 1953 по 2003 годы, в результате которого были рассчитаны интенсивные показатели заболеваемости по количеству случаев за каждый год и средней численности населения за весь изучаемый период, который затем был

78

разделен на три периода по среднему значению интенсивного показателя: с 1953 по 1979 гг., с 1979 по 1989 гг. и с 1989 по 2003 гг. [Лаптенок, Лазар, 2011]

Проведена пространственная категорзация всех случаев злокачественных новообразований у населения Воложинского и Столбцовского районов Минской области (свыше 7300 случаев по данным белорусского канцер-регистра) по территориальной принадлежности к зоне, расположенной на разломах и между разломами Украинско-Балтийского суперрегионального линеамента (так называемой Ивенецко-Першайской зоне), к зонам, расположенным над другими региональными и локальными линеаментами, а также к зонам, расположенным вне линеаментов и кольцевых структур [Лаптенок, 2010].

Проводится анализ динамики заболеваемости, структурных характеристик локализации злокачественных новобразований а также пространственных характеристик процесса для каждой категории территорий в различные периоды с учетом комбинированного влияния комплекса геоэкологических факторов. Также проводятся исследования по оценке вероятности радиоактивного загрязнения территорий, обусловленной близостью линеаментов и кольцевых структур.

Для определения тесноты связи между произвольным числом ранжированных признаков используется метод расчета коэффициентов конкордации (согласованности) [Лаптенок, 2013]. Уровни конкордации ранжирования процентных долей различных локализаций злокачественных новообразований в общей структуре заболеваемости в различных геоэкологических условиях могут служить индикатором изменений в данной структуре под воздействием исследуемых факторов.

В ходе реализации данной методики были сформированы сводные таблицы, включающие структуры заболеваемости в населенных пунктах выделенных категорий (табл. 1) для пяти периодов наблюдения, в которых представлены структуры заболеваемости по группам локализаций и по классификации МКБ – 9.

Таблица 1 Условные обозначения категорий населенных пунктов

Было произведено ранжирование структуры для каждой категории населенных пунктов за каждый период наблюдения и сформированы таблицы, содержащие ранжированные структуры заболеваемости по группам локализаций и по классификации МКБ – 9.

Для каждой таблицы были рассчитаны коэффициенты конкордации W5, W3 и W2, оценивающие согласованность структур заболеваемости. Показатель W5 оценивает согласованность структур по всем пяти периодам наблюдения (01.01.1953–31.12.1964; 01.01.1965–31.12.1974; 01.01.1975–30.06.1984; 01.07.1984–30.06.1994; 01.07.1994–31.12.2003),

показатель W3 – согласованность по трем периодам (01.01.1975–30.06.1984; 01.07.1984–

79