Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Региональная оценка опасности загрязнения подземных вод как компонента окружающей среды

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Региональная оценка опасности загрязнения подземных вод как компонента окружающей среды"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ

На правах рукописи

003484ьээ

Проскурина Ирина Владимировна

РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД КАК КОМПОНЕНТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

2 6 НОЯ ?0Л9

Москва - 2009

003484959

Диссертация выполнена в Институте водных проблем РАН и в Институте химии и проблем устойчивого развития Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева

Научный руководитель:

доктор географических наук

Белоусова Анна Павловна

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, проф. Веницианов Евгений Викторович кандидат географических наук, доцент Хорошев Александр Владимирович

Ведущая организация

Институт географии РАН

Защита состоится 3 декабря 2009 года в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д.002.040.01 по адресу: Москва, ул. Губкина, д.З, Институт водных проблем РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных проблем РАН

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просьба направлять в адрес Совета: 119333, Москва, ул. Губкина, д.З, Институт водных проблем РАН, ученому секретарю Диссертационного совета Д.002.040.01. факс: 8 (499) 135-54-15

Ученый секретарь

Диссертационного совета

доктор геолого-минералогических наук,

Автореферат разослан « 30» октября 2009 года

профессор

Р.Г. Джамалов

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Одним из важных элементов национальной безопасности является экологическая безопасность, которая в частном случае понимается как состояние защищенности окружающей природной среды от угроз, возникающих в результате антропогенных воздействий на нее. Среди разных подходов к комплексной оценке влияния техногенных факторов на окружающую среду (ОС) наиболее приемлем компонентный подход, когда объектами исследования являются ее компоненты: атмосфера, педосфера, литосфера, гидросфера (поверхностная и подземная) и биосфера.

В данной работе опасность загрязнения ОС и отдельных ее компонентов в результате техногенной нагрузки рассматривается как угроза жизнедеятельности биосферы и человека.

Комплексная геоэкологическая характеристика территории с точки зрения опасности загрязнения подземных вод (ПВ) как компонента ОС позволяет рассматривать загрязнение ПВ в качестве показателя загрязнения ОС в целом. Если загрязнены ПВ, то об экологическом состоянии ОС в данном регионе можно говорить как о неблагоприятном.

Для применения вышеизложенных подходов в качестве объекта исследований была выбрана Брянская область, так как, с одной стороны, на ее территории наблюдаются серьезные последствия антропогенного воздействия: имеет место загрязнение ПВ в результате функционирования объектов хозяйственной деятельности, и она больше других регионов пострадала в результате аварии в Чернобыле, с другой - была проведена геолого-экологическая съемка Брянской области и ведется государственный мониторинг за состоянием ОС.

В работе исследования осуществлялись в следующей последовательности:

- Проведено региональное районирование территории Брянской области по суммарной техногенной нагрузке на ОС и ее компоненты в масштабе 1:500000. В результате районирования Брянская область была разделена на три района со специфической техногенной нагрузкой: Северный, Западный и Юго-Восточный.

- На территориях выделенных районов была оценена опасность загрязнения ОС и ПВ различными загрязняющими веществами (ЗВ), характерными для каждого района. Были выбраны два района для последующих исследований: Северный - для изучения влияния точечных источников загрязнения и Западный - для изучения влияния диффузных источников.

- Для Западного района оценена защищенность и уязвимость подземных вод к загрязнению радионуклидами, для Северного - защищенность от загрязнения тяжелыми металлами и другими ЗВ.

Комплексная оценка влияния антропогенных факторов на состояние ОС и ПВ, выполненная для Брянской области, может быть проведена и для других регионов Российской Федерации с неблагоприятной экологической обстановкой.

Целью работы является комплексная оценка опасности загрязнения ПВ как компонента ОС на примере Брянской области. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- анализ, обобщение и обработка исходного материала по природно-техногенным особенностям Брянской области (материалы геолого-экологической, геолого-гидрогеологической съемок, специальных исследований - гранты, проекты, данные мониторинга и др.).

- оценка суммарной техногенной нагрузки на ОС и ее компоненты и разработка методики ее районирования с построением на основе ГИС-технологий специальной карты масштаба 1 : 500000 для Брянской области;

- оценка опасности загрязнения ПВ как компонента ОС с построением соответствующей карты для Брянской области;

- оценка защищенности грунтовых вод (ГВ) от загрязнения радионуклидами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими ЗВ с построением с использованием ГИС-технологий соответствующих карт для некоторых районов Брянской области.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны новые подходы к районированию суммарной техногенной нагрузки на ОС и ее компоненты

2. Разработана методика комплексной оценки опасности загрязнения ПВ как компонента ОС на основе расчета индексов их устойчивости к негативному воздействию.

3. Проведена оценка экологического состояния территории Брянской области с использованием современных методов картографирования и ГИС-технологий.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Результаты данной работы могут быть использованы для оценки экологического состояния территории Брянской области для дальнейших прогнозных оценок изменения этого состояния под влиянием антропогенной нагрузки.

2. Разработанные подходы могут быть использованы для оценки экологического состояния других регионов страны.

Защищаемые положения

1. Усовершенствованная методика районирования техногенной нагрузки на окружающую среду позволила выделить на территории Брянской области районы, различающиеся по характеру источников и интенсивности их воздействия на компоненты среды.

2. Впервые выполнена оценка опасности загрязнения подземных вод с учетом их взаимодействия с компонентами окружающей среды на основе разработанных индексов.

3. На основе прогнозной оценки установлен различный уровень защищенности грунтовых вод от загрязнения токсичными ингредиентами (радионуклидами и тяжелыми металлами).

Апробация работы и публикации

Основные положения диссертационной работы доложены на 7-м Международном конгрессе ЭКВАТЭК-2006 «Вода: экология и технология» (Москва, 2006), Научной конференции «Водные экосистемы, организмы, инновации - 8» (Москва, 2006), Научной конференции молодых ученых «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность» (Москва, 2007, 2008), Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии -Сергеевские чтения (Москва, 2008), Межвузовской научной конференции «Молодые - наукам о земле» (Москва, 2008). Основные положения диссертационной работы отражены в 13 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Объем работы 173 страницы машинописного текста, включая 24 рисунка, 16 таблиц. Дополнительные материалы приведены в 13 приложениях. Список литературы содержит 92 наименования.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.г.н. Белоусовой А.П. Автор признателен заведующим лабораторий ИВП РАН д.г.-м.н. Зекцеру И.С., д.г.-м.н. Джамалову Р.Г., д.ф.-м.н. Кучменту Л.С., а также к.г.-м.н. Кричевцу Г.Н., Медовару Ю.А., Ахметьевой Н.П. и Каримовой О.А. за ценные замечания и дополнения.

Особенно хотелось бы поблагодарить заведующую кафедрой проблем устойчивого развития РХТУ им. Д.И. Менделеева чл.-корр. РАН Тарасову Н.П. и сотрудников кафедры за всестороннюю помощь при выполнении данной работы.

Краткое содержание работы

Во «Введении» обоснована актуальность работы и сформулированы её цели и защищаемые положения.

В главе 1 приведен литературный обзор по проблеме исследований, который показал, что обеспечение экологической безопасности является первоочередной задачей в достижении устойчивого развития РФ, а одной из главных проблем является сохранение водных ресурсов и обеспечение населения качественной питьевой водой как одного из условий жизнеобеспечения планеты.

Рассмотрены показатели устойчивости ОС и ПВ к антропогенной нагрузке и методы оценки защищенности ПВ как одного из условий безопасности подземной гидросферы. Показано, что взаимосвязь подземной части гидросферы-с другими компонентами ОС и возможность ее загрязнения через эти компоненты характеризуется степенью защищенности и уязвимости ПВ к загрязнению. Обоснован выбор методик, необходимых в дальнейших исследованиях для реализации поставленной в работе цели.

В главе 2 приведена характеристика природно-географических и техногенных условий Брянской области, на примере которой проводились оценки опасности загрязнения ОС и ПВ. Рассмотрены характер и степень загрязнения всех компонентов ОС, показана взаимосвязь этих компонентов между собой. Определены приоритетные для исследуемой территории ЗВ, источники и участки загрязнения Брянской области. Построена схематическая карта источников загрязнения ОС Брянской области с использованием ГИС-технологий.

Глава 3 посвящена оценке опасности загрязнения ПВ как компонента ОС; в ней раскрыты два первых защищаемых положения. Степень опасности загрязнения ОС определяется интенсивностью суммарной техногенной нагрузки на отдельные её компоненты.

Районирование суммарной техногенной нагрузки на ОС и её компоненты

Нами разработаны принципы районирования техногенной нагрузки, которые применялись для районирования Брянской области, выполненного по материалам геолого-экологических исследований ГГП «Брянскгеология» и по данным мониторинга за ПВ. Районирование территории является региональным и выполнено в масштабе 1:500000.

Предлагаются следующие категории районирования по степени техногенной нагрузки на ПВ как на компонент ОС:

Первая категория районирования - типы источников загрязнения: диффузные, линейные, точечные; вторая категория - степень приближенности источников загрязнения (относительно ПВ): наиболее опасными являются источники, расположенные непосредственно в ПВ (скважины, колодцы, существующее загрязнение ПВ и др.), их можно отнести к первому типу опасности; ко второму типу

относятся источники загрязнения ПВ, расположенные на поверхности Земли; к третьему - источники, расположенные в атмосфере; третья категория -характеристика масштаба воздействия или площадь загрязнения (поражения): Б < 100 м2, Б = 100-500 м2, 8 = 500-1000 м2 и Б > 1000 м2; четвертая категория - рейтинг отраслей хозяйственной деятельности по степени их вклада в загрязнение ОС. Предложено три подхода к региональной оценке суммарной техногенной нагрузки в зависимости от исходной информации о количественной характеристике этой нагрузки.

