Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности изменений геологической среды под влиянием техногенеза в долине р. Волги

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Закономерности изменений геологической среды под влиянием техногенеза в долине р. Волги"

Саратовский государственны^ университет им. НГ-Чернышевского

РГб од

_ На правах рукописи

°y0F 8 ms

Соддагкш Степан Иннокентьевич .

УДЮ 5513 (470.44+470.45)

Закономерности изменений геологической среда под влиянием техкогеиеза в долине р.Волга (Саратовская и Волгоградская области )

Снециалънош» 04.00.01 - общая и региональная геология

Аотореферат диссертации ка есасшшие ученой ставя» кай£щдта гтолого-мнмералогичгскюс шуте

Саратов, 1998 год

Работа выполнена в научно-исследовательском институте геология при Саратовском государственном университете.

Научный руководитель: доктор гголого-миисра чогнчсских наук профессор Л. А. Анисииов

Офмцкгльные оппоненты: доктор гсолого-шшералогичсскнх ньук В. Я. Воробье; кандидат геологе-. илшгргдагичееккх наук В. II. Еремин.

Ведущее предприятие: ГГП '^Ьшнгзалжскгеологкя''.

Зашита состоится " 1998 г. В 1^часоа

на заседании диссертационного совета К 063.74.14 Саратовского государев веяного университета им. Н. Г. Чернышевского по адресу: 410071, г. Саратов, ул. Московская .155, геологический факультет, оуд. 53.

С диссертацией можно озиахоштгьса в Научной библиотек« Саратовскою государственного университета.

Автореферат разослан "/& 1998 г.

Ученый секретарь дьссгртадаогшого сонета, кандидат геолого-мннерало^ гическтс наук, доцент

Г. А. Московский.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Проблемы преобразования человеком геологической среды и формирования техкогеосферь» стали особенно значимы с 30-х годов XX столетня. Рост энерговооруженности человечества требовал привлечения все большего количества природных ресурсов. Создавались мощные техногенные структуры, которые были прнзшшы поставить природные ресурсы на службу человеку. Масапабы техногенного воздействия на природную среду стали соизмеримы с естественными природными процессами, а по отдельным позициям и многократно кх превышать. Этим объясняется резкая активизация исследований экологической направленности, которые призваны наметить пуга рационального использозаша природной среды н избегать негативных процессов.

Долина р.Волги в пределах Саратовской и Волгоградской областей представляет собой ярхнй пример региона, в котором лакдшафтно-образующая деятельность человека проявилась в полной мере. С одной стороны, построена серая крупных промышленных узлов я рсалпзоаано-несколько крупномасштабных проектов (строительство гадроегккцкй и водохранилищ на р. Волге). С другой стороны, накопленный опыт эксплуатации созданных техногенных' систем выявил ряд иегтргдусмсгтргкных последствий, показавших, а частности, что проблема оптимизации сложных многефахтор-ных систем не может быть решена на основе анализе: отдельных составляющих или рассмотрения только протекающее в коксит наблюдений процессов. Иными словами, становится очевидной необходимость снстсмнопУ подхода, который позволяет, оцепив структур системы н изучив ее функции, прогнозировать дальнейшее развитее.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Выявление оскозгалс закономерностей гсшекегпы природной среды под влиянием техкм«лезз на основе использования системного подхода при анализе структуры н истории разБгтш техногеосистем различного ранга на изучаемой территории. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ.

1. Разработка мстодтда харгароазиня техногекезз, проведение карти-росания региона и отдельных техногенных структур. клзсснф!!кацня тсхно-генных структур. •

2. Изучение особенностей формирования различных структур техно-гсосистем на типичных участках.

3. Разработка классификации технопеосистем.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Разработан оригинальный подход к картированию тшюгенеза,' как в пределах локальных. тек и региональных структур, в основу которого положен принцип картирования техногенных структур, а также особенностей размещения и миграции рзхгичных типов твердых, зкидкнх и газообразных отходоз. Составлен альбом карт

масштаба 1:1000000 - 1:25000. Разработана классификация тсхиогсосистем для территории Нижней Волги, Показано, что основной струтурой тстшогео-систем. подвергающейся шшбол&шсму техногенному воздействию, является водно-балансовая. Обоснована необхЬдимош» введения в практику понятия "те:»н>гессистема"под которой понижается ее как часть геологической среды, измененной техисгснезем. Показана необходимость учета граничных условия как техногенного, так и природного характера прг< анализе тежногеоеи-стсм. ■ ■ ■ - ■•■■....

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И.ПРАК-ТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Разработанная методика картирования тешегенеза была мсподьзшана прв составлениикартпо заказам районных и городских комшетоа охраны природы. Таквз карты бшш составлены г.г. Саратова, Вольского, Балахово, Саратовского, Созстскоч) районов Сарвтобсшй области, Поволжского экономического района.

Отдельные положения диссертации были использованы при разработке мероприятий но ищите от подтопления гх.Саратова н Энгельса, оценке загрязнения подземных вод территории {-.Саратова и отдельных объектов г.Балаково, оценке воздействия на окружающую ергду БалаковскоЯ АЭС.

