Введение к работе
Актуальность работы. Проблема охраны подземных вод от загрязнения имеет особенно важное народнохозяйственное значение для районов, где подземные воды являются важнейшим, а подчас и единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения. К таким районам относятся конуса выноса предгорий Средней Азии, в том числе в долине р.Вахш в Таджикистане. В верхней части этой долины произошло загрязнение азотистыми соединениями крупнейшего в этом регионе Калининабадского месторождения пресных подземных вод, приуроченного к передовой части Вахшского конуса выноса. Основным источником загрязнения является промплошадка Вахшского аэотно-тукового завода (ВАТЗ). Вопросы, связанные с изучением загрязнения подземных вод на этом месторождении и борьбой с ним, явились темой настоящего исследования.
Актуальность темы диссертации обусловлена тем, что, с одной стороны, она посвящена одному из наиболее распространенных видов загрязнений - нитратно-аммонийному, а с другой стороны, тем, что это загрязнение произошло на одном из крупнейших месторождений пресных подземных вод в Таджикской ССР, относящемся к типовым для этого региона месторождениям конусов выноса. Поэтому проведенные исследования имеют не только конкретное практическое значение применительно к данному месторождению, но и гораздо более широкое общее методическое значение в связи с частым проявлением нитратно-аммонийного загрязнения и распространенностью указанного типа месторождений подземных вод. Ьтим можно объяснить и тот факт, что загрязнение подземных вод исследуемого района явилось предметом активного обсуждения на страницах местной печати. О нем упоминалось также в ряде публикаций в центральной прессе.
Основные задачи исследований:
-
изучение закономерностей распределения нитратно-аммонийного азота в плане и в вертикальном разрезе конуса выноса;
-
изучение динамики загрязнения подземных вод в условиях работы защитного водозабора;
-
изучение структуры фильтрационного потока подземных вод конуса выноса в нарушенных условиях с применением цифрового моделирования как основы прогноза развития загрязнения;
-
разработка предложений по водоохранным мероприятиям для защиты подземных вод и основных положений по организации водоохранной зоны в передовой части Вахпюкого конуса выноса.
Методика исследований включала:
обобщение и анализ фондового и опубликованного материала по условиям формирования и распространения загрязнения в подземных водах (Ф.М.Бочевер, Н.Н.Лапшин, А.Е.Орадовская, 1979; Ф.М. Бочевер, А.Е.Орадовская, 1972; В.М.Гольдберг, 1973, 1976, 1979; З.М.Гольдберг, С.Газда, 1984; Е.Л.Минкин, 1967, 1972, 1973; Ф.И. Тютюнова и др., 1978; В.М.Шестаков, 1961, I960; Е.В.Пиннекер, 1979; В.А.Мироненко, В.Г.Румынии, В.К.Учаев, 1980; В.А.Миронен-ко, Е.В.Мольский, В.Г.Румынии, 1988; В.И.Лялько и др., 1980; Ж.Фрид, І9ВІ; Н.И.Плотников, С.Краевский, 1983; К.Е.Питьева,1984 и др.);
получение аналитических зависимостей и моделирование с использованием ЬВМ с целью изучения структуры фильтрационного потока подземных вод в нарушенных условиях для различных вариантов геофильтрационных схем;.
анализ условий распространения загрязняющих азотистых соединений в подземных водах при работе защитного водозабора с помощью построения серии погоризонтных карт содержания нитратов, аммония и суммарного азота.
Научная новизна работы:
-
установлены закономерности поступления, накопления и переноса азотистых веществ в подземных водах Вахпюкого конуса выноса;
-
выполнена пространственно-временная характеристика распространения азотного загрязнения подземных вод на основе его картографического отображения;
-
установлено преимущественное загрязнение подземных вод Вахпюкого конуса выноса аммонийным азотом как по интенсивности, так и по площади (площадь распространения загрязнения нитратами существенно меньше);
-
изучена структура фильтрационного потока подземных вод Вахшского конуса выноса в нарушенных условиях, установлена возможность подтягивания загрязнения к существующему хозяйственно-питьевому водозабору;
-
разработаны предложения по создание водоохранной зоны в передовой части Вахшского конуса выноса и комплекс мероприятий, направленных на локализации и ликвидацию существующего очага загрязнения и предотвращения поступления новых порций загрязнения подземных вод.
Практическая значимость работы заключается в том, что исследованы закономерности развития ареала загрязнения подземных вод, разработаны мероприятия по локализации существующего очага загрязнения и предотвращению его дальнейшего развития на крупнейшем в Вахшской долине месторождении пресных подземных вод, разработана методика исследований и даны рекомендации по организации водоохранной зоны для месторождений конусов выноса, расположенных в аналогичных условиях.
Реализация работы. Научно-методические результаты работы переданы и внедряются в практику исследований Курган-Тюбинской ГГП ПО "Таджикгеология", используются Чирчикским филиалом ГИАП Минудобрений СССР при разработке проекта реконструкции Вахшского азотно-тукового завода с одновременной реализацией комплекса водоохранных мероприятий на промплощадке завода.
Апробация работы. Основные положения защищаемой диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзном гидрогеологическом семинаре "Гидрогеологические исследования межгорных впадин" (с.Курское, Киргизская ССР, 1984 г.); на республиканской научно-практической конференции "Итоги гидрогеологических и инженерно-геологических работ в Таджикистане и направления дальнейших исследований" (Душанбе, 1985 г.); на Всесоюзной школе передового опыта "Изучение загрязнения подземных вод на опытно-произво; ственных полигонах" на ВДНХ СССР (1987 г.); на 33-й конференции молодых ученых ВСЕГИНГЕО (1968 г.); на Азербайджанской республиканской конференции молодых ученых и специалистов по проблемам геологии и геофизики (Баку, 1988 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано пять печатных работ и две находятся в печати.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на IG*( страницах машинописного текста, включает 2^ рис. и 18 табл. и список литературы из 80 наименований.
Автор глубоко благодарен доктору геолого-минералогических наук, профессору В.М.Гольдбергу за научное и методическое руководство работой. Автор также искренне признателен сотрудникам лаборатории математических методов ВСЕГИНГЕО А.А.Плетневу и Л.В. Семендяевой, авторам программы ТО PAS , за помощь в методике пользования программой при выполнении моделирования на ЕС-1055 и ЕС-1046.