Первый подход - оценка суммарной техногенной нагрузки при наличии полной информации о сбросах, выбросах и твердых отходах предприятий различных отраслей промышленности изучаемого региона. В этом случае можно провести ранжирование производственных отраслей по всем известным показателям загрязнения ОС. Последовательность такой оценки следующая:

- на изучаемой территории выбирается населенный пункт с наиболее развитой промышленностью;

- для него составляется перечень всех объектов хозяйственной деятельности;

- для каждого типа отходов от каждой отрасли составляются таблицы с данными по всем возможным показателям;

- каждому показателю присваивается место - порядковый номер по объему выбросов и сбросов (самому большому объему присваивается первый номер);

- для каждой отрасли проводится суммирование всех мест по всем показателям, затем сумма делится на количество показателей, таким образом, определяется место отрасли по степени негативного воздействия на ОС;

- устанавливается рейтинг отрасли в зависимости от ее места путем обратной замены порядкового номера, то есть места по степени негативного воздействия на ОС;

- рассчитывается суммарный рейтинг техногенной нагрузки для данного населенного пункта путем суммирования всех рейтингов отраслей хозяйства;

- затем рассматриваются другие населенные пункты со своими перечнями отраслей промышленности и поступлением отходов в ОС;

- установление рейтингов отдельных отраслей проводится относительно самого крупного промышленного центра. Те отрасли промышленности, которые присутствуют в основном и рассматриваемом населенных пунктах, могут иметь одинаковые рейтинги, но в случае, когда количество выбросов от отдельных отраслей резко отличается от центрального пункта, они могут корректироваться как в сторону увеличения, так и уменьшения.

Второй подход - при ограниченной информации о хозяйственной деятельности различных отраслей в качестве рейтинга, относительно которого будет рассчитываться техногенная нагрузка изучаемого региона, используются условные рейтинги отраслей производственной деятельности на территории Российской Федерации по степени воздействия на ОС за счет выбросов газообразных ЗВ, сбросов сточных вод и твердых отходов.

При наличии данных об экономической деятельности по отдельным областям, крупным городам, можно ввести поправочный коэффициент, равный отношению объема производства в данном городе (области) к общему объему производства РФ, что позволит реально охарактеризовать сложившуюся ситуацию.

Третий подход - наличие только отрывочной, косвенной информации о поступлении отходов в ОС в результате хозяйственной деятельности различных

объектов. Этот подход использовался для оценки суммарной техногенной нагрузки на территории Брянской области. На экспертном уровне определен перечень наиболее опасных для ОС отраслей хозяйства в г. Брянске: черная металлургия, ЖКХ, машиностроение и металлообработка, электротехническая, электронная и радиотехническая, химическая промышленность, промышленность строительных материалов, пищевая промышленность.

Для оценки влияния ЗВ, присутствующих в сбросах и выбросах, на ОС и ее компоненты использовались весовые коэффициенты, характеризующие степень опасности отдельных ЗВ по отношению к загрязнению ПВ питьевого назначения. Путем суммирования весовых коэффициентов ЗВ, характерных для каждой отрасли хозяйства, установлены места отраслей по степени воздействия ЗВ на ОС.

Затем по двум показателям (по отраслям и ЗВ) рассчитано обобщенное место каждой отрасли как среднеарифметическое и установлен ее рейтинг.

Пятая категория - характеристика самого ЗВ, его классификация по степени опасности и токсичности, то есть характеристика химических веществ с точки зрения санитарно-гигиенического нормирования.

Для этого разработана классификация ЗВ: химические вещества, загрязняющие ПВ, разделены на три группы в зависимости от значения ПДК в питьевой воде (СанПин 2.1.4.1074-01): I - ЗВ, содержание которых в ПВ питьевого назначения не должно превышать 1,0 мг/л; II - ЗВ, содержание которых в ПВ варьируется от 1,0 до 10,0 мг/л; III - ЗВ, содержание которых в ПВ превышает 10,0 мг/л. I группа ЗВ, в которую входит большинство нормируемых химических веществ, разделена на три подгруппы: 1а - ЗВ с ПДК=0,1+1,0 мг/л; 16 - ЗВ с ПДК=0,01+0,1 мг/л; 1в - ЗВ с ПДК<0,01 мг/л. Выделение этих групп ЗВ обусловлено тем, что для оценки загрязнения во всех компонентах ОС можно использовать группы этих веществ по степени превышения ПДК. Оценка загрязнения ОС и ПВ производилась по следующим ЗВ: соединения Си, Мп, Ва, Ре,В, Мо, И, РЬ, Сг, №, V, Аз, Со, СсЗ, Ве, Бп, Ъл, ИОз, радионуклиды, фенолы, ПАУ, формальдегид, нефтепродукты, пестициды. Шестая категория - характеристика объемов выбросов ЗВ, превышение их концентраций (Сзв) в компонентах ОС (атмосфере, почвах, ПВ) относительно ПДК (кратности ПДК): Сзв= 1-5 ПДК, Сзв = 5-10 ПДК, Сзв = 10-50 ПДК, Сзв = 50-100 ПДК, Сзв>100 ПДК.

По характеру техногенной нагрузки проведено районирование Брянской области и построена карта суммарной техногенной нагрузки с использованием ГИС-технологий. Выделено три района: Северный, характеризующийся высокой суммарной техногенной нагрузкой; Западный - средней и Юго-Восточный - слабой, причем каждый район характеризуется специфическим набором ЗВ, присутствующим в каждом анализируемом компоненте ОС данного района. Среди населенных пунктов Северного района очень высокая техногенная нагрузка наблюдается в г. Брянске, высокая - в городах Карачев, Любохна, Дятьково.

Оценка опасности загрязнения от точечных источников на территории Брянской области проводилась на основе карты районирования суммарной техногенной нагрузки. Опасность для загрязнения ПВ представляют ЗВ, находящиеся в атмосферном воздухе и почвах (поверхностные воды и растительность в данном случае исключены из-за незначительного влияния). По отношению к ПВ загрязнение в других компонентах ОС представляет собой так называемые «геохимические бомбы» замедленного действия (проникновение загрязнения из других компонентов ОС в ПВ растягивается на длительное время).

Опасность загрязнения ПВ оценивалась по группам ЗВ. Для каждой группы ЗВ рассчитывался групповой индекс опасности загрязнения (/г) по предложенной нами формуле:

(¿ФА,

Т - _

где С, =—-—; С, - концентрация ¿-го ЗВ, п - количество ЗВ в у-той группе, /с„.; -ПДК,

весовой коэффициент для каждой группы ЗВ.

Весовой коэффициент вводится для усиления степени негативного влияния (опасности) каждой группы ЗВ по следующему принципу: чем меньше значение ПДК в питьевой воде для группы ЗВ, тем опаснее ЗВ и соответственно больше значение весового коэффициента (kwj): группа III - 1, группа II - 2, подгруппа 1а - 3, подгруппа 16 - 4, подгруппа 1в - 5.

Групповой индекс опасности загрязнения определялся для каждого компонента ОС (атмосферы, почв, грунтовых и напорных вод). Для каждого компонента ОС рассчитывался суммарный индекс опасности загрязнения (Q путем суммирования групповых индексов опасности загрязнения (таблица 1). При этом учитывался тот факт, что каждый отдельный компонент ОС с одной стороны является источником загрязнения для других компонентов, а с другой - объектом загрязнения от них.

Путем сложения значений суммарных индексов опасности загрязнения отдельных компонентов ОС определялся индекс загрязнения ОС (/„). Для характеристики собственно источников загрязнения ПВ определялся индекс опасности загрязнения ПВ (/„„) как сумма суммарных индексов опасности загрязнения атмосферы и почв. Индекс существующего загрязнения ПВ (1]п) рассчитан путем сложения суммарных индексов опасности загрязнения грунтовых и напорных вод.

Таблица 1.

Индексы опасности загрязнения ПВ и ОС для Северного района Брянской области

Населенный пункт Суммарный индекс опасности загрязнения ОС (Is), балл Индекс опасности загрязнения ОС (10) (а+п+г+н) Индекс опасности загрязнения ПВ (Ion) (а+п) Индекс существующего загрязнения ПВ (/,„) (г+н)

Атмосферы (а) Почв (П) Грунтовых вод (г) Напорных вод (н)

Брянск 689 926 726 31 2372 1615 757

Дятьково 117 257 713 52 1139 374 765

Карачев 67 110 276 н/с 453 177 276

Белые Берега 144 647 53 н/с 843 790 53

Сельцо 81 1303 18 н/с 1402 1384 18

Жуковка н/с 25 43 н/с 68 25 43

Фокино 256 673 40 н/с 968 928 40

Жирятино н/с 115 47 н/с 162 115 47

Любохна 78 549 н/с н/с 627 627 н/с

Выгоничи н/с 26 н/с н/с 26 26 н/с

Дубровка н/с 41 23 н/с 63 41 23

Данные о значениях всех названных индексов опасности загрязнения для Северного района приведены в таблице 1, где показано, что наибольшую опасность для загрязнения ПВ этого района представляют почвы, а в гг. Брянск, Дятьково, Карачев ГВ уже имеют достаточно высокое загрязнение, которое будет усиливаться за счет поступления ЗВ из почв и атмосферы.