Научные результаты работы нашли широкое применение при разра-С>пке яешнонних курсов по геоэкологии и геохимии тсхногенгза для специ-алыюст "Геоэкология" в Саратовском Государственном университете.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Оснозные результаты н,теоретические положения диссертационной работы доложат на 4 Меядународннх » 6 !кхроссийс»юс а также региональных и бздоу «таенных конференциях и во», вешаниях: 8 т.ч. "Экогеохимия городов" (Москва, 1989 г.). Международном симпозиуме по вопросам сониально-эхономичссхого развития Саратовской облает (Саратов, 1992 г). Международном, кошреесв "Экология России" (Москва, 1993 г.Х Международном симпозиуме по инженерной геологин (Роттердам, 1997 г.). ; ;

11УБЛИКАЦИИ. По теме диссертация опубликовало 17 работ, в том числе Г монография, 6 статей, I статья издана за рубе^м.

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. В основу работы положен результаты исследований автора в Саратовской ГГЭ (1978-8С гг.) и НИИ Геолоши СГУ {1985-97 гг.), проводимых в соответствии с планами производственных » ниучно-исслтдовательских работ. • ■

Сердечную благодарность автор еыраашст сгоему научному руководи гелю, профессору ЛААлнснмову, а также профессору КАМаврину и профессору'В.П.Зайонцу'за постоянное внимание и сотрудничество в проводимых исследованиях, за критические замечания н предложения при написании работы.

Автор искренне благодаря за консультации по тем кяз$ иньт ьэпра-сам многих сотрудников геологического ,факу.г;ша« НИИ Гео^епи СГУ. Веем им, а в особенности проф. АД.На}г:ог/, Л.Д.Коро1'оьу, проф.

Г.И.Худякову, доц. О.Г.Тспарсксму, кт-ми. А.В.8савясзоту, заз, лаб, И В.Пролсткину, овтор выражает глубокую признательность.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Осноакне звдииюсмые положения формулируются следующим обрезом;

1. lia современном зт&Пе геологического развитая Ншйсэолясского ргшоиа ТСХЯОГСНС1 не только сопоставим по масштабам с природными про-тадами, I» и выступает ведущим фактором эволюции ге0лсгапёгкмх структур. .

2. Экологическое обоснование создания и райвигкя тегсйегсосисгем должно базироваться на комплексном, системном акалдаг к прогнозе их функционирования.

3. Изучение функционирования техногеоснстсм региона Низй!бГо Поволжья позволяет утверждать» что ведущим фактором их развития выступает изменение зоаио-балгшсовоЯ струиурн.

4. Поддержание твхногеосяетем в cèctofflcissi, отвзчающем йсГрзбно» стям человека при мнкикямцяи непггкакых псследстзий, требует ИвПре» рывкых н Еозрястактвп ео временем энергозатрат.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из эведешш, нггги глав й заключения. Общий объем 185 страшпь включая 167 страпщ текста. РабсГй иллюстрирована 16 рисунками и содержит 19 таблиц. Спксок использовал« ной литературы включает наименований работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

■ " о . .

В главе 1 "Структура природных геосистем" обобщены опубликованные и фондовые материалы по климату, стратиграфии, новс&ией тектонике, геоморфологии и гидрогеологии изучаемого ршюкз с дсполнезжпйн автора. Рассматриваемый участок долины р. Волги в пределах Саратовской и Волгоградской областей характеризуется достаточно слоязгымн н разнообразными геоструктурными и ландшафтными условиями. Территория исследования расположена на стыке трех крупных тектонических структур - Вол-го-Уральской антеклизы, Рчзано-Сорвтовского прогиба и Прикаспийской си-неклизы, в пределах трас ландшафтных зон - лесостепи, степи н полупустыни. В новейший тсхтонический этап здесь отмечена высокая дифференциация тектонических движений различного знака, обусловивших еоташое гео-лошческсе, геоморфологаческос и гидрогеологическое строение.

Глапа 2. "CrpyKtypa техиоггиеза". Для территории Нижней Волги наиболее значимыми являются: опекаемое земледелие, богарное земледелие, иодохршшлища, промузлм, нефтепромыслы и транспортные магистрали.

OpouiacMte земледелие шггенсивко развивеетея с момента строительства водохранилищ Волжского каскада (Волгоградское и Саратовское). По-cipocu ряд крупных орос!ггелы1Ь.х систий, основные площади которых расположены п бассейне р.Водгн, а их водообеспеченне осуществляет:* полно-

■б

стью м счет волжского схож. Плоецадь орогезгмых земгя, достегает в Боа-гоградской области 280 тыс.га, СсратотмжоЛ - 472 тыс.га.

В пределах орошаемых участков наиболее существенно тсхногешю? изменение водного баланса» поскольку при орошении на единицу площади полается в 1,5-2 рам больше води, нежели поступает естественным путем. В результате повсеместно происходит подъем уровня грунтовых вод н злеолс-нилючв.

Богарное земледелие. Сельскохозяйственные угодья занимают з Саратовской области 8272 тыс.га, в Волгоградской -'8683,6 тыс.га, что составляет соответственно 82 н 78%, причем удельный вес пашни составляет соответственно 66 и 72%.

Основным фактором воздействия на природные геосистемы при сельскохозяйственном производстве является процесс обработки почвы (распашка). В сгязн с этим отмечаются. с первою очередь, процессы физической деградации почв - уменьшение содержания гумуса н активизация ветровой и водной эрозии. Пехтери гумуса составляли от 0,2 до 0,8% в год за последние 30 лет, причем тсмлы этого негативногопроцесса нарастают.

Площади эродированных почв в Волгоградской области возросли с 1737.8 тыс.га в 1980 году до 2338,2 тыс.га а 1996 году.

