Формирование техногенних ландшафтів районів расположения

Міністерство загального характеру і професійного образования.

Російської Федерации.

Санкт-Петербурзький Державний гірський інститут ім. Г. В. Плеханова.

(технічний университет).

КУРСОВА РАБОТА.

По дисципліни «Геохімія оточуючої среды».

(найменування навчальної дисципліни відповідно до навчальному плану).

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА Тема: Формування техногенних ландшафтів районів розташування гірничо-збагачувальних комбинатов.

Автор: студент грн. __________ ___ /Коржиків Д.Ю./.

(підпис) (Ф.И.О.).

ОЦЕНКА: ___________.

Дата: ________________.

ПРОВЕРИЛ Руководитель проекту: доцент /.

Санкт-Петербург.

2000 год.

Зміст курсової работы… стр. 2.

1.Аннотация…стр.3.

2.Общие інформацію про промисловому объекте… стр. 5.

3.Природные і техногенні ландшафты… стр. 10.

4.Техногенные ореоли і потоки загрязнения… стр. 11.

5.Процессы техногенної метаморфизации складу вод і пород… стр. 20.

6.Библиографический список… стр. 23.

Додаток 1… стр. 24.

Додаток 2… стр. 25.

Додаток 3… стр. 26.

1.Аннотация.

У представленої курсової роботі розглянута територія гірничопромислового комплексу «Фосфати», ведучого розробку Егорьевского родовища фосфатов.

Вказані і охарактеризовані специфічні види техногенного ландшафту, характерні для даної территории.

Показано, що у районі розташування даного гірського підприємства формуються дві основні гідрохімічних і п’ять литохимических ореолів забруднення. Всім ореолів розраховані коефіцієнти контрастності і встановлено, що контрастним з геохімічних ореолів є ореол правому березі річки Натынки (у районі хвостосховища ПКОФ), з перевищенням коефіцієнта сумарного забруднення в 237 раз. Інший численний геохімічний ореол утворився лівому березі (побудовано його навколо всього комплексу об'єктів: діючих хвостосховищ рудопромывки і флотації, старих хвостосховищ, відстійників, нагромаджувача зворотному води). Тут спостерігається сумарний коефіцієнт контрастності 262. Для литохимического ореолу біля сільськогосподарського освоєння й у районі хвостосховища рудопромывки старих хвостосховищ розраховане перевищення фонових значень по фторидам, фосфатам, титану.

Розраховані насиченості стічних вод мовби основними забруднюючими компонентами і висновки про можливість перебігу процесів осадження цих компонентов.

Також складено карти ландшафтів і ореолів забруднення розташованих біля предприятия.

Abstract.

The phosphate occurence Egorevskoye is situated not far from town Voskresensk in Moscow region of Russia.

Phosphate mining is exert specific influence to environment. The tailing storehouses are creating the largest part of contamination of the underground water, surface water and terrain of this area. Faulting of tailing storehouse wall was the reason to formation a stream of pollution towards Ostashevka village. The largest part of contamination of the atmosphere are creating by the tubes of the mill.

At this work described an ecology situation near phosphate occurence and shows the level of influence to the environment. Also a map of soiling and pollution has been compiled.

2.Общие інформацію про промисловому об'єкті .

Підмосковне виробниче об'єднання «Фосфати» розробляє Егорьевское родовище фосфоритов.

Егорьевское родовище розміщено на південному сході Московської области.

Рельєф території поза зоною техногенних перетворень воднольодовиковий пологоволнистый. Висотна становище визначається оцінками 117- 160 м. На більш ніж 30% території природний рельєф порушений у зв’язку з відпрацюванням родовища відкритим кар'єрним способом і намывом відходів збагачення. Більшість відпрацьованих ділянок кар'єра спланована і рекультивирована.

Територією родовища протікає ріка Натынка з майданом водозабору 85,5 км², лівий приплив річки Москвы.