Для возможности картирования степени опасности загрязнения ПВ введены следующие градации степени опасности на основе значений индекса опасности загрязнения ОС: 0 ^ 100 - очень слабая опасность; 100 ^ 500 - слабая; 500 1000 -средняя; 1000 1500 -высокая; > 1500 - очень высокая.

С помощью ГИС-технологий построен комплект карт, отражающий опасность загрязнения каждого компонента ОС и ее в целом. На рисунке 1 приведена обобщенная карта опасности загрязнения ОС и ПВ Брянской области, где характеризуется степень опасности загрязнения ПВ, степень их существующего загрязнения и в целом опасность загрязнения ОС. Полученные материалы (табл. 1, рис.1) показывают, что район города Брянска характеризуется очень высокой степенью опасности загрязнения ПВ на фоне высокого существующего их загрязнения. С точки зрения загрязнения ОС Северный район - самый неблагоприятный, в связи с чем необходимо более детальное его исследование на предмет опасности загрязнения ПВ с учетом фактора геологической среды. Другие районы (Западный и Юго-Восточный) отличаются меньшей степенью загрязнения ОС, однако присутствие радионуклидов на территории Западного района требует повышенного внимания.

очень слабая слабая -I средняя || ) I высокая ■ очень высокая Суммарный индекс опасности загрязнения окружающей среды

(////, слабое ^ среднее ^ высокое

Ц очень слабая слабая средняя

Легенда

Индекс существующего загрязнения ПВ

[ | очень слабое

очень слабая

слабая

средняя

Индекс опасности загрязнения окружающей среды

Индекс опасности загрязнения ПВ

очень высокая

высокая

очень высокая

очень высокое

высокая

Рисунок 1. Карта опасности загрязнения окружающей среды и подземных вод на территории Брянской области

Оценка опасности загрязнения ПВ диффузными источниками проводилась для Западного района, как наиболее пострадавшего от аварии на Чернобыльской АС. Степень опасности загрязнения ПВ радионуклидами определяется по плотности радиоактивных выпадений '"Се сразу после аварии на ЧАЭС по данным исследований МАГАТЭ. Предельный уровень загрязнения почв (ПУ) соответствует плотности выпадений, равной 1 Ки/км2.

Для построения карты опасности загрязнения ГВ радионуклидами по материалам Росгидромета (рис. 2) предложены следующие категории опасности загрязнения ПВ 137Св в зависимости от плотности его выпадения на поверхность почвы: <1 Ки/км2 - слабая (условная) опасность; 1 5 Ки/км2 - средняя; 5 15 Ки/км2 - высокая; 15 -н 40 Ки/км2 - очень высокая; > 40 Ки/км2 - чрезвычайная.

По результатам оценки опасности загрязнения ОС и ПВ на территории Брянской области Северный район был выбран для оценки влияния точечных источников загрязнения на качество ПВ, Западный - для изучения диффузного загрязнения ПВ радионуклидами чернобыльского происхождения. Юго-Восточный район в дальнейшем не использовался для оценки опасности загрязнения ПВ, так как анализ техногенной нагрузки на ОС и фактического загрязнения ПВ показал, что этот район - наименее опасный для возможности их загрязнения.

Легенда

Опасность загрязнения грунтовых вод Сз-137 (в Ки/км к

слабая (< 1)

средняя (1-5)

высокая (5-15)

очень высокая (15-40)

чрезвычайная (> 40)

Рисунок 2. Карта опасности загрязнения грунтовых вод '"Се Западного района Брянской области

В главе 4 рассмотрены подходы к оценке опасности загрязнения ПВ с учетом геологической среды и раскрывается третье защищаемое положение.

В геологической среде (почвы и породы зоны аэрации) ЗВ вступают в сложные физико-химические взаимодействия в системе порода-вода-ЗВ. В связи с этим опасность загрязнения ПВ оценивается посредством изучения их защищенности и уязвимости к загрязнению от источников, находящихся вне геологической среды. Нами применялся метод оценки защищенности ПВ от загрязнения, разработанный А.П. Белоусовой, позволяющий делать предварительные прогнозные оценки развития процесса загрязнения ПВ. Степень защищенности и уязвимости ПВ к загрязнению отражается на соответствующих картах, построенных на основе модельных расчетов движения ЗВ сквозь защитную зону.

Защитная зона - это зона, отделяющая ПВ от поверхностного загрязнения и имеющая двухуровенное строение: почвы и породы зоны аэрации. Защищенность -способность защитной зоны препятствовать проникновению загрязнения в ПВ в течение определенного времени. Соотношение реальной техногенной нагрузки на изучаемой территории и защищенности ПВ называется их уязвимостью к загрязнению.

Для химических веществ, которые относятся к I группе ЗВ, применялся самый жесткий подход при выборе метода оценки защищенности ПВ. В этом случае наиболее подходящим критерием оценки является время (?г) проникновения ЗВ через защитную зону в ГВ.

Районирование техногенной нагрузки и оценка опасности загрязнения ПВ на территории Брянской области (глава 3) позволили выделить три специфических по этим признакам района: Северный, Западный и Юго-Восточный. Для Северного района основная техногенная нагрузка на ОС и ПВ складывается преимущественно из загрязнения тяжелыми металлами и органическими ЗВ, для Западного района -это загрязнение радионуклидами чернобыльского происхождения. Дальнейшие оценки защищенности ГВ были выполнены для этих районов с учетом вышеприведенной специфики техногенной нагрузки.

Карты защищенности ГВ от загрязнения (радиоактивного, химического и др.) могут быть составной частью комплекта карт, на которых базируются выбор и обоснование математических моделей переноса ЗВ и последующий прогноз их миграции в защитной зоне и ГВ.

Оценка защищенности ГВ осуществляется для предельных условий, когда предполагается, что загрязнение данным ЗВ распространяется на всю исследуемую территорию вне зависимости от его интенсивности.

Для построения карт защищенности и уязвимости ГВ к загрязнению необходимо иметь комплект карт, последовательность построения которых отражена ниже.

Карта защитной зоны

При построении карты защитной зоны первый уровень защитной зоны отражается на почвенной карте, на которой показывается тип почв и их механический состав. Строение второго уровня защитной зоны характеризуется двумя картами: глубин залегания ГВ и геологического строения зоны аэрации. Для

характеристики второго уровня защитной зоны были обобщены сведения о литологии, водно-физических и фильтрационных свойствах пород зоны аэрации по всем генерализованным литолого-генетическим комплексам. По характеру сложения зоны аэрации в ее разрезе выделяется три типа литологического строения: одно-, двух- и трехслойное.

Карта защитной зоны строится путем наложения с использованием ГИС-технологий почвенной карты, отображающей строение первого уровня защитной зоны, и карт, характеризующих строение второго уровня защитной зоны. На карте выделяются типовые участки, характеризующиеся одинаковым строением первого и второго уровней защитной зоны и глубиной залегания грунтовых вод.

Следующий этап построения карты защитной зоны - установление категорий для характеристики природного потенциала защитной зоны и ее способности защитить ГВ от любого ЗВ. По соотношению литологического строения первого и второго уровней защитной зоны и глубине залегания ГВ на качественном уровне были установлены следующие категории защитного потенциала защитной зоны: очень слабый, слабый, средний и высокий защитный потенциал. Наличие в разрезе защитной зоны (в двух ее уровнях) проницаемых пород при малой глубине залегания ГВ обусловливает плохие защитные свойства защитной зоны; по мере увеличения глубины залегания ГВ и в случае появления в разрезе слабопроницаемых пород защитный потенциал этой зоны усиливается, и происходит замедление продвижения ЗВ сквозь нее.

Карта защитной зоны является базовой для построения карт защищенности и уязвимости ГВ к любым ЗВ.

За основу при построении карты защитной зоны в масштабе 1:500000 была взята ранее построенная карта защитной зоны масштаба 1:200000 для территории Брянской области (авторы Белоусова А.П. и др.). На этой карте было выделено 110 типовых участков с различным генезисом, типом и литологическим строением почв и пород зоны аэрации и глубиной залегания ГВ.

Карта защищенности ГВ от загрязнения несорбируемыми (нейтральными) ЗВ масштаба 1:500000 построена нами на основе карты защитной зоны аналогичного масштаба (далее все карты построены нами в масштабе 1:500000).

Для оценки возможного максимального загрязнения ГВ нейтральными ЗВ (макрокомпоненты, нефтепродукты, нитраты и др.), которые практически не (или слабо) сорбируются почвами и породами зоны аэрации, следует воспользоваться самой простой моделью переноса ЗВ - моделью поршневого вытеснения, когда интенсивность движения фронта инфильтрующейся влаги через защитную зону совпадает с интенсивностью миграции ЗВ. Степень защищенности ГВ будет определяться временем (4) достижения фронтом инфильтрующейся влаги уровня ГВ, которое прямо пропорционально величине естественной влажности пород и глубине залегания грунтовых вод, и обратно пропорционально скорости просачивания инфильтрационного потока, о чем будет сказано ниже. Категории защищенности ГВ от загрязнения выбирались в соответствии с требованиями к срокам действия водозаборов ПВ. Карта также является базовой для построения карт защищенности любыми ЗВ.