Наиболее значимое химическое воздействие при богарном земледелии проявляется s j«©химии в результате внесения минеральных удобрений И нарушения естественных гя»«мичесюм барьеров при обработке почв. Количественные параметры применения удобрений для Саратовской области составили: по минеральным удобрениям в 1986 году - 273,4 тыс.т или 43 кг/га; в 19961 оду -5,0 тыс.т или 0,8 кг/га.

.Промышленные узлы. В пределах изучаемой территории сформировались 3 крупных промузла, располагающиеся иа обоих берегах р.Волги. Самый южный - Волгоградский промузел включает в себя г.г.Волгоград и Волжский, средний - Саратовский, состоящий из Г.Г.Саратов и Энгельс, северный - Балаховскмй, включающий г.г. Балаково и Вольск. Каждый из про музлов обладает своими особенностями техногенной нагрузки, однако общим является, во-периых. наивысшая для региона ос интенсивность, во-вторых; полигснмость и многофакторность этой нагрузки.

Волгоградский промузел характеризуется мощным развитием химической П1юмышленпостн в районе т.Вэлжског© и южной части г.Волпярада. Сточные воды этих дон. плохо поддающиеся биологической очистке, «годятся в крупные понижения: пруд "Большой Лиман" на юго-востоке от г.Волжского и а Сарпинские озера. Северная нромзона г.Волгограда (металлургические и машиностроительные заводы) после лохалыюй очистки спускает сточные воды в р.Волгу, В зоне размещения промышленных предприятий »сильнее воздушное загрязнение.

Саратовский промузел сключяет зоны химических заводов южной части г.г.Саратоза и Энгельса, это основные загрязнители атмосферного воздуха. Сючные воды промышленных зон спускаются в р.Волгу после силыкн

го разбавления и биологической очистки. Машиностроительные заводы после локально!! очистки отеодят сточные води в общегородскую канализацию н затем на городскую станцию аэрации. Слабое ыесто в системе - неэффективная работа локальных очистных сооружений и значительное превышение концентраций тяжелых металлов в сточных водах. Проблемой является переработка и утилимцня осадка сточных вод.

Балаковскяй тт^музгл >ара!?териз^гтся развитием химической промышленности ¥1 •$оО¥й£тста}4<51дйМй характерными проблемами загрязнения срсды и утилизации отходов. Положение усугубляется построенной вблизи города атомной электростанцией. На воздушное загрязнение г.Балаково хи-мичсс:симн предприятиями накладывается загрязнение пылью от цементных заводов г.Вольсха.

Химическое воздействие на геологическую среду осуществляется как воздушным, так и водным путем.

Таблица 1.

Объемы выбросов за 1989 год по промузлам

Промузсл Выбросы в атмосфе- Сброс сточных вод.

ру. тыс.т млн.м3

Саратовский 141,8 291,5

в т.ч.: г.Саратов 114,4 249,8

г.Энгельс 27,4 41,7

Балаковский 112,2 183,6

в т.ч.: г.Балаково 70,3 165,8

г.Вольск 41.9 17,8

Волгоградский 295,2 3963

в т.ч.: г.Волгоград 224,6' 303,0

г.Волжский 60,6 93,3

Столь значительные объемы сброса сточных вод по количеству сопоставимы с годовым стоком небольших рек. Таким образом, можно уверенно отсел! территории промузлоа к техногенным системам, в структуре которых все физико-геологические процессы являются антропогенными или антропогенно-обусловленными. УрЬвень техногенной нагрузхи на этих участках наиболее высок.

Водохранилища. пределах изучаемой территории находятся два крупных равнинных водохранилища - Волгоградское н Саратовское. На мо-менг строительства основной целью нх создания была выработка электр о-гшерши, в последующем- основной акцент в их использовании переместился х ирригации. В настоящее время используются комплексно.

Воздействие водохранилищ на окружающую среду связано, во перпых, с затоплением огромных площадей поймы и 1 надпойменной террасы долины р.Волтм, по-зторых, с разпитнем подпора подземных вод на территориях. прилегающих к водохранилищу и, как следствие, развитием про-псссоа подтопления и заболачивания, в-третьих, с интенсивной абразией бе-

рсгов водохранилищ. в-четвертых, с корешам изменением характер» додхр-го и твердого сюка в бассейне р.Волги.

Нефтепромыслы. Всего в пределах изучаемой территории отхрдао около 100 месторождений нефти и газа. Почти все нефтяные месторождение находятся в поздней стадии разработки, поэтому, с одной стороны, обвод-HeHjiccib продукций достигает 80-90%, а с другой - возникает необходимое» поддержания пластового давления за счет дополнительной закачки сточных вод< законтурное заводнение ). Из всех геотехнических систем только нефтедобыча столь глубоко захватывает геологические формации (до 6000 м ). Воздействие на геологическую среду осушествляется по следующим направлениям: собственно добыча нефти и газа, закачка подтоварных вод, - переток флюидов по за трубному пространству, загрязнение вод нефтепродуктами на участках разработки месторождений н транспорта нефти.

.Масштабы техногенного влияния можно оценить, анализируй объемы добычи нефти и газа, а также закачки подтоварных вод. Так, в Волгоградской области в 1996 г. объем добычи нефти составлял 3050 тыс.т, газа - 535 млн.м3, а объем закачки вод 7,64 млн.м1.