На території, не котру піддали техногенним змін, зустрічаються подзолистые, дерново-підзолисті і сірі грунту, які характеризуються низьким pH і «малим змістом органічних речовин. Як штучних грунтів (на території рекультивації) завдано шар глауконитовых песков.

У кліматичному ставлення родовище знаходиться у зоні поміркованоконтинентального клімату, під впливом повітряних мас Арктичного і Атлантичного бассейна.

Середньорічна температура району +3,8°С, середня тривалість безморозного сезону становить 130 днів. Висота снігового покрову сягає 3 м. Переважають вітри північно-західного напрями за її швидкості 3,1 м/с. Середньорічне кількість опадів 674 мм.

У геологічному будову Егорьевского родовища фосфоритів беруть участь відкладення юри, крейди, неогену, антропогена. Продуктивні горизонти пов’язані з фосфоритовой серією волзького ярусу верхньої юри, складається з двох пластів корисних копалин: нижнього — «портланд», верхнього — «рязань» і що залягає з-поміж них пласта глауконитовых порід. Фосфоритовые пласти залягають на келловей-оксфордских глинах верхньої юри, потужністю до 30−35 метрів, чорних, слюдистых, із включенням значної частини кальцитовых раковин.

Нижневолжский продуктивний фосфоритовый шар «портланд», представляє собою плиту, що складається з жовен фосфоритів, фосфоритовых ядер, кальцитовых ростров белемнитов, зцементованих фосфатно-кальциевым цементом.

Шар «портланд» перекривається шаром «аквілон», представленим фосфатизированными тёмно-зелеными глауконитовыми супесями.

Що Залягає вище верхнеюрский експлуатаційний шар включає у собі ауцелловый фосфоритный шар серовато-зеленого кольору та фосфоритную плиту чорного кольору. Фосфорити Егорьевского родовища ставляться до глауконитовой різновиду низкофосфатных фосфоритовых конкреций, містять 10,5 — 18,5% P2O5.

Породи фосфоритовой серії перекриваються відкладеннями валанжинского ярусу нижнього крейди, представленими буровато-серыми песчано-глинистыми породами, що містять железисто-оолитовые зерна фосфоритів і товщею кварцових слабослюдистых песков.

Вище залягають невыдержанные по простиранию кварцові, слабослюдистые піски неогену, перекрывающиеся відкладеннями антропогена флювиогляциальными і аллювиальными пісками, моренними суглинками, болотними отложениями.

У районах кар'єрів і хвостосховищ в геологічному розрізі присутні техногенні відкладення, представлені насипними і намывными породами.

Насипані породи утворюються у результаті складування в відвали дробильних пород.

Намывные породи, будучи відходами збагачення фосфоритовой руди, є механічні домішки і хімічні опади, насичені концентрованими токсичними розчинами, складуються біля хвостового хозяйства.

Як приклад геологічної будови проммайданчика наведемо схематичний розріз сховища рудопромывки (рис. 1).

Уся промплощадка Егорьевского родовища займають площу 3,72 км² .

Основними видами виробничої діяльності об'єднання «Фосфати» є видобуток фосфатів, збагачення переробка в кормові обесфторенные фосфати (ПКОФ). По напрямку діяльності підприємство ділиться на провадження у видобутку й провадження у їх переработке.

Видобуток фосфатів виробляється відкритим способом — кар'єром вскрывающим юрський водоносний обрій. Координати кар'єра (1200;250) (координати вказані відповідно до інженерно екологічної план- схемою (додаток 1) і отсчитаны від лівого нижнього кута) та її площа 0,23 км².

На території проммайданчика провадження у переробці ПКОФ і збагачення корисних копалин розташовуються такі объекты:

— будинок збагачувальної фабрики рудопромывки (350;1150) і S=0.72* *10−2км2, (7)(номер об'єкта на інженерно екологічної план-схеме (додаток 1).

