Введение к работе
Актуальность работы
Резкие изменения среды на Земле моїут происходить вследствие катастрофического толчка, которым может быть глобальная природная или природно-ашропо! енная кагасірофа Катастрофы всегда приводяї к существенным эволюционным перестройкам. Крупные перестройки в развитии органического мира, как показали исследования последних лет, происходили через каждые 30-35 млн. лет и все они удивительно точно совпадали с сильнейшими изменениями геофизических параметров, температур земной поверхности, влажностью приземной части воздуха, перестройками климатической системы, колебаниями содержания углекислого газа и кислорода в атмосфере, изменениями объема вод Мирового океана и ряда других глобальных факторов. Все настоятельнее утверждается мысль Вернадского, что «Землю следует рассматривать, как галактический объект, только тогда будут поняты полностью геологические процессы, происходящие на ней» Примерами природных катастроф являются сближения Земли с крупными космическими телами, о чем свидетельствуют высокие содержания различных элементов (осмия, иридия и др) в соответствующих по времени слоях литосферы. За последние годы в различных направлениях естественных наук развиваются представления о периодичности катастрофических собышй на Земле: циклический характер имеют не только тектонические процессы, но и процессы вулканизма, седиментогенеза, климата, условия формирования полезных ископаемых и др Поэтому мониторинг различных химических, элементов в природных средах необходим для выявления предвестников природных аномалий и эволюционных перестроек.
Из природных явлений следует отметить существующую в Краснодарском крае опасность оползневых движений. Хотя большее внимание уделяется другим опасным явлениям природы - наводнениям, смерчам, землетрясениям т.п. оползни, особенно расположенные вблизи жилых и производственных объектов и дорог, представляют угрозу экологической безопасности региона. На территории Краснодарского края находятся также предприятия по производству полезных ископаемых (Краснодарский ртутный рудник и др.), предприятия нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего комплексов, аварии на которых представляют серьезную эко-
3 РК. НАЦИОНАЛЫ*' « і
логическую катастрофу.
Транспоріньїе ірубопроводьі, хранилища нефти и газа, а также объекты их инженерно-1 ехнического обеспечения представляют собой систему, подверженную воздействию огромного количества природных и ієх-ногенных факторов, приводящих к повышенному износу и, как следствие, возрастанию риска аварий.
В диссертации рассмотрен радиационно-физический мониториш некоторых природных и природно-антропогенпых объектов: ядерно-химические процессы в почвах, поведение радиоактивных полей в период землетрясений, движения оползней, обеспечение безопасности трубопроводов и нефтехранилищ, мониторинг территорий геолого-разведочных работ на участках добычи полезных ископаемых и др
Теоретической и методической основой для выполнения диссертационной работы послужили труды огечесівенных и зарубежных ученых: Авсюка Ю.Н., Алексеева В А., Альтермана Э.И., Балуховского Н.А., Баранова В.И., Гилмора Р., Добрецова Н.Л., Купцова В М , Маренного A.M., Цветковой Т.В., Шереметьева В.М., Adams Т.A., Beck H.L., Cadwell М.М. и др.
Работа выполнена в рамках краевой целевой программы «Прогнозирование, снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Краснодарском крае» (госрегистрация № ГР 01 2 00 1 06699).
Цель работы:
Оценка влияния радиоактивности на геодинамические процессы в природных (территории оползней, горные породы и др.) и промышленных объектах (нефтехранилища, участки добычи полезных ископаемых и др.), нахождение взаимосвязи между накоплением радиоактивных элементов в окружающей среде и природными аномалиями (землетрясения, оползни и др. динамические процессы).
Научная новизна:
1. Изучено накопление природных и (или) техногенных радионуклидов в верхних слоях пород, отражающееся на формировании возможных природных аномалий (землетрясения, оползни и др.).
. і - 4
-
Впервые па территории Краснодарского края проведён широкомасштабный площадной мониторинг природных почвенных іазов (радон, водород) с целью выявления границ формирования напряженно-деформированных состояний горных пород.
-
Изучена взаимосвязь интенсивности полей подземных мюонов с процессами добычи полезных ископаемых.
-
Совместное использование радиационно-физических и сейсмоизмере-ний на территории некоторых промышленных предприятий Краснодарского края показало, что концентрации газов (водород, радон) в почве являются функциями не только структурных нарушений в породах, но и загрязнений нефтепродуктами.
Практическая значимость:
Внедрение разработанного комплекса радиационно-физических измерений в практику геологоразведочных работ позволит предупредить экологические катасгрофы на таких природных и промышленных объектах, как оползневые участки, рудники, накопительные участки нефтепроводов.
Методы и объекты исследований:
Методические разработки заключаются в усовершенствовании низкофоновых систем определения радиоэлементов природных рядов урана и тория, космогенных изотопов - трития, Ве-10, Na-22, Ai-26, CI-36, Аг-39, Кг-85, альфа-излучающих тяжелых элементов. В соответствии с этим проводилась разработка взаимно совместимых методик одновременного определения разных радиоэлементов в природных средах, создание программных и инструментальных методов, обеспечивающих совокупное решение задач автоматизированного контроля окружающей среды на радиоактивные и стабильные элементы. Основное внимание уделялось созданию экспериментальных установок, использующихся в разных методиках определения радионуклидов, с минимальным объемом радиохимического выделения и возможностью одновременного анализа содержания радиоактивных и стабильных элементов.
Объектами исследований являлись территории оползней, подземные выработки (штольни и пещеры Краснодарского и Ставропольского краев),
а также территории промышленных объектов- Краснодарский ртутный рудник, участки нефтедобычи НГДП-3, терриюрии Ейской, Ильской и Тихорецкой нефтебаз, ОАО «Новоросцемент».
Апробация работы:
Основные результаты работы докладывались на I Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии и материалы», Москва, 2001; II Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии и материалы», Геленджик, 2003; НТ Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды, Ростов-на-Дону, 2004; Международной конференции «Экология, Образование, Здоровье», Краснодар, 2004; VIII Международной конференции по спектроскопии, томографии и экологии, Ростов-на-Дону, 2005.
На защиту выносятся:
-
Система наблюдения изменений радиационно-физических параметров природных и природно-техногенных объектов Краснодарского края и их взаимосвязь с природными и техногенными аномалиями.
-
Качественная оценка напряженно-деформттрован"ньгх состояний горных пород (землетрясения, оползни) путем измерения накопления природных почвенных газов (радон, водород).
-
Данные «мюонной» томографии горных пород с целью оценки геодинамических процессов.
-
Данные динамики распределения радионуклидов в подземных водах промышленных объектов.
'5. Данные радиационно-физических измерений, сейсмо- и электроразведки для оценки экологического состояния нефтебаз, нефтехранилищ и т.п.
Публикации:
По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы включающего 279 наименований. Об-
щий объём составляет 130 страницы текста, в том числе 33 рисунка и 13 таблиц.