По сравнению с промузлами объемы веществ, вовлекаемых в техногенный круговорот на нефтепромыслах невелики, однако надо учитывать тот факт, что добыча и закачка ведется в гораздо более консервативной части геологической среды, где все процессы массо-энергообмена чрезвычайно замедлены. В этих условиях техногенные системы максимально конфликтны, чю выражается в многочисленных негативных процессах, известных при нефтедобыче, вплоть до проявления техногенных землетрясений.

Транспортные магистрали. В пределах долины р.Волти широко развиты следующие виды транспорта: 'автомобильный, водный, железнодорожный, транспорт нефти и таза, транспорт аммиака, транспорт электроэнергии. Транспорт обеспечивает переток вещества н энергии из региона к в регион.

Каждая из рассмотренных техногенных структур регионального масштаб« состоит из более мелких техногенных структур, обладающих своими особенностями взаимодействия с природной средой. В результате этого взаимодействия образуются техногенные геосистемы, характер и свойства которых зависят как от особенностей техногенной, так и природной составляющих системы.

Основным инструментом для анализа техногенных структур является тематическое картографирование. Оригинальная методика и легенда для такого картографирования была разработана в Саратовском госунивсрснтетс (Анисимов. Соддаткин, 1989 г). Основой методики является рассмотренш техногенеза как геологического явления. На карт« показываются различны« типы техногенных структур и их плановые границы. Дополнительными обо значениями показываются размещение и передвижение отходов производст на, недопотребление и водоотведение, а также зоны влияния отдельных, нам бол« активных загрязнителей. 1

Такие карты различного масштаба построены для уерряго^Ям Нижнего Поволжья, Саратовской области и ряда промузлоя.

Глава 3. "Основные закономерности формирования а ратаятзя ♦¿«погеоспстеМ". * .

.Методика системного подхода прк апалпзе геосистем. Поняли

"система", "системный подход" прочно вошли в научную литературу. Имеет- . ся и много определений этих понятий. Р. Жсрар (1978 г) в качестве трех главных атрибутов любой системы называет структуру, функцию и историю развития. При этом под структурой в общей теории систем понимается совокупность отношений меазду элементами системы, под функцией - совокупность реакций этих элементов и всей системы на внешние и внутренние воз-дсйстши. ( состояние и процессы X под историей развития - длительные, в основном необратимые, изменения структуры. Взаимосвязь структуры и функции служит основой эволюции системы и отражает се сущность.

Принятие осознанных управленческих решений, влекущих заГсобой вмешательство в функции системы, а тем более изменяющих ее структуру, ттч:б\чя достаточно полного представления о функциях н структуре системы в неизмененном еще виде, а также о направленности тенденций развития СИаеМЫ. ■

Влияние человека на геологическую среду осуществляется через создание теМЮгйшшл структур, которые с момента создания*-вместе о природными системами, образуют тсхногеоснстемы, дальнейшее развитие и функционирование которых будет коренным образом отличаться от начального состояния. Таким образом, технопеосистема - это часть природной геосистемы, включающая в себя техногенную структуру. Которая в данном ограниченном элементе пространства и определенный отрезок времени имеет заданные параметры функционирования, контролируемые техногенной составляющей >1 формирующие необратимые изменения в природной геосистеме.

Прк выделении тсхлогсосистем особое внимание необходимо уделять обоснованию граничных условий, поскольку границы созданных техногенных структур могут не согласовываться с природньапг.

Вторым важным моментом является выделение собственно-техиогеосистемы и зоны со влияния. Площадью собстбснно-тсхногеосистемы, по нашему мнению, следует считать часть геосистемы, содержащей в себе техногенную структуру, а зоной влияния - часть пространства, в котором значимо проявляется влияние техногеосистемы.

Третья предпосылка заключается з приоритетном рассмотрении, прежде всего, техногенных граничных условий. Это не означает, что техногенному фактору при формировании тсхногсосистемы отдастся предпочтение. Однако, поскольку человек властен изменить, прежде всего, техногенную структуру геосистемы, а скорости формирования этой структуры намного ныше, чем в природных системах, мы считаем это целесообразным.

Функционирование техногеосистсм проявляется1 в йнде- физик геологических процессов, обеспс*швающнх развитие се структуры (Кстор! раЗЬКГИЯ). :■■:■'■

По нашему мнению (с точки зрения системного подхода) проЦйсс »-¡и функция системы и он обеспечивается ее энергетическими возможностям, Однако, все процессы протекают- в соответствии с общими законами физии и механизм их протекания подчиняется этим захонам. Таким образом, вид) мо, целесообразно не выделять группу антропогенных процессов, а выделяв техногеосистемы, где все происходящие процессы проходят при участии тс: иогениого фактора.

При анализе тсхногеосистем предлагается выделять геолотческу (физическую), гидрогеологическую (водно-балансовую), гидрогеохимнч скую (химическую) и геотермическую (температурную) структуры системы.

Техногенные нзмеисния геологической структуры россмотрогы ? примере Салаковского. Саратовского, Волгоградского промузлов и прил гаюших территорий.

В пределах этих тсхногеосистем выделены технегенио-измененны тсхногснно-псреотлочсенныс и техногенно-образованныв породы.

Под гсхногснно-изменснными породами понимаются те, которые и: менили свою I еодагическую структуру пол воздействием техногенных фа) торов, находясь в естественном залегании. Наиболее часто эти изменения к саются водно-физических и физико-механических свойств пород. К этом типу относятся отложения, служащие основаниями любых сооружений и и нытывакшшс динамическую или статическую нагрузку.