— будинок збагачувальної фабрики флотації (180;1130) S=1.4*10;

2 км²,(8),.

— котельні (270;1000) 1.5*10−2км2 (170;1620) 1,4*10−3км2, (3,10).

— будинок ПКОФ (350;1730), 1,62*10−2км2 ,(1),.

с-з ю-в.

[pic].

1, 2, 3, 4, 5.

Рис. 1. Схематичний розріз сховища рудопромывки.

1 — глини (Jз cl-ox), 2-фосфориты (Jз v), 3 — насипні піски, 4 — суглинки, 5 -намывные пески.

— теплиця (70;1620) S=2,7*10−3км2,.

— на території є хвостове господарство, що складається з: хвостосховищ флотації, рудопромывки і відновлення старих, нагромаджувача зворотному води, відстійників. З загальною площею 0,24 км²,.

— залізні дороги.

Усю цю інформацію відбиває інженерно екологічна план-схема.

(додаток 1).

Технологічна схема виробництва зображено на рис. 2.

Рис. 2.Схема процесу видобутку газу і переробки фосфоритів, і навіть освіти відвалів відходів производства.

3.Природные і техногенні ландшафты.

Ландшафт — основна одиниця фізико-географічного районування — генетично єдина територія з однотипним рельєфом, геологічним будовою, кліматом, загальним характером поверхневих і підземних вод, закономірним поєднанням грунтів, рослинних і тварин сообществ.

Техногенний ландшафт — змінений чи штучно створений людиною на природної основі ландшафт, природне рівновагу у якому постійно підтримується человеком.

Елементарний ландшафт — певний елемент рельєфу, складений однієї породою чи наносом, протягом якого зберігається певний тип грунту, і покритий у кожний окремий момент свого існування певним рослинним сообществом.

Відповідно до цих визначень на цій території можна як природні, і техногенні ландшафты.

До техногенним ландшафтам можна отнести:

1. Територію ПКОФ (1) та її хвостосховище (2) -це техногенний горно-промышленный элювиальный ландшафт.

2. На схід від хвостосховища розміщається пасовище (27) — це техногенний агро ландшафт.(биогенный).

3. Територія боліт техногенного походження (18) — це техногенний супераквальный ландшафт. Основне напрям потоків забруднення до річки Натынке і оз.Круглое. (абиогенный).

4. Територія збагачувальних фабрик і хвостового хозяйства.

(8,7,11,12, 13,15,14,16,17) — пустельний техногенний абіогенний ландшафт з травня нульової продуктивністю. Це територія, де складуються відходи виробництва та спостерігаються физикохімічні, колоїдні, техногенні (трубопроводи) міграції элементов.

5. С/г рекультивації (20) — це техногенний агро-элювиальный ландшафт (біогенний). Литохимический потік загрязнения.

6. Лісогосподарські рекультивації (21) техногенний лісогосподарський элювиальный ландшафт. (биогеный).

7. Рекреаційна рекультивація (22) — техногенний реакреционный элювиальный ландшафт. (биогеный).

8. Територія кар'єра, вирубки лесов, отвалов (24,25,26,19) — техногенний гірничо -промисловий элювиальный ландшафт .

(абиогеный).

9. Річка Натынка -техногенний аквальный ландшафт. Сюди відносяться все потоки забруднюючих речовин, створюючи литохимический ореол загрязнения.

Природним ландшафтом є: ліс (23) — природний лісової элювиальный ландшафт. (биогенный).

Наочну картину можна оцінити карте-схеме ландшафтів. (Додаток 2).

4.Техногенные ореоли і потоки загрязнения.

Ореоли — це ділянки майданного забруднення, які класифікуються на: литохимические (верхні верстви літосфери), гидрохимические (підземні і поверхневі води) і атмохимические (повітряний бассейн).

Потоки — це ділянки лінійної форми з концентраціями забруднюючих компонентів в багато разів перевищують фонові значення чи ПДК.