Карта защищенности ГВ от загрязнения чрезвычайно опасными ЗВ

При оценке возможности загрязнения подземных вод радионуклидами, тяжелыми металлами, пестицидами и др. ЗВ учитываются: сорбционные свойства этих ЗВ, обеспечивающие их задержание почвами и породами зоны аэрации, ограничение интенсивности продвижения (вплоть до полного задержания) с инфильтрационным потоком до ГВ; миграционные свойства почв и пород зоны аэрации, зависящие от физико-механических, водно-физических, фильтрационных свойств, их минералогического состава и характеризующие интенсивность продвижения фронта загрязненных инфильтрующихся вод в глубь зоны аэрации до ГВ; путь фильтрации (инфильтрации), то есть мощность зоны аэрации или глубина залегания ГВ вод; период полураспада радионуклидов или сроки работы водозаборов; форма миграции радионуклидов (ионная, комплексная и др.); интенсивность процесса разбавления загрязненного инфильтрационного потока ГВ; наличие «быстрых» путей миграции (трещины, крупные поры, корнеходы, кротовины, элементы микрорельефа и другие естественные нарушения, содержащиеся в почвах и породах зоны аэрации, а также колодцы, скважины и другие инженерные сооружения, вскрывающие ПВ и в случае пристенной фильтрации являющиеся источниками загрязнения).

Миграция ЗВ сопровождается физико-химическими процессами. К таким процессам могут быть отнесены: ионный обмен, сорбция-десорбция, растворение-осаждение, выщелачивание, радиоактивный распад, осмос, комплексообразование и другие. Сорбция различных ЗВ почвами наиболее изучена по сравнению с сорбцией породами зоны аэрации, остальные процессы практически не изучены. Основной параметр, характеризующий сорбцию, - коэффициент распределения ЗВ. Почвы обладают наибольшей удерживающей способностью по отношению к ЗВ, что и определяет их как буфер более высокого порядка, чем породы зоны аэрации. При оценке защищенности ГВ их необходимо учитывать.

Защищенность грунтовых вод от любого ЗВ зависит от времени достижения фронтом загрязненных инфильтрационных вод водоносного горизонта (13). Время прохождения растворенным в воде радионуклидом или другим ЗВ толщи почв и пород зоны аэрации мощностью М (м) с заполнением их сорбционной емкости и последующим достижением уровня ГВ рассчитано по методике А.П. Белоусовой:

мв МвдКр

¥ —___Р

где Кр - коэффициент распределения ЗВ (л/кг); в- естественная влажность пород (в долях единицы), 5 - объемная масса скелета грунта (кг/дм3), и - скорость просачивания инфильтрационного потока (м/сут), \У - инфилырационное питание (м/сут). Параметры, входящие в уравнение 2, определялись путем генерализации полевых и лабораторных данных, полученных в результате геолого-гидрогеологических и геолого-экологических съемок различного масштаба на изучаемой территории. Для каждого выделенного на карте защитной зоны типового участка устанавливался свой набор данных. Значения Кр брались из литературных источников из-за отсутствия экспериментальных данных.

Первое слагаемое в (2) характеризует движение влаги в ненасыщенной зоне (или движение нейтрального ЗВ), второе - физико-химическое взаимодействие (сорбцию) в системе порода-вода (или задержку ЗВ породой). В том случае, если коэффициент распределения значительно превышает единицу, первым слагаемым в (2) можно пренебречь, как также и вторым, когда коэффициент распределения значительно меньше единицы.

Шкалу категорий естественной защищенности ГВ от загрязнения предлагается строить в зависимости от проектного срока действия водозабора (25-30 лет) или периода полураспада радионуклида (Т ~ 30 лет для ШС5 и 908г) в случае радиоактивного загрязнения. В обоих случаях выделяются следующие категории: незащищенные, Ъ < 30 лет; слабо защищенные, 30 лет < I < 60 лет; средне защищенные, 60 лет < I < 100 лет; условно защищенные ГВ, 13 > 100 лет.

Выделение категорий по времени продвижения (миграции) ЗВ через защитную зону по существу является приближенной прогнозной оценкой процесса загрязнения ГВ любым ЗВ (причем временные масштабы этих прогнозов варьируются от краткосрочных, для нейтральных ЗВ, до долгосрочных для, более опасных ЗВ).

Карта уязвимости ГВ к загрязнению чрезвычайно опасными ЗВ

Соотношение реальной техногенной нагрузки изучаемой территории и защищенности ГВ будем называть уязвимостью ГВ. Карта уязвимости ГВ к загрязнению любым ЗВ строится путем наложения карты техногенной нагрузки по конкретному ЗВ (распределение загрязнения на поверхности Земли) на карту защищенности ГВ от этого ЗВ. Этот метод оценки применялся для характеристики загрязнения |37Ся территории Западного района Брянской области. Выделены следующие категории уязвимости ГВ по 137Ся: катастрофически уязвимые, очень сильно уязвимые, сильно уязвимые, уязвимые, слабо уязвимые, условно неуязвимые и неуязвимые. Карта техногенной радиоактивной нагрузки (опасности загрязнения ПВ 137Сб) для территории Западного района Брянской области приведена на рис. 2.

Характеристика защищенности и уязвимости ГВ к загрязнению '"Сб для Западного района показана на рисунках 3 и 4. На большей части исследуемой территории расположены участки с условно защищенными ГВ, участки с незащищенными и слабо защищенными ГВ приурочены к долинам рек Ипуть, Беседь и др. (рис. 3).

На схематической карте уязвимости ГВ от загрязнения '"Сб (рис. 4) показано, что участки с катастрофически уязвимыми ГВ расположены в окрестностях д. Кожаны и около государственной границы с Белоруссией на территории Новозыбковского района; в южной части долины реки Ипуть и в северной части долины р. Беседь распространены очень сильно и сильно уязвимые к загрязнению |37Сб ГВ; на большей части исследуемой территории распространены слабо уязвимые, а на севере Западного района - условно неуязвимые и неуязвимые к загрязнению '"Сэ ГВ. Полученная прогнозная оценка совпадает с результатами гидрогеологического мониторинга, проведенного в 2005 г. Районы загрязнения четвертичных водоносных горизонтов радионуклидами частично совпадают с участками с катастрофически и очень сильно уязвимыми ГВ.

Рисунок 3.

Карта защищенности грунтовых вод Западного района от загрязнения 137Сз

Легенда

Степень защищенности грунтовых вод от загрязнения радионуклидами (Эг-ЭО)

| незащищенные слабозащищенные сред незащищенные

условно защищенные

Новозыбков

Чубковиш

Климово

«¡1оте(ег5

Рисунок 4.

Карта уязвимости грунтовых вод Западного района

137 г^

к загрязнению Сб

Легенда

Степень уязвимости грунтовых вод к загрязнению С5-137

катастрофически уязвимые очень сильно уязвимые сильно уязвимые уязвимые слабоуязвимые условно неуязвимые неуязвимые

Легенда

Степень защищенности грунте; вод от загрязнения кадмием

незащищенные

Щ слабозащищенные

среднезащищенные

условно защищенные

Рисунок 5. Карта защищенности грунтовых вод Северного района от загрязнения кадмием

Легенда

Степень защищенности грунт вод от загрязнения свинцом

Н незащищенные слабозащищенные среднезащищенные

условно защищенные

Рисунок 6. Карта защищенности грунтовых вод Северного района от загрязнения свинцом

Рассмотренный подход к построению карт защищенности ГВ от радиоактивного загрязнения был использован при составлении аналогичных карт по оценке загрязнения высокотоксичными ЗВ для Северного района Брянской области. Построены карты защищенности ГВ от загрязнения тяжелыми металлами (рис. 5, 6) и нефтепродуктами.

На рисунках 5 и 6 приведены карты защищенности от загрязнения кадмием и свинцом, как самых опасных токсикантов. На территории Северного района ГВ от загрязнения кадмием защищены слабо в долинах рек Десна, Болва, Ипуть и на обширных участках в северо-восточной части исследуемого района, где размещены наиболее опасные промышленные предприятия г. Брянска и других населенных пунктов: Фокино, Дятьково, Сельцо, Белые Берега. Подобная картина наблюдается и для таких тяжелых металлов как марганец и железо. Гораздо лучше защищены ГВ от загрязнения свинцом и медью: большая часть территории района условно защищена.

Для оценки ущербов от загрязнения ПВ можно рассмотреть три сценария вероятного их загрязнения.

Первый сценарий. Первичное загрязнение происходит в атмосфере за счет выбросов промышленных предприятий. Выпадение загрязненных атмосферных осадков может привести к загрязнению почвенного слоя и пород зоны аэрации. Затем загрязненный инфильтрационный поток может проникнуть в ГВ, а через них и в напорные ПВ. В этом сценарии риск загрязнения ПВ может возникнуть за счет реализации опасности загрязнения сначала атмосферных выпадений, затем реализации опасности загрязнения почв и зоны аэрации. В данном случае загрязненные ПВ могут попасть в водозаборные сооружения и поверхностные воды, дренирующие водоносные горизонты. Этот сценарий отвечает антропогенным условиям Северного района Брянской области.

По первому сценарию необходимо использовать эффективные методы очистки газообразных выбросов предприятий. Если не удалось очистить выбросы, и они вызвали загрязнение поверхности Земли, то следует выбрать эффективное мероприятие или комплекс мероприятий, позволяющих очистить почвы и породы зоны аэрации до уровня, не опасного для загрязнения ПВ и других компонентов ОС,

Второй сценарий. Первичное загрязнение сосредоточено на земной поверхности (атмосферные выпадения, осажденные на поверхность почв, загрязненные почвы, утечки жидких отходов и свалки твердых отходов и др.). С атмосферными осадками и собственно сточными водами загрязнение через почвы и породы зоны аэрации может проникнуть в ПВ. В этом сценарии поверхностное загрязнение является реализованной опасностью вероятного загрязнения ПВ. Здесь загрязненные ПВ могут также попасть в водозаборные сооружения и поверхностные водотоки и водоемы. Этот сценарий отвечает техногенным условиям Западного района Брянской области.