Мощносп ш зоны изменения пород занискт от величины НЕГруИС! свойств пород и может достигать 50 м. Площадные размеры зон изменен» пород могут превышать гсомсфическис размеры зданий на величи;!у до 12 м.

Тсхногеннопереотложенные породы можно разделить на две груши -породы с заданными параметрами и породы с произвольными параметрам: В первом случаеимеются в виду породы, которые использованы без измен* ния их химической и минералогической сущности, но км заданы какие-лиС параметры по несущей способности, физико-механическим или волн! физическим свойствам. Они могут быть утрамбованы, смешаны с другим: раздроблены » щебень и т л. Вюрая группа - это породы, которые были пр< сто перемещены с одного места на другое и в дальнейшем не используются.

Техиогсщда-нсреотложсишле породы широко распространены в пр ' делах левобережных иромуглои, что связано с необходимостью строит с льет! большого количества дамб, гидротехнических сооружений ГЭС, насыпей д. защиты от затопления И т.д.

Породы второй труппы наиболее широко развиты на территорш правобережных промузло». Такое различие объясняется характером рельеф

Если равтитый рельеф Левобережья требует ыалых планпрогюк при строительстве, то в Правобережье объем планировок очень значктежн.

Развитие тсхногскно-образовишых отяожсиий ка территориях про-музлов зависит, в первую очередь, от системы транспорта в утилизация бытовых и промышленных отходов, поскольку эта отходы, попадая в геологическую среду, образуют геологические тела, относимы® s текногекно-образоааниым. Структура, текстура, химический состав этих отложгай определяется исключительно особенностями техногенеза. Так системы утилизации отходоз г.Волжского существенно отличаются от остальных левобережных промузлов. Стоки г.Во.тлтхого сбрасываются в пруд "Большой Ллмая" куда за 20 лет отаедшо 705 млн.м3 стоков я накоплено большое количество техзюгенно-образованных отложений, химический состав которых совершенно чужд и губ!гтслсн для природных ландшафтов. Площадь, занятая этой особой тсхногсосистемой, превышает площадь, занятую промузлом. В настоящее время емкость пруда исчерпана/ уровень достиг отметки ¡19,3 м, что создает опасность прорыва ограждений и загрязнения окружаюпиа: тер-р:-гторнй.

В пределах г.Еалахово аналогичным примером чисто тсхнегяшегз ссадшнакопденкя служит территория АО "Иргга,". На его тсрркторкйПксюо-плено 10-11 млн.тонн фосфогапсг. который складируется в 300 м от берега р.Бол.Иргиз. 3 настоящее время площадь отвала - более 350 тыс.м2, высота -болте 20 и .

Распределение и утилизация отходоз в пределах про?.о&грсглп гх тгро-музло» (Саратов, Волгоград) имеет ряд особенностей. Промыщленныелред-прияпи г.Волгсграда сбрасывают стоки аналогичнот.Вояжскому в бессточные озера, а предприятия г.Саратсва, расположенного на крутом склоне Приволжской возвышенности, весь сброс осуществляют а водохранкяхщс. Результатом этого явилось накопление загрязненных осадзсоп вблизи устьез Залстаевского, Токмаковского оврагов и р.Чернихз.

Размещение твердых отходов хаотично. Этому способствуют, с одкоЛ стороны, достаточно ограниченные возможности транспортировка нз-зг сильной расчлененности рельефа, а с другой, наличие большого количества отрицательных форм рельефа (оврагов, npcwoim), длл засыпки которых использовались отходы.

Техногенные нз'лепегпгп гядрогеслсгпчес^-оЯ (всДЕО-балзнсспой струг.тур тт) ггос::ет-ш формируются, в основном, под воздействием тгтагх . техногенных структур гаи: водехгаянлкща и орсснтеяьиообзодннтельлые системы.

Тсхногеегкстсгты гередз З'агальса и ЭнгелъскоП ороелтелыюЛ системы расположены а пределах соймы, 2,ПзШ надпоймешгнх тсрргс левого берега р.Волги. Городская территория размещена иа поггрхкссти I к II надпойменных террас, причем промышленная гона приурочена к II террасе. С r.or»cpxJiccT« территория слогана комплексом чвпяртичяш сгякжитй' ая-

яювиадьного и аллювкалыю-морсксго генезиса, залегающим на морских нижнемеловых образованиях . Гидрогеологическая структура представлена еданыч водоносным комплексом четвертичных отложений, имеющим двухслойное строение. Верхняя часть разреза в лределзх каждой из надпойменных террас сложена слабопрокицаемыми образованиями верхнехвальшекого и нижнехвалынского возрастоз, нижняя - хорошо проницаемыми отложо-ннями хазарского созргста. Региональным водоупором являются нижнемело-выс отложения, представленные мощной толщей глин с прослоями песчаников.. ■■■■■.'. ■ ■■

Водовмещакнцие породы нижней част комплекса представлены песками от мелхо-до крупнозернистых Коэффициент фильтрации песков -1023 м/сут. .

Водовмешдющие породы верхней части комплекса различны в преде« лах террас. Так. в пределах I надпойменной террасы слабоводоносная толща представлена суглинками, супесями и тонкозернистыми песками, имеет мощность 5-10 м, коэффициент фильтрации 0,35-0,6 м/cyr.