Яскраво виражені порушення і забруднення району досліджень відбито в таблиці 1.

Таблица1.

Джерела на довкілля у районі АТ «Фосфати». |Ресурси |Порушення |Координаты|Загрязнения |Координати| |Водні |Затоплення | |Ореоли, потоки | | | |(болото) |800;1220 |забруднення в | | | |Освіта | |підземних водах | | | |озера на |1910;1520 |і поверхневих | | | |території |1900;1400 |водах | | | |колишнього кар'єра| | | | | | | | | | | |Осушення | | | | | |(водозабір) | | | | |Земельны|Выемки (карьер)|1100;240 |Эфеля від |1170;1100 | |е | |1100;130 |рудопромывки | | | |Насипу (відвал)| |Шлами від |1230;750 | | | |1300;1000 |флотації |1990;1130 | | |Дамби |1100;1430 |Забруднена | | | |, сховище і |1990;1130 |супесь с/г | | | |відстійники | |рекультивації | | | |Болота | | | | | |Забудова | | | | | |С/г | | | | | |рекультивація | | | | |Воздушны|Аэродинамически|350;1730 |Викиди шкідливих |350;1730 | |е |е |350;1150 |речовин |200;1150 | | | |200;1150 | |350;1150 | | | |300;1200 | | | |Биота |Фитоценотически|1990;1130 |Механічні і | | | |е |1800;800 |хімічні | | | |(рубання лісу, |160;900 |забруднення | | | |деградація | | | | | |растительности)|1140;330 | | | | |. | | | | | |Зооценотические| | | | | |(распугивание, | | | | | |знищення | | | | | |живий.) | | | |.

4.1 Атмохимические ореолы.

Формування атмохимических ореолів забруднення викликано газо-пылевыми викидами в приземные верстви атмосфери збагачувальними фабриками і ПКОФ сірчистого ангидрита, фосфорної пилу, фтористого водню, і навіть перенесенням піску і пилу із території хвостового господарства. Протяжність атмохимических ореолів забруднення околицях збагачувальних фабрик і ПКОФ до 10 км, і виходить поза межі запропонованої топографічної основы.

4.2 Гидрохимические ореолы.

Хвостове господарство збагачувальних фабрик включає у собі п’ять хвостосховищ, дві з яких є заповненими (старі хвостосховища 11,12), до чинним ставляться: хвостосховище 14 — рудопромывочной фабрики, хвостосховище ПКОФ 2, хвостосховище флотационной збагачувальної фабрики 15; відстійники 16,17, нагромаджувач зворотному води 13 (нумерація відповідно до план-схеме (додаток 1)). Площі і координати всіх основні джерела забруднення зазначені у таблиці 2.

Територія хвостового господарства розташована на відвалах відпрацьованого кар'єра. Відходи збагачення намываются на насипні піщані відкладення як пульпи. Протягом 7−12 діб після скидання в хвостохранилищах намывные грунти перетворюються на осад, а стічні води потрапляють у систему водооборота, розголошення зі якої внаслідок високих фільтраційних здібностей насипних і намивних відкладень і відсутності такої ізоляції дна і стінок сховищ сягають 75%.

Таблиця 2.

Площі і координати основні джерела забруднення досліджуваного району. |Джерело забруднення |Координати, м |Площа, м2*| | |X |Y | | |Хвостохр. Флотації (15) |1230 |760 |52 500 | |Хвостохр. Рудопром (14) |1180 |1090 |62 500 | |Хвостохр. ПКОФ (2) |620 |1710 |21 250 | |Старе хвостохр. (11) |570 |980 |23 750 | |Старе хвостохр. (12) |590 |760 |28 750 | |Нагромаджувач зворотному |860 |800 |52 500 | |воды (13) | | | |.

*- площі враховано методом точкової палетки.

Основними забруднюючими грунтових вод компонентами на расмотреной території є солі смоляних і жирних кислот, сульфати, фосфати і кальцій. Просочування із старих хвостосховищ відсутні, є лише інфільтрація атмосферних осадков.