По второму сценарию очистке подвергаются только почвы и породы зоны аэрации. Методы очистки и минимизация ущербов от загрязнения ПВ аналогичны второму этапу первого сценария.

Третий сценарий. Загрязнение уже проникло в ПВ. В этом сценарии имеет место прямой ущерб ПВ от загрязнения. Этот сценарий может быть использован для водозаборов на территории Брянской области. Метод реабилитации ПВ следует выбирать в зависимости от литологического строения водовмещающих пород, от химических (биологических) свойств ЗВ, от их количественных характеристик.

Выводы

Комплексная оценка опасности загрязнения ПВ как компонента ОС в данной работе состоит из трех основных направлений: районирования суммарной техногенной нагрузки на ОС, оценки опасности загрязнения ПВ как компонента ОС и оценки защищенности ПВ от загрязнения.

1. При районировании техногенной нагрузки учитываются: типы источников и продуктов загрязнения, характеристика масштаба воздействия или площадь загрязнения (поражения), рейтинг отраслей хозяйственной деятельности по степени загрязнения ОС, характеристика самих ЗВ, их классификация по степени опасности и токсичности, характеристика объемов выбросов ЗВ.

Предложено три подхода к оценке суммарной техногенной нагрузки для крупных регионов страны в зависимости от исходной информации о количественной характеристике этой нагрузки

На экспертном уровне определен перечень наиболее опасных для ОС отраслей хозяйства в Брянской области: черная металлургия, ЖКХ, машиностроение и металлообработка, электротехническая, электронная и радиотехническая, химическая промышленность, промышленность строительных материалов, пищевая промышленность.

Для оценки влияния ЗВ, присутствующих в сбросах и выбросах, на ОС и ее компоненты использовались весовые коэффициенты, характеризующие степень опасности отдельных ЗВ по отношению к загрязнению ПВ питьевого назначения. Путем суммирования весовых коэффициентов ЗВ, характерных для каждой отрасли хозяйства, установлены места отраслей по степени воздействия ЗВ на ОС. По характеру техногенной нагрузки на ОС территории Брянской области выделены три района: Северный, характеризующийся высокой суммарной техногенной нагрузкой; Западный - средней и Юго-Восточный - слабой.

2. Оценка опасности загрязнения ПВ на территории Брянской области проводилась с точки зрения влияния как точечных, так и диффузных источников загрязнения.

Предложенный нами подход к оценке опасности загрязнения точечными источниками основан на применении индексов опасности, определяемых концентрацией ЗВ в загрязненной среде (отдельно в атмосфере, почве, воде).

Для оценки опасности загрязнения ОС и ПВ введен весовой коэффициент опасности для усиления степени негативного влияния каждой группы ЗВ по следующему принципу: чем меньше значение ПДК в питьевой воде для группы ЗВ, тем опаснее ЗВ и, соответственно, больше значение весового коэффициента опасности. Северный район характеризуется очень высокой степенью опасности загрязнения ОС, Западный район - высокой, Юго-Восточный - слабой.

Оценка опасности загрязнения ОС и ПВ диффузными источниками загрязнения проводилась для Западного района, как наиболее пострадавшего в результате аварии на ЧАЭС. Степень опасности загрязнения ПВ радионуклидами определяется по плотности радиоактивных выпадений '"Се на почву.

3. Оценена защищенность ПВ от загрязнения на территории Северного и Западного районов Брянской области, в основу которой положены прогнозные расчеты времени миграции ЗВ через защитную зону в ГВ. С использованием ГИС-технологий построен комплект карт защищенности ПВ от загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами, радионуклидами и другими ЗВ для этих районов. Например, от загрязнения кадмием ГВ защищены слабо в долинах рек Десна, Болва, Ипуть, обширные участки со слабозащищенными ГВ расположены в северовосточной части исследуемого района, где размещены наиболее опасные промышленные предприятия г. Брянска и других населенных пунктов. Подобная картина наблюдается для других ЗВ.

Предложены три сценария реализации опасности загрязнения ПВ через различные компоненты ОС, характерные для Брянской области. Каждый сценарий соответствует развитию негативных воздействий на ПВ территории Брянской области в пределах выделенных районов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

В изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Управление экологическими рисками загрязнения подземной гидросферы // Менеджмент в России и за рубежом. М.: 2007. № 2. С. 82-95. (Соавторы: Белоусова А.П.)

2. Принципы районирования территорий по степени опасности и рисков загрязнения подземных вод // Водные ресурсы, 2008, том 35, № 1. С. 110-122. (Соавторы: Белоусова А.П.)

В других изданиях:

3. Загрязнение подземных вод на территории Брянской области // 7-й международный конгресс «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2006. М - 2006. С. 178.

4. Радиационное загрязнение подземных вод Брянской области // Труды научной конференции "Водные экосистемы, организмы, инновации - 8", М.: МГУ им. В.М. Ломоносова, 2006. С. 101.

5. Районирование территорий по степени опасности загрязнения подземных вод // Тезисы научной конференции молодых ученых «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность», ИБП РАН. М.: 2007. С. 45-47. (Соавторы: Красильников Н.П., Ханин Д.А., Тарабукина Э.В.)

6. К проблеме экологической безопасности // Сборник проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 2007, Выпуск №3. С. 3-21. (Соавторы: Белоусова А.П.)

7. Разномасштабные оценки устойчивости ресурсов подземных вод России // Сборник проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 2008,

Выпуск №12. С.65-87. (Соавторы: Белоусова А.П., Тарабукина Э.В., Красильников Н.П.)

8. Основы районирования территорий по степени опасности загрязнения подземных вод // Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии - Сергеевские чтения. Выпуск 10. - М.: ГЕОС, 2008. С. 340-345. (Соавторы: Белоусова А.П.)

9. Принципы районирования территории по степени опасности загрязнения подземных вод // Материалы межвузовской конференции «Молодые - наукам о земле», М.: Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе, 2008. С 108. (Соавторы: Красильников Н.П., Ханин Д.А., Тарабукина Э.В.)

10. Оценка защищенности подземных вод с использованием ГИС-технологий // Тезисы научной конференции молодых ученых «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность», ИВП РАН. М.: 2008. С. 171-174. (Соавторы: Красильников Н.П., Ханин Д.А.)

11. Характеристика устойчивости ресурсов подземных вод России // Тезисы научной конференции молодых ученых «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность», ИВП РАН. М.: 2008. С. 168-171. (Соавторы: Тарабукина Э.В.)

12. Оценка устойчивости ресурсов подземных вод России к антропогенной нагрузке // Вода: химия и экология, 2008, № 6 С. 19-27 (Соавторы: Белоусова А.П., Тарабукина Э.В.)

13. Оценка защищенности подземных вод с использованием ГИС-технологий // Вода: химия и экология, 2009, № 2 С. 8-12.

Заказ № 149-аУ 10/09 Подписано в печать 28.10.2009 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,25

ООО "Цифровичок", тел. (495) 649-83-30 V 1Ч ^)) \vrnv. с/г. ги; е-таП:ш/о@с/г. га

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Проскурина, Ирина Владимировна

Введение.

1. Обзор проблемы и методов исследования.

1.1. Экологическое состояние окружающей среды.

1.2. Показатели устойчивости окружающей среды и ее компонентов к антропогенной нагрузке.

1.3. Методы оценки защищенности подземных вод как компонента окружающей среды от загрязнения.

2. Природно-географические и техногенные условия Брянской области.

2.1. Физико-географическая и геолого-гидрогеологическая характеристика территории Брянской области.

2.2. Техногенное воздействие на окружающую среду.

2.3. Характеристика загрязнения компонентов окружающей среды.

2.3.1. Атмосфера.

2.3.2. Почвы и геологическая среда.

2.3.3. Подземные воды.

2.3.4. Радиационная обстановка.

3. Оценка опасности загрязнения окружающей среды и подземных вод как ее компонента.

3.1. Принципы районирования техногенной нагрузки на окружающую среду и подземные воды.

3.2. Районирование техногенной нагрузки на окружающую среду на территории Брянской области.

3.3. Оценка опасности загрязнения окружающей среды и подземных вод.

3.3.1. Оценка опасности загрязнения окружающей среды и подземных вод точечными источниками загрязнения.

3.3.2. Оценка опасности загрязнения окружающей среды и подземных вод диффузными источниками загрязнения.

3.4. Дополнительные сведения о загрязнении биосферы и поверхностной гидросферы.

4. Оценка опасности загрязнения подземных вод с учетом геологической среды.

4.1. Основные принципы оценки защищенности грунтовых вод от загрязнения.

4.2. Методика оценки защищенности подземных вод от загрязнения загрязняющими веществами I категории (радионуклидами, тяжелыми металлами и др.).

4.3. Результаты оценки защищенности и уязвимости грунтовых вод к загрязнению на территории Брянской области.

4.3.1 Результаты оценки защищенности и уязвимости грунтовых вод к загрязнению на территории Западного района Брянской области.

4.3.2 Результаты оценки защищенности грунтовых вод к загрязнению на территории Северного района Брянской области

4.4. Рекомендации по оценке ущербов от негативного воздействия на окружающую среду и подземные воды.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Региональная оценка опасности загрязнения подземных вод как компонента окружающей среды"

Актуальность

Проблема безопасности развития цивилизации в целом, а также национальной безопасности отдельных стран включает в себя ряд взаимосвязанных аспектов политической, экономической, социальной и экологической направленности.

Одним из важных элементов национальной безопасности является экологическая безопасность, которая понимается как состояние защищенности личности, общества, государства, окружающей природной среды от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных воздействий на нее.