В пределах II надпойменной террасы верхняя часть слабоводоносной .толщи представлена "шоколадными" глинами и суглинками, а нижняя - супесями. Коэффициенты фильтрации супесей 0,6-3 м/сут., суглннисто-глнинстой толщи 0,001-0,2 м/сут., мощность толщи - до 17 м, а том числе глинистой - до 14 м.

В пределах III надпойменной террасы верхний слабоводоносный слой наиболее мощный, здесь его мощность достигаег 25-27 м, и наиболее водопроницаемый - коэффициент фильтрации слагающих его песков - 3,2-5,3 н'с>т„ суглинков - 0,8-1,0 м/сут.

Имеющиеся данные многолегпшх наблюдений по сети скважин в пределах этой территории позволяют проследил, историю формирования новой гидрогеологической (водно-балансовой) структуры техногсосьстемы или, точнее, комплекса техногеосистем.

Наиболее значимые трансформации происходили с момента создания крупной техногенной струетуры - Волгоградского водохранилища.

До создания Волгоградского водохранилища на территории г.Энгельса глубина залегания уровня подземных вод составляла 8-12 м на I террасе н 10-15 м - на II террасе. Поток сод направлен к р.Волге о уклоном 0,007-0,001. Па Ш террасе, где находится 1 очередь Энгсльсской оросительной системы, глубина до воды была 13-16 м. Сток поверхностных вод с территории города осуществлялся естественным путем по различным понижениям и ложбинам.

После создания в 1959 г. Волгоградского водохранилища условия изменились. Уровень воды в водохранилище установился на -(-15 м, «по на 10 м выше меженного уровня воды в Волге. Для предотвращения непосредственного затопления площади города выстроена дамба обвалования высотой U.8S м. протяженностью 15.3 км. В результате создавшегося подпора уровень грунтовых вод быстро повысился н в 1964 г. на площади I террасы (в

пониженных частях) появились участит подтопления. К 1977 г. площади с уровнем менее 3 м значительно увеличились.

Созданный комплекс инженерных сооружений: дамба обжалования, открытый дренаж, комбинированный дренах, к сожалению, не обеспечивал поддержание уровня грунтовых вод ниже 3 м на большей части территория города. Наоборот, наблюдался постоянный прогрессирующий подъем и связанное с этим подтопление терр;ггория.

Анализ имеющегося материала позволяет утверждать, что в пределах левобережной части Саратовского промузла сформированы три крупные техногеосистеМы. Особенности водно-балансовой структуры техногеосисто-мы контролируются, во-первых, гидродинамическими условиями на граниие «йюгеоснстсмы Волгоградского водохранилища, и, во-вторых, техногенным ЛНфиЛьтраиионным питанием 8 пределах Энгеяьсской городской и Энгельс-ской оросительной техногеосиетей 4 преобладанием роли последней. СооГ-йетствешю и разработка мероприятий, обеспечивающих сохранение требуемых параметров каждой из техногеосистем, должна проводится на основе районирования терршории, приншшы которого учитывают параметры, характеризующие систему в нелом.

В основу районирования положен принцип типизации территории по факторам н условиям подтопления. Наиболее крупная единица - область, выделяемая по преимущественному фактору подтопления. В основу выделения подобластей положена геологическая структура. Районы выделены по глубине залегания подземных вод, т.е. по особенностям гидрогеологической структуры.

Область 1 - подтопляемая (за счет подпора) преимущественно поверхностными водами Волгоградского водохранилища. Включает в егбя 2 под об* ласта: пойму и I террасу р.Волги.

Область П - подтопляемая, с одной стороны, увеличившимся притоком вод со стороны Энгельсской О .С. и затрудненным оттоком их под влиянием подпора Волгоградского водохранилища и. С другой стороны, за счет увеличения инфильтрации воды на территории города а связи с отсутствием естественной дренированности и потерь воды ю различных коммуникаций.

Область Ш охватывает Энгельсе кую О.С, Основным фактором подтопления территории является потеря ирригационных (поливных) вод на инфильтрацию.

Тсхногеосистсма прЯйобережной часта Саратовского промузла, т.е. Саратовская городская техногеосистема находится в принципиально отличных природных геострукгурных условиях. Проведенный анализ соотношений режима подземных вод позволил районировать территорию техногеосистем по степени техногенной трансформации водного баланса.

Выделены 3 группы режима - естественный, слабонарушенный и нарушенный. Внутри кавдой группы выделены зоны, виды, подвиды по особенностям воздействия техногенного фактора.

В сложных геоструктурных условиях территория было выполнено рай' онирование но геофнльтранионным условиям, в основу которого положе» теосгруктурный признак. В регул маю ииализа полученной информации предложена концепция гидродинамической модели г. Саратова, включающая в себя следующие положенияг-

1. Поток грунтовых вод на территории г. Саратова имост прерывисты? характер;

а) поток саратовского "йризоитв отделен от сызранского, сызраиский от сеноманского и т.д.;

б) в областях близкого залегания водоупорных, отложений поток," как правило, отсутствует н (¡юрмирукпея лекальные бассейны, приуроченные к зонам экзогенной трешиноватосгн, что подтверждается пестрой гидрохимической каршной.

2. Большая часть подтопленной территории по своей природ,; является прнролнонодтонлсиной, обусловленной сочетанием геоморфологических и гидрогеологических условий:

а) анализ участков подтопления, начиная с 1936 гола, позволяет говорить об их стабильном положении, как по приуроченности, так и по размером;

б) анализ режима подземных вод по опорным участкам позволяет говорить о тм, что максимальные значения подъема урозгы подземных вод отмечаются в зонах техногенного нарушения дрснирозалности территории.