На ділянках інфільтрації стічних вод мовби флотационной фабрики до переліку основних забруднювачів додаються нафтопродукти. Забруднення органічними реагентами пов’язані з флотореагентами. Найбільшу небезпеку обману забруднення природних вод представляє фільтрація стічні води з хвостосховищ розташованих березі річки Натынки і оз.Круглого. У місцях завантаження стічні води у ріку склад річкових вод практично адекватний складу дренажних вод.

Найбільше контрастне забруднення підземних вод зокрема у районі шламонагромаджувача ПКОФ, дренажні води якого багаті високими концентраціями органічних речовин, фторидів, фосфатов.

У не наслідок поганої ізоляції дна і стінок сховищ рідких відходів відбувається інфільтрація стічні води межі сховища. Зблизька забруднення в підземних водах у результаті вилуговування і розчинення твердих відходів атмосферними опадами та його інфільтрації в підземні води. У розглянутий разі контуром гідрохімічного ореолу забруднення служить изолиния багатозначно коефіцієнта сумарного забруднення рівного единице.

Коефіцієнти контрастності гідрохімічних ореолів і потоків забруднення визначають кожному за забруднюючої компонента щодо значень ГДК (Ккпдк) і фонових значень (Ккф).

Ккапдк=Са/ПДКа.

(4.2.1) ;

Ккаф=Са/Сфа (4.2.2);

Де в формулах (4.2.1) і (4.2.2) застосовуються обозначения:

Са — концентрація компонента На забруднених водах (мг/л; мг-экв./л задля спільної жорсткості);

ПДКа — ГДК для компонента, А (мг/л; мг-экв./л);

Сфа — фонова концентрація компонента, А (мг/л; мг-экв./л).

Всі ці значення (Сфа, З, а, ГДК, а) дано у таблиці 3.

Таблиця 3.

Концентрація забруднюючих компонентів в підземних і поверхневих водах, їх фонові значення й ГДК (мг/л) |Місце |Cl |SO4|Ca |Mg |Обща|F |P |Солярн|Соли |PH | |Відбору | | | | |я | | |ые |смолян| | |Проб | | | | |жест| | |Оливи |ых | | | | | | | |до | | | |кислот| | |ГДК |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| | | | | | | | | | | |і | | | | | | | | | | | |Хвостох|360|106|510|240|45,5|9,2 |15 |0,5 |150 |7,0| |р. | |0 | | | | | | | | | |Рудопро| | | | | | | | | | | |м | | | | | | | | | | | |Старі |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 |- |.

Загальну жорсткість розраховують в (мг-экв./л) за такою формулою :

Сож.=[Ca2+]/20+[Mg2+]/12.

(4.2.3);

(ПДКож=7мг-экв./л) .

Оцінка ступеня забруднення підземних і поверхневих вод виробляється по сумарному коефіцієнта забруднення вод, що можна розрахувати по формулі :

Кз= Кпдккcl+Кпдккso+Кпдккож+Кпдккp+Кпдкк +Кпдккс.к.+Кпдккс.с.

(4.2.4);

Таблиця 4.

Коефіцієнти контрастності і сумарного загрязнения.

гидрогеохимических ореолів і потоків (щодо ГДК) |Місце |Cl |SO42-|ОЖ. |F |P |Соляр.|Соли |До? | |от-бора | | | | | | |смол. | | |проб | | | | | |Олія |к-т | | |Хвостохр|1,64 |1,94 |5,90 |5,47 |2,86|70,0 |175,0 |262,81| |. | | | | | | | | | |Флотації| | | | | | | | | |Хвостохр|1,03 |2,12 |6,50 |6,13 |4,29|10,0 |75,0 |105,07| |. | | | | | | | | | |Рудопром| | | | | | | | | |Старі |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 | |Криниця | | | | | | | | |.