Комплексная оценка влияния антропогенных факторов на окружающую среду (ОС) и ее компоненты включает в себя ряд подходов в исследовании этой проблемы. Среди разных подходов наиболее приемлем, по нашему мнению, компонентный подход, когда объектами исследования являются атмосфера, педосфера, литосфера, гидросфера (поверхностная и подземная) и биосфера [1]. На рисунке В.1 приведена схема соотношения ОС и подземной гидросферы как ее компонента.

Рис. В.1. Схема взаимодействия природных компонентов ОС

Одним из важных факторов, обеспечивающих жизнедеятельность биосферы, в планетарном масштабе - экосферы, является круговорот воды [2]. А.И. Перельман называет воду «кровью ландшафтов», которая находится в сложных взаимодействиях с организмами, горными породами и атмосферой. Ландшафты характеризуются круговоротом воды, сравнимым с единым биологическим круговоротом атомов. Вода выполняет химическую работу (растворение, выщелачивание и др.), но эта работа осуществляется преимущественно за счет биогенной энергии, за счет организмов, находящихся в данной воде, или за счет продуктов их жизнедеятельности. .

Одним из важных моментов влияния подземных вод (ПВ) на ОС является водоотбор ПВ для хозяйственно-питьевых целей. Воздействие водоотбора проявляется в изменении водного режима ландшафтов и экосистем и главным образом касается растительности и поверхностного стока. Отмечается зависимость состава растительных сообществ от уровня грунтовых вод (ГВ) [3].

Влияние водоотбора приводит к уменьшению поверхностного и подземного стоков, особенно это опасно для водосборных бассейнов малых рек.

Загрязненные ПВ могут вызывать загрязнение ОС. ПВ выносят содержащиеся в них загрязняющие вещества (ЗВ) в поверхностные водотоки и водоемы.

Подъем уровня загрязненных ПВ может вызвать загрязнение почв и пород зоны аэрации, изменить режим влажности, способствовать деградации растительного и животного мира, приуроченного к почвенному покрову в зоне повышения уровня ГВ.

Природные и техногенные компоненты ОС находятся в тесном взаимодействии между собой (рис. В.1). Загрязнения из техносферы попадают в виде пыли и аэрозолей в атмосферу, в виде жидких стоков в поверхностные воды, в почву поступают и жидкие и твердые ЗВ, биосфера получает негативный эффект от воздействия всех типов ЗВ. Подземная гидросфера имеет отличительные черты в развитии процессов её загрязнения: с одной стороны, она относительно защищена от источников загрязнения, находящихся, как правило, на поверхности земли, почвами и породами зоны аэрации, а с другой, она достаточно сильно загрязнена в зонах интенсивной производственной и сельскохозяйственной деятельности (особенно сильно это проявляется в первом от поверхности водоносном горизонте - ГВ).

Несмотря на огромные запасы питьевых вод, в стране все чаще возникают трудности с водоснабжением больших городов на Европейской территории России. Поверхностные и подземные воды на территориях, прилегающих к объектам промышленности, сельского хозяйства, добычи и переработки полезных ископаемых, в различной степени загрязнены отходами деятельности этих предприятий. Продолжается загрязнение земель тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими ЗВ на территориях вблизи крупных объектов цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения. Последствия аварии на ЧАЭС до сих пор сказываются на радиоактивном загрязнении почв и пород на территории Брянской, Калужской, Тульской, Орловской областей. Города и промышленные центры- — основные производители производственных и бытовых отходов. Значительную экологическую угрозу для страны представляют стойкие органические загрязнители (диоксины, диоксиновые соединения, полихлорированные бифенилы, пестициды, тяжелые металлы: ртуть, свинец, кадмий), которые обусловливают не только загрязнение ОС, ухудшение состояния природных экосистем, но и усиливают заболеваемость населения.

В данной работе опасность загрязнения ОС и ПВ рассматривается с одной стороны как угроза жизнедеятельности биосферы и человека, а с другой стороны компоненты ОС выступают в роли накопителей этой опасности в связи с поступлением ЗВ в результате техногенной нагрузки. Особое внимание уделяется подземной гидросфере как одной из главных составляющих круговорота воды в ОС.

В связи с вышесказанным, возникает необходимость геоэкологической характеристики территории с точки зрения опасности загрязнения ПВ как компонента ОС. Подземная гидросфера рассматривается как конечный приёмник ЗВ, поступивших из других компонентов ОС, в пределах конкретного региона, а в свою очередь загрязненные подземные воды являются источником загрязнения для поверхностных вод, почв и растительности, на рисунке В1 показана прямая и обратная связь между различными компонентами ОС, включая ПВ. В такой постановке степень загрязнения ПВ можно рассматривать как показатель загрязнения ОС в целом, то есть если загрязнены ПВ, то об экологическом состоянии ОС в данном регионе можно говорить как о неблагоприятном. В связи с этим, при оценке опасности загрязнения ОС в данных исследованиях сделан акцент на оценке опасности загрязнения ПВ.

В работе исследования осуществлялись в следующей последовательности:

- Проведено региональное районирование территории Брянской области по суммарной техногенной нагрузке на ОС и ее компоненты в масштабе 1 : 500 ООО. Брянская область была выбрана в качестве объекта исследований, т. к. на ее территории наблюдаются последствия от рассмотренных выше процессов, и была проведена геолого-экологическая съемка, а также ведется государственный мониторинг за состоянием ОС. В результате районирования территория Брянской области была разделена на три района со специфической техногенной нагрузкой: Северный, Западный и Юго-восточный.

- На территории Брянской области оценена опасность загрязнения ОС и ПВ различными ЗВ, характерными для каждого района, с использованием индексов опасности загрязнения компонентов ОС и ПВ: Северный район использовался для изучения влияния точечных источников загрязнения, а Западный - для влияния диффузных источников.

- Для Западного района оценена защищенность и уязвимость ПВ к загрязнению радионуклидами, для Северного - защищенность от загрязнения несорбируемыми ЗВ (нефтепродуктами и др.) и тяжелыми металлами.

Комплексная оценка влияния антропогенных факторов на состояние ОС и ПВ, выполненная для Брянской области, может быть проведена и для других регионов Российской Федерации с неблагоприятной экологической обстановкой.

Цели и задачи работы

Целью работы является комплексная оценка опасности загрязнения ПВ как компонента ОС на примере Брянской области. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- анализ, обобщение и обработка исходного материала по природно-техногенным особенностям Брянской области (материалы геолого-экологической, геолого-гидрогеологической съемок, специальных исследований - гранты, проекты, данные мониторинга и др.);

- оценка суммарной техногенной нагрузки на ОС и ее компоненты путем ее районирования с построением специальной карты масштаба 1:500000 на основе ГИС-технологий для Брянской области;

- оценка опасности загрязнения ПВ как компонента ОС с построением соответствующей карты с использованием ГИС-технологий для Брянской области;

- оценка защищенности ПВ от загрязнения радионуклидами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими ЗВ с построением соответствующих карт с использованием ГИС-технологий для нескольких районов Брянской области.

Научная новизна работы

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны новые подходы к районированию суммарной техногенной нагрузки на ОС и ее компоненты

2. Разработана методика комплексной оценки опасности загрязнения ПВ как компонента ОС на основе расчета индексов их устойчивости к негативному воздействию.

3. Проведена оценка экологического состояния территории Брянской области с использованием современных методов картографирования и ГИС-технологий.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Результаты данной работы могут быть использованы для оценки экологического состояния территории (например, Брянской области) для дальнейших прогнозных оценок изменения этого состояния под влиянием антропогенной деятельности.

2. Разработанные методики могут быть использованы для оценки экологического состояния других регионов страны.

Защищаемые положения

1. Усовершенствованная методика районирования техногенной нагрузки на окружающую среду позволила выделить на территории Брянской области районы, различающиеся по характеру источников и интенсивности их воздействия на компоненты среды.

2. Впервые выполнена оценка опасности загрязнения подземных вод с учетом их взаимодействия с компонентами окружающей среды на основе разработанных индексов. х

3. На основе прогнозной оценки миграции загрязняющих веществ через защитную зону установлен различный уровень защищенности грунтовых вод от загрязнения токсичными ингредиентами (радионуклидами и тяжелыми металлами и др.).

Апробация работы и публикации

Основные положения диссертационной работы доложены на 7-м международном конгрессе ЭКВАТЭК-2006 «Вода: экология и технология» (Москва, 2006), Научной конференции «Водные экосистемы, организмы, инновации - 8» (Москва, 2006), Научной конференции молодых ученых «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность» (Москва, 2007, 2008), Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии - Сергеевские чтения (Москва, 2008), Межвузовской научной конференции «Молодые — наукам о земле» (Москва, 2008). Основные положения диссертационной работы отражены в 13 научных работах.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Объем работы 173 страницы машинописного текста, включая 24 рисунка, 16 таблиц. Дополнительные материалы приведены в 13 приложениях. Список литературы содержит 92 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Проскурина, Ирина Владимировна

Выводы

Оценена защищенность и уязвимость ГВ к загрязнению радионуклидами на территории Западного района Брянской области. Построен комплект карт соответствующих карт с использованием ГИС-технологий;

- Оценена защищенность ГВ от загрязнения тяжелыми металлами и нефтепродуктами на территории Северного участка Брянской области с построением комплекта карт с использованием ГИС-технологий.