3. Нертмкальиый водообмен на застроенной терр,порин превалирует над горизонтальным. Это подтверждается сравнением коэффициентов горизонтального и вертикального водообмена.

Техногенная транс^юрмация водно-балансовой структуры Нижнею Поволжья в той или иной мере затронула всю территорию региона, всюду отмечается накопление запасов подземных вол и подтопление значительных участков как за счет подачи дополнительною количества водь:, так и за счет нарушения геологической структуры, сели при гшм затрудняется огток. Не менее чем на 25% территории (все крупные оросительные системы и промуз-лы) тш процессы кардинально и необратимо изменили водный баланс-

Разработка мероприятий, позволяющих регулировать водный баланс техногеоснстсмы. должна проводиться только после комплексного анализа граничных условий техногсосистемы и прогноза ее развития с учетом возможных изменений граничных условий.

Техногенное изменение геохимической структуры геосистем характеризуется внесением в геосистему посторонних для нес веществ и является обязательным элементом техногеиеза. Понятие геохимическая структура техногсосистемы но своей сути аналогична понятию " ландшафта о-геохммичсской системы". Однако отличается от нес большей глубинностью (из всю мощность техногенного воздействия до 5000 м).

Поступление в геосистему химических сееяниятй осуществляется следующими путями: непосредственное.внесснне твердых, отходов или продуктов переработки; поступление растворенных веществ в грутггозые воды и открытые- водоемы; выброс газообразных химических соединений в атмосферу. нарушением природных геохимических барьеров.

Необходимо отмстить, что внесение химических веществ в тсхногео-системУ является Необходимым условием поддержания се заданных параметров. и то количество веществ, которое расходуется на поддержание эффективной работы формирующих техногеосистему предприятий, не может считаться загрязнением, хотя может отличаться от природного. Естественно, - речь идет только о нейтральных в экологическом смысле химических соединениях.

Превышение требуемого количества вносимых в систему химических пешее I в ведет к увеличению их концентрации в системе и, как следствие, нарушению исходных параметров или к выносу за их границы с формированием зоны воздействия, в пределах которой внесенные химические вещества не могут быть использованы гехногеоСистемой н являются загрязнителями для окр\-ж;мошсй природной среды.

13 качестве примера формирования геохимической структуры тсхноге-осистсмы промузла использована Балакозсхая городская тсхногеосистема. Д.х« опенки загрязнения почвенного покрова были проведены геохимические нсслсдо1Ш!.1Я по» как на территории промузла, так и за его пределами. Подсчитаны коэффициенты концентрации химический элементов по принятой методике (Слег 1982 г). Наиболее интенсивно загрязнены участки, приуроченные к территории Салаксвского промузла, здесь отмечены максимальные концентрации по цинку (К;-3,0), свинцу (Кс-1,3). меди (Кс-1,2). Особенности воздействия на геохимическую структуру предприятий атомной энергетики описаны на примере Балаковской АЭС. Показана необходимость учета влияния глобальных и региональных (авария на Чернобыльской АЭС) факторов формирования геохимической структуры.

Для достоверной оценки протекающих техногенных и природных нроцсссоп необходимо рассматривать Балаковскую АЭС как техногеосистему, причем границей техно«5осистемы являются (для воздушных выбросов) вершины вентиляционных труб реакторов и спецкорпуса. Необходимо прежде всею выяснить, менялись ли условия выброса на этой границе за время наблюдений. Действительно, по данным службы эксплуатации Балаковской АЭС в 1987-88 годах была существенно улучшена система очистки воздушных выбросов, что и выразилось в их валовом уменьшении, несмотря на пуск 2 и 3 энергоблоков. Однако, согласно наблюдениям, мощность дозы в 1986 году была максимальной. Объяснение тахого факта теперь надо искать не ь самой )ехногеосистсмс, а в се окружении. В силу специфичности радиоактивного загрязнения идентификация возможного источника упрощается. Действительно, в 1986 году произошла крупнейшая в мире радиационная

авария на Чернобыльской АЭС и Баяаховская АЭС оказалась в зоне ее влияния.

Проведенное изучение содержания техногенных и природных радионуклидов в пробах поверхностных и подземных вод (124 пробы) и донных осадкрц (43 пробы) показало, в целом, очень низкие концентрации техногенных радионуклидов. В значимых концентрациях обнаружен только изотоп С^7. В пробах воды сто содержание колеблется от 1,5810'" Ки^дм3 до 510' м Кидм' (предел обнаружения). В пробах донных осадков содержание С«"' колеблется от 1.67 Ш" Ки'дм3 до 0,0710"'*Ки|дм\ Отсутствие в исследованных пробах хоротхоживущих реакторных радионуклидов (Сз134, Се144, КЬ106) свидетельствует о том, что наличие техногенных радионуклидов в поверхностных и подземных водах обусловлено не работой Балаковской АЭС, а внешними причинами. На это же указывает тот факт, что активность природных рзд;ю1гухлидой уранового и ториевого (Иа121 и Ая3®) ряда, а также примерно иа два порядка выше активности тсхногенних радист нуклидов.

Единственным установленным значимым показателем наличия техногенного (за счет работы станции) загрязнения является повышенное содержание грнтия в пруде-охладителе АЭС. По сравнению с Саратовским водохранилищем, где содержание тригня в 1990 году составило 25,2±3,0 ТЕ (тритисвых едннии), вода пруда-охладнтеля содержала 110,8±6,4 ТЕ.