Розраховані значення Кпдкк по 12 скваженам та стилю всіх хвостосховищ наведені у таблиці 4. А коефіцієнти контрастності по фоновим концентрациям наведені у таблиці 5.

Таблиця 5.

Коефіцієнти контрастності і сумарного загрязнения.

гидрогеохимических ореолів і потоків (щодо фону) |Місце |Cl |SO4 |Загальна |F |P |Соляр.|Соли |До? | |відбору проб| | |жестк.| | |олію |смол. | | | | | | | | | |до-ти | | |Хвостохр. |77,7 |6,88|10,6 |9,65 |100 |35 000 |35 000 |70 205| |Флотації | | | | | | | | | |Хвостохр. |48,65|7,45|11,7 |10,82|150 |5000 |15 000 |20 229| |Рудопром | | | | | | | | | |Старі |33,79|4,18|5,90 |4,71 |80 |10 |5600 |5739 | |Хвостохр | | | | | | | | | |Скв.1 |54,05|6,99|11,62 |10,35|120 |11 000 |28 000 |39 203| |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 |11 857| |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 |40 000 |40 494| |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 |18 000 |18 214| |Скв.12 |40,81|4,61|5,34 |2,59 |32 |50 |3000 |3136 | |Криниця | | | | | | | | |.

4.3. Литохимические ореоли і потоки загрязнений.

Освіта литохимических ореолів забруднення на аналізованої території пов’язані з накопиченням лежить на поверхні ландшафту техногенних відкладень різко які відрізняються своєму складу від почвенно-покровных відкладень природних ландшафтів околицях рекультивированных територій і хвостового хозяйства.

Площа литохимических ореолів забруднення біля сільськогосподарського освоєння становить 450 га.

Для визначення инородности техногенних порід для ландшафту Натынского водозбору визначається коефіцієнт контрастності техногенних литохимических ореолів Кя (визначається за такою формулою (4.3.1)).

Кк=Са/Саф.

(4.3.1);

Де запроваджені позначення :

Са — концентрація компонента На техногенних відкладеннях в % (дані про сховищам дано у таблиці 6);

Саф — фонові концентрації компонента А (дано у таблиці 6).

Коефіцієнти контрастності литохимических забруднень зазначені у таблиці 7.

Аналізовані литохимические ореоли забруднення контрастні по фосфатам, фторидам, сульфатах, карбонатам, кальцію, залозу, титану (табл.7). Техногенні литохимические ореоли є одній з причин формування в підземних водах гидрогеохимических ореолів загрязнения.

Тимчасовими потоками і підземними водами відбувається винесення водорозчинних солей і зважених частинок у ріку Натынку, де у руслових відкладеннях формується литохимический потік загрязнения.

Таблиця 6.

Склад забруднюючих компонентів в естественных.

почвенно-покровных відкладень і техногенних відкладень (%) |Порода |Фосфаты|Фториды|Сульфа|Карбон|Ca |Fe |Ti | | | | |-ти |а-ты | | | | |Почвенно-покро|0.05 |0,01 |0,38 |0,85 |3,85 |2,37 |0,03| |в-ные | | | | | | | | |відкладення | | | | | | | | |(фон) | | | | | | | | |Глауконитовая |6.5 |2,8 |1,03 |0,95 |9,07 |10,38|0,3 | |супесь | | | | | | | | |(територія | | | | | | | | |с/г освоєння) | | | | | | | | |Эфеля (відходи |8.9 |0,3 |1,2 |2,7 |15,26|13,53|- | |рудопромывки) | | | | | | | | |Шлами (відходи |5.1 |0,61 |0,8 |1,97 |9,8 |14,32|- | |флотації) | | | | | | | |.

Через війну вітрової і водної ерозії відбувається винесення забруднюючих речовин за приделы ділянок складування техногенних відкладень і формування переотложений литохимических ореолів загрязнения.

Таблица 7.