- Предложены три сценария реализации опасности загрязнения ПВ через различные компоненты ОС, характерные для Брянской области. Каждый сценарий соответствует развитию негативных воздействий на ПВ, которое имеет место на территории Брянской области в пределах выделенных районов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексная оценка опасности загрязнения ПВ как компонента ОС в данной работе, которая может служить примером регионального исследования, состоит из трех основных направлений: районирования суммарной техногенной нагрузки на ОС, оценки опасности загрязнения ПВ как компонента ОС и оценки защищенности ПВ от загрязнения.

1. При районировании техногенной нагрузки учитываются: типы источников и продуктов загрязнения, характеристика масштаба воздействия или площадь загрязнения (поражения), рейтинг отраслей хозяйственной деятельности по степени загрязнения ОС, характеристика самих ЗВ, их классификация по степени опасности и токсичности, характеристика объемов выбросов ЗВ.

Предложено три подхода к оценке суммарной техногенной нагрузки для крупных регионов страны в зависимости от исходной информации о количественной характеристике этой нагрузки:

Первый подход — оценка суммарной техногенной нагрузки при наличии полной информации о сбросах, выбросах и твердых отходах предприятий различных отраслей промышленности изучаемого региона. В этом случае можно провести ранжирование производственных отраслей по всем известным показателям загрязнения ОС. Рассчитывается суммарный рейтинг техногенной нагрузки для данного пункта путем суммирования всех рейтингов отраслей хозяйства. Установление рейтингов отдельных отраслей проводится относительно самого крупного промышленного центра. Те отрасли промышленности, которые присутствуют в основном и данном населенных пунктах могут иметь одинаковые рейтинги, но в случае, когда выбросы от отдельных отраслей резко отличаются от основного пункта, рейтинги могут корректироваться как в сторону увеличения, так и уменьшения.

Второй подход — при ограниченной информации о хозяйственной деятельности различных отраслей. При этом подходе можно использовать в качестве рейтинга, относительно которого будет рассчитываться техногенная нагрузка изучаемого региона, условные рейтинги отраслей производственной деятельности на территории Российской Федерации. Полная картина может быть отражена при наличии данных об экономической деятельности по отдельным отраслям исследуемого региона.

Третий подход — наличие только отрывочной, косвенной информации о выбросах в ОС в результате хозяйственной деятельности различных объектов. Этот подход использовался для оценки суммарной техногенной нагрузки на территории Брянской области.

На экспертном уровне определен перечень наиболее опасных для ОС отраслей хозяйства в Брянской области: черная металлургия, ЖКХ, машиностроение и металлообработка, электротехническая, электронная и радиотехническая промышленность, химическая, включая производства стекла и хрусталя, строительных материалов, пищевая промышленность, транспорт.

Для оценки влияния ЗВ, присутствующих в сбросах и выбросах, на ОС и ее компоненты использовались весовые коэффициенты, характеризующие степень опасности отдельных ЗВ по отношению к загрязнению ПВ питьевого назначения. Путем суммирования весовых коэффициентов ЗВ, характерных для каждой отрасли хозяйства, устанавливаем места отраслей по степени воздействия ЗВ на ОС.

Затем по двум показателям (по отраслям и ЗВ), рассчитываем обобщенное место каждой отрасли по среднеарифметической величине и устанавливаем ее рейтинг.

По характеру техногенной нагрузки на ОС территории Брянской области выделены три района: Северный, характеризующийся высокой суммарной техногенной нагрузкой; Западный — средней и Юго-Восточный — слабой, что отражено на карте районирования суммарной техногенной нагрузки, построенной с использованием ГИС-технологий. Каждый район характеризуется специфическим набором ЗВ, присутствующим практически в каждом анализируемом компоненте ОС данного района.

2. Оценка опасности загрязнения ПВ на территории Брянской области проводилась с точки зрения влияния как точечных, так и диффузных источников загрязнения.

Предложенный нами подход к оценке опасности загрязнения точечными источниками основан на применении индексов опасности, определяемых концентрацией ЗВ в загрязненной среде (отдельно в атмосфере, почве, воде).

Для оценки опасности загрязнения ОС и ПВ была проведена корректировка значений величины ПДК для различных групп ЗВ путем присвоения весового коэффициента каждой группе. При этом опасность как потенциальное загрязнение была несколько усилена по отношению к существующему загрязнению, особенно это касается тех ингредиентов, ПДК которых имеют наименьшие значения и которые могут нанести наибольший вред здоровью человека и ОС. Для этого введен весовой коэффициент опасности для усиления степени негативного влияния каждой группы ЗВ по следующему принципу: чем меньше значение ПДК в питьевой воде для группы ЗВ, тем опаснее ЗВ и соответственно больше значение весового коэффициента опасности. Кроме этого учитывались такие характеристики, как токсичность, консервативность, участие в физико-химических процессах, способность образовывать новые формы и др.

Северный район характеризуется очень высокой степенью опасности загрязнения ОС, Западный район — средней, Юго-Восточный - слабой.

Оценка опасности загрязнения ОС и ПВ диффузными источниками загрязнения проводилась для Западного района, как наиболее пострадавшего в результате аварии на ЧАЭС.

3. Оценена защищенность ПВ от загрязнения на территории Северного и Западного районов Брянской области по методике Белоусовой А.П., в основу которой положены прогнозные расчеты времени миграции ЗВ через защитную зону в ГВ. Построен комплект карт защищенности ПВ от загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами, радионуклидами и другими ЗВ для этих районов с использованием ГИС-технологий.

Получены предварительные прогнозные оценки развития процессов загрязнения вышеперечисленными ЗВ в защитной зоне и ГВ. Например, от загрязнения кадмием ГВ защищены слабо в долинах рек Десна, Болва, Ипуть, обширные участки со слабозащищенными ГВ расположены в северовосточной части исследуемого района, где размещены наиболее опасные промышленные предприятия г. Брянска и других населенных пунктов: Фокино, Дятьково, Сельцо, Белые Берега. Подобная картина наблюдается для других ЗВ.

Предложены три сценария реализации опасности загрязнения ПВ через различные компоненты ОС, характерные для Брянской области. Каждый сценарий соответствует развитию негативных воздействий на ПВ, которое имеет место на территории Брянской области в пределах выделенных районов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Проскурина, Ирина Владимировна, Москва

1. Белоусова А.П., Гавич И.К., Лисенков А.Б., Попов Е.В. Экологическая гидрогеология. Учебник для ВУЗов. Москва, ИКЦ «Академкнига», 2006. — 397 с.

2. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975. 341 с.

3. Жоров A.A. Подземные воды и окружающая среда. М.: Академпринт, 1998. 380 с.

4. Стратегия и проблемы устойчивого развития России в XXI веке / Под ред. А.Г. Гранберга, В.И. Данилова-Данильяна, М.М. Циканова, Е.С. Шопхоева. — М. ЗАО «Издательство «Экономика», 2002. 414с.

5. Геоэкология и природопользование. Понятийно-терминологический словарь / Авторы-составители Козин В.В., Петровский В.А. — Смоленск: Ойкумена, 2005. 576 с.

6. Данилов-Данильян В.И., Залиханов М.Ч., Лосев К.С. Экологическая безопасность. Общие принципы и российский аспект. Изд. 2-е, доработанное. М: МППА БИМПА, 2007. - 288 с.

7. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. Учебное пособие. М.: Прогресс-Традиция, 2000. 416 с.

8. Бобылев С.Н., Гирусов Э.В., Перелет P.A. Крецу Н.С. Экономика устойчивого развития: Учеб. Пособие. М.: СУПЕНИ, 2004. - 304 с.

9. Арский Ю. М., Данилов-Данильян В. И., Залиханов М. Ч., Кондратьев К. Я., Котляков В. М., Лосев К. С. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? Учебное пособие. М.: Междунар. независимый экол.-политолог. ун-т, 1997. 332 с.

10. Вернадский В.И. О науке. Дубна: Феникс, 1997. Т.1. 576 с.

11. Моисеев H.H. Быть или не быть . человечеству? М., 1999. 288 с.

12. Белоусова А.П., Проскурина И.В. К проблеме экологической безопасности. Сборник проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 2007, Выпуск №3, с. 3-21

13. Постановление Межпарламентской Ассамблеи государств-участников Содружества Независимых государств № 22-18 от 15.11.2003 г. о новой редакции Модельного закона об экологической безопасности.

14. Медоуз Д., Рандерс Й., Медоуз Д. Пределы роста 30 лет спустя / пер. с англ. М.: ИКЦ "Академкнига", 2007. - 342 е.: с ил.

15. Марфенин H.H. Устойчивое развитие человечества. М.: Изд-во МГУ, 2006. - 624 с.

16. Белоусова А.П. Качество подземных вод: современные подходы к оценке. М.: Наука, 2001. - 339 с.

17. Доклад Всемирной встречи на высшем уровне по устойчивому развитию. Йоханнесбург 26 августа — 4 сентября 2002 г. Нью-Йорк, 2002. 90 с.

18. Савенко B.C. Геохимические аспекты устойчивого развития. М.: ГОНС, 2003.- 180 с.

19. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн. 2. Загрязнения воды и воздуха. Пер. с англ. М.: Мир, 1995.

20. Подземные воды Мира: ресурсы, использование, прогнозы / Под ред. И.С.Зекцера; Ин-т вод. проблем РАН. М.: Наука, 2007. - 438 с.

21. Лосев К.С., Мнацаканян P.A., Дронин Н.М. Потребление возобновляемых ресурсов: экологические и социально-экономические последствия (глобальные и региональные аспекты). М.: ГЕОС, 2005. 185 с.

22. Индикаторы устойчивого развития России (эколого-экономические аспекты). /Под ред. С.Н. Бобылева, П.А.Макеенко М.: ЦПРП, 2001. - 220с.