Анализ приведенных данных измерений мощности дозы гамма-излучения и концентраций радшигукяидов в объектах окружающей среды до начала строительства АЭС, а также сравнение этих данных с фоновыми по территории Европейской части СССР показывает, что радиационная обста-«г.а(са на тог период не отличалась от средней по Европейской России , а наличие тсхногенньгх радионуклидов объясняется глобальным загрязнением, вызванным испытаниями ядерного ору,кия.

В целом, оценивая влияние Чернобыльской аварии, можно сказать о подавляющем преобладании этих выпадений над местными. Согласно расчетам, выпадения Сзп7 в районе Каляковскэго промузла составляли порядка 700 Кк/м2 в течение 1986 года, т.е. 731,9 Ки на площадь 30-км зоны. Выбросы же АЭС за 1986 год по долгожквущим радионуклидам составили 0,7х10': Ки или 0,001% от выпавшего количества.

Обычный уровень выпадений Се"7 с седи мент анионными осадками составляет по наблюдениям 1988 года 4,8 Ки иа площадь зоны. Эти оценки показы пают, чтообнаруюль вклад Балаковской АЭС в зафязноиие территории на фоне Чернобыльской аварии в течение ряда лет будет практически невозможно. Необходимо вести систематические наблюдения как за перемещением продуктов, выпавших в 1986 году, так и за вновь поступающими радионуклидами, в связи с чем система радиационного мониторинга должна быть псре-гмогрсна.

Проведенный анализ формирования техиогеоснстемы локального уроа-ня. какой является Б&лаковская АЗС, показал;

• важность правильной оценхи граничных условий 'л параметров тех* ногсниой структуры техногеосистеыы;

• необходимость оценки фонового состоянии окружающей природной среды и техногеоснстем по рассматриваемый параметрам (содержание • радионуклидов);

- возможность наложения зон элиятшя техногеоснстем одного шла, особенно связанными с аэральным поступигнием всщостьа; .

- необходимость организации радиационного мониторинга под конкретные геосистемы.

Еще одним способом изменения геохимической струяуры техногео-систсмы является разрушение или частичной нарушение фуюсциочярошшна вновь созданными' темюгашымн структурами природнкх геохимических .барьеров..-;

Разрушая существующие геохимические барьеры при создании техногенных структур человек изменяет тем самым направленность геохимических потоков. Опасность этого процесса заключается в том, что доя разрушения собственно геохимического барьера пе трсбуеля значительных затрат энергии, а эффект от этого, умноженный многократно за счет сил природы, может быть очень значительным. ц

Tase, по данным Т. И. Евдокимовой, ТА. Быстрицкой,'(1976 г.), в пределах степной ^яи в доисторический период воалек&яок. в бзолог.по-схий круговорот 208 кг/ra год азота, выносилось со стоком - .9,19 кг/та а год. В настоящее время в этой же ландшафтной зоне ьсалеосгся 80 кг/га в год, а выносится со стоком - 10 кг/та в год. Таким образом, почти а три раза сократилось вовлечение азота в биоггохнмкческий цикл, а вынос со стокам увеличился более чем в 100 раз. Это означает, что распахивая и обрабатыная * почву, мы разрушили естестрчшый природный барьео. Мзсигсябк существующего нитратного загрязнения подземных сод враэлнчных регионах ыира свидетельствуют как нельзя лучше в пользу такого мехдннхма зырязнеиня, А не традиционных подходов с точка зрения применения удобрений н сброса

СТОЧНЫХ ВОД. / ■■;■ . .., ,

Техногенные изменения г соте р м н честлjй ci руктуры геосистем характерны для таких техногенных структур как проыузлы. Одним из нсгатмз-иьпе эффектов этого процесса является температурное загрязнение подзекчыч вод, т.е. повышеиие нх температуры относительно фоновых. На территории Саратовской тсхногсосистемы были проведены наблюдения гатеып'гратур-ным режимом подземных вод. Анализ полученных данных поззолнд сделать вывод о значшелыюм прогрепающгм воздействии застроенной территории на геологическую среду под ней, выражающемся и повышении температур а пределах территории г.Саратоаа в среднем на 2,9'С. На отдельных участках зафиксированы превышения температуры подземных вод на 20*С.

В 4 глазг приводится приложенная классификация тсхкогеоси-псм. НегЛхплнчым условием для наиболее рационального планирования, создания mautx и улучшения структуры старых тсхиогсосисгсм является вы-раСкяка определенных а-н-оригмоп и граничных параметров для определенною элемента геологической среды. Только при этом условии мы сможем надежно прогнозировать анутренпие и внешние параметры создаваемой тсхно-геоенстемы. Такая задгча требует проведения упрощения, схематизации, а, а конечном счстс, классификации тсхногсосисгем. Сушествуст множество об-' тих и частных классификаций природных систем, основанных на различных подходах и . в той или nu-iii мерс, включающих в-себя техногенную состав-.¡яюшую (Преображенский, 1972, Сочам. 1975, Глазовский, ¡976). В данной работе предлагается частная классификация тсхногеосистем (табл.2).

В пределах гессфсры может быть Выделено 2 группы геосистем - при-.родные и rcxjioiсосистсмы. Под природными j-еоснстсмамн понижаются такие гсисистсмы, где