Коефіцієнти контрастності основних техногенних забруднювачів литохимических ореолов.

|Порода |Фосфат|Фториды|Сульфат|Карбона|Ca |Fe |Ti | | |и | |и |ти | | | | |Глауконитовая|130 |280 |2,7 |1,1 |2,4 |4,4 |10 | |супесь | | | | | | | | |(територія | | | | | | | | |с/г освоєння)| | | | | | | | |Эфеля (отходы|178 |30 |3,2 |3,2 |4,0 |5,7 |- | |рудопромывки)| | | | | | | | |Шлами (отходы|102 |61 |2,1 |2,3 |2,6 |6,0 |- | |флотації) | | | | | | | |.

Цими даних таблиць можна побудувати карту техногенних ореолів забруднення (Додаток 3).

5.Процессы техногенної метаморфизации складу вод і пород.

Влучаючи стічних вод мовби в природний ландшафт їм змінюються кислотно-щелочные і кислотно-восстановительные умови. Внаслідок цього, в деяких забруднюючих речовин, відбувається різке зниження міграційних здібностей рахунок їх осадження. Процеси осадження важко розчинних речовин CaCO3, CaF2, CaHPO4 описуються уравнениями:

Сa2++2F-(CaF2(.

Ca2++HPO42-(CaHPO4(;

Ca2++CO32-(CaCO3(;

Можливість проходження процесу визначається насиченістю ® вод з'єднанням .

При r (1 — розчин недонасыщен з'єднанням. r = 1 — спостерігається рівновагу між рідкої і твердої фазою. r (1 — розчин перенасичений з'єднанням й відбувається осадження його з раствора.

Розрахунок насиченості грунтових вод важко розчинними сполуками проводився у наступному последовательности.

1. Визначення молярных концентрацій основних компонентів, які у водах: ci = (Ci / Mi)(10−3,.

(4.1); де Ci — задана концентрація i-го компонента в мг/л; Mi — молекулярна маса i-го компонента.

2. Розрахунок іонній сили розчину (I):

[pic].

(4.2); де zi — заряд i-го компонента.

3. Визначення коефіцієнта активності (j) згідно із законом Дебая-Гюккеля, що у спрощеному вигляді то, можливо розрахований как:

[pic] , — для одновалентных іонів (4.3);

[pic] , — для двовалентних іонів (4.4);

4. Визначення активності (a): ai = jici ,.

(4.5); 5. Розрахунок насиченості ®:

[pic], (4.6); де [pic]- розчинність сполуки MezXy в воде.

Для CaCO3 L=10−8.3, CaF2 L=4*10−11, CaHPO4 L=2.7*10−7.

Таким методом можна розрахувати насиченість вод CaHPO4, CaF2 і CaCO3.

Бо за значеннях рН менш 8 у складі вод переважають іони першої стадії дисоціації вугільної кислоти — HCO3-, потрібно попередній умовний перерахунок активностей іонів HCO3- в активності іонів СО32-.

Дисоціація вугільної кислоти відбувається наступним образом:

Н2СО3 (М+ + НСО3- (М+ + СО32- ,.

Для другий стадії дисоціації справедливо выражение:

[pic],.

(4.7); де [pic] - константа другий стадії дисоціації вугільної кислоти (10−10,3), а [pic].

Тоді активність іонів CO3 визначатиметься как:

[pic].

(4.8);

Усі розрахунки зведені в таблицю 8.

Таблиця 8.

Розрахунок насиченості стічні води важко розчинними сполуками |Хвостосховище флотації |Хвостосховище рудопромывки | |pH=7.5 |PH=7 | | |З, |З |а, | |З, |З |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 |.

За результатами таблиці можна дійти невтішного висновку, що СaF2 і CaCO3 осаджується в хвостохранилеще рудопромывки і флотації (т.к. їх розчини перенасичені (r>1)), а CaHPO4 перебуває у розчині до стану недонасыщенности т.к. (r.