23. Белоусова А.П., Проскурина И.В. Принципы районирования территорий по степени опасностей и рисков загрязнения подземных вод // Водные ресурсы, 2007, Т. 34, № 6, С. 1-13.

24. Albinet M. Margat J. Cartographie de La vulnérabilité a La pollution des nappes d'eau souterraine. Orleans, 1970. 4 p. (Bull. BRGM; III).

25. Margat J. Vuinerabilite des nappes d'eau souterraine a la pollution: Bases de la cartographie. Orleans, 1968. (BRGM, 68 SCL 198 HYD).

26. Andersen L.J., Cosk E. Applicability on vulnerability maps // Vulnerability of soil and groundwater to pollutants: Intern, conf., The Netherlands, Mar. 30 Apr. 3, 1987: Proc. and inform., The Haque, 1987. N 38. P. 321-332.

27. Yehuda B. Mapping to assess groundwater vulnerability to pollution // Vulnerability of soil and groundwater to pollutants: Intern, conf., The Netherlands, Mar. 30 Apr. 3,1987: Proc. and inform., The Haque, 1987. N 38. P. 297-307.

28. Гольдберг B.M. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. JL: Гидрометеоиздат, 1987. 248 с.

29. Гольдберг В.М. Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод. М.: ВСЕГИНГЕО, 1980. 87 с.

30. Гольдберг В.М. Оценка условий защищенности подземных вод и построение карт защищенности. Гидрогеологические основы охраны подземных вод. Москва, Недра, 1984, с.171—177.

31. Самойленко В.Г., Горшков А.И. Методические рекомендации по типизации условий защищенности водоносных горизонтов от загрязненияядохимикатами, применяемыми в сельском хозяйстве. Ташкент: САИГИМС, 1981.25 с.

32. Самойленко В.Г., Якубова Р.А., Кахарова А.С. Охрана подземных вод от загрязнения ядохимикатами. Ташкент: САИГИМС, 1987. 56 с.

33. Арипов С.А. О миграции пестицидов в зоне аэрации и влияние их на загрязнение грунтовых вод // Гидрогеология ноосферы. Ташкент, 1976. Вып. 1 С.42-48

34. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Оценка защитных свойств зоны аэрации // Инженерная геология. 1990. №2. С. 3-18.

35. Ковалевский B.C. К методологии эколого-гидрогеологического районирования // Водные ресурсы. 1997. Т.24. №1. С.23-26.

36. Белоусова А. П., Галактионова О. В. К методике оценки естественной защищенности подземных вод от радиоактивного загрязнения // Водные ресурсы, 1994, Т. 21, № 3 С. 340-345.

37. Vrba J., Zaporozec A. Guidebook on mapping groundwater vulnerability. Hannover, 1994. Vol. 16. 131 p.

38. Policy and practice for protection of groundwater resources, Big Stone Country, Minnesota // J. Minn. Acad. Sci. 1992. Vol. 57, N 1. P. 33.

39. Белоусова А. П., Галактионова О. В. Загрязнение радионуклидами подземных вод европейской части России (на примере Калужской и Тульской областей // Водные ресурсы, 1996, Т. 23, № 3, С. 307-313.

40. Belousova А. P. Evaluation of natural protection of ground water from radioactive contamination // Environment impact of industrial activities. Proc. Second USA/CIS Joint Conference on Environmental Hydrology and

41. Hydrogeology, WEP, Alexandria, VA, USA, 1993, P. 51-54.

42. Belousova A. P., Shmakov A. I., Galaktionova О. V. "Ways of investigation radionuclide migration processes in the lithosphere and hydrosphere", Journal Environmental Geology, vol 24, No. 4 (1994), pp. 306-308.

43. Белоусова. А.П. Ресурсы подземных вод и их защищенность от загрязнения в бассейне реки Днепр и отдельных его областей: Российская территория / Под ред. И.С. Зекцера. М.: ЛЕНАНД, 2005. - 168 с.

44. Гоголь С.Б. Отчет о результатах геолого-экологических исследований (картографирования) территории Брянской области масштаба 1:500000. Комитет Российской Федерации по геологии и использованию недр, ГГП «Центргеология и ГТП «Брянскгеология», 1995.

45. Геология, минерально-сырьевая база и геоэкология Брянской области. Министерство природных ресурсов РФ, департамент природных ресурсов по Центральному региону, комитет природных ресурсов по Брянской области. М., 2001.1.

46. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2006 году». М.: AHO «Центр международных проектов», 2007. с. 500.

47. Электронный ресурс http://geocentr-msk.ru/content/view/54/2/53. «Брянск-Терминал М» заставили ликвидировать нефтебазы по правилам. ИА «Город24» 2 Ноябрь, 2007. Электронный ресурс http://www.news.nashbryansk.rU/2007/l l/02/chronicles/terminalm/

48. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Российской федерации в 2004 г. Вып. 28. - М: ООО «Геоинформмарк». -176 с.

49. СанПин 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

50. Алымов В.Т. Тарасова Н.П. Техногенный риск: Анализ и оценка: Учебное пособие для вузов. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 118 с.

51. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99) СП 2.6.1.758-99. М.: Минздрав России.

52. Проскурина И.В. Загрязнение подземных вод на территории Брянской области. Сборник трудов 7-го международного конгресса «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2006. С. 178.

53. Проскурина И.В. Радиационное загрязнение подземных вод Брянской области. Труды научной конференции «Водные экосистемы, организмы, инновации 8», М.: МГУ им. Д.И. Ломоносова, 2006. С. 101.

54. Оценка и прогноз качества воды в районах, пораженных в результате Чернобыльской аварии (Брянская область) (1997-2001 гг.) Окончательный отчет по проекту. М.: ПРООН, 2001.

55. Белоусова А. П. Основные принципы и рекомендации по оценке и картированию защищенности подземных вод от загрязнения // Вод. ресурсы. 2003. Т. 30. № 6. С. 667-67.

56. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Российской федерации в 2006 г. Вып. 29. — М: ООО «Геоинформмарк». — 66 с.

57. Информационный бюллетень. Загрязнение подземных вод на территории России. По состоянию на 1995 г.

58. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2004 году». М.: AHO «Центр международных проектов», 2005. 500 е.

59. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году». М.: AHO «Центр международных проектов», 2006. 507 е.

60. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 году». М.: AHO «Центр международных проектов», 2008. 504 е.

61. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004. 677 с.

62. Тютюнова Ф.И., Пантелеев И.Я, Пантелеева Т.И. и др. Прогноз качества подземных вод в связи с их охраной от загрязнения. М.: Наука, 1978. 208 с.

63. Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. М.: Наука, 1987. 335 с.

64. Белоусова А.П. Оценка рисков загрязнения подземных вод как одной из характеристик устойчивости их качества //Вод. ресурсы. 2006. Т. 33. № 2. С. 239-252.

65. Жолдакова З.И., Рахманин Ю.А., Синицына О.О. Комплексное действие веществ. Гигиеническая оценка и обоснование региональных нормативов. — М., 2006. 243 с.

66. Карта распределения поверхностного загрязнения почвы цезием-137 в результате аварии на Чернобыльской АЭС на территории Белорусской ССР, РСФСР и Украинской ССР (декабрь 1989). Масштаб 1:1000000. Международное агентство по атомной энергии, Вена, 1991.

67. Государственная почвенная карта СССР. Масштаб 1:1000000. Академия наук СССР. „ Почвенный институт им. В.В. Докучаева. Главное управление геодезии и картографии МВД СССР, Москва, 1953.

68. Соболев И. А., Коренков И. П, Хомчик И. М., Проказова JI. М. Охрана окружающей среды при обезвреживании радиоактивных отходов. Москва, Энергоатомиздат, 1989, 166 с.

69. Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:200000. Министерство геологии СССР, ВСЕГЕИ, Ленинград, 1972-1976 гг.

70. Геологическая карта СССР (четвертичных отложений). Масштаб 1:200000. Министерство геологии СССР, Москва, 1976-1980 гг.

71. Биндеман H.H. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод. Москва, Госгеотехиздат, 1963, 203 с.

72. Карта распределения поверхностного загрязнения почвы цезием-137 в результате аварии на Чернобыльской АЭС на территории Белорусской ССР, РСФСР и Украинской ССР (декабрь 1989). Масштаб 1:1000000. Международное агентство по атомной энергии, Вена, 1991.

73. Белоусова А.П., Проскурина И.В. Управление экологическими рисками загрязнения подземной гидросферы // Менеджмент в России и за рубежом. М.:№2, с. 82-95.

74. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Москва, Финансы и статистика, 1999, 670 с.

75. Методика исчисления размера ущерба от загрязнения подземных вод, разработанная на основании Закона РСФСР "Об охране окружающей природной среды" от 19 декабря 1991 г. N 2060-1.

76. Электронный ресурс http://www.mojgorod.ru/brjanskobl/firms.html

77. Антипов-Каратаев. И.Н., Кадер Г.М. и др. О природе поглощение ионов глинами и почвами. «Коллоидный журнал», 1947, т.9, № 3.

78. Малиновский Д. М. Особенности миграции загрязняющих веществ в районах разработок апатитово-нефелиновых месторождений. Автореферат кандидатской диссертации. М. 1999.

79. Пашковский И.С. Руководство по среднемасштабному картированию условий защищенности подземных вод от загрязнения // Бурлин М.Ю., Конов

80. Д.В., Лапшина E.H., Пашковский И.С. М.: ВСЕГИНГЕО, ЗАО Геолинк Консалтинг, 2002 г. 61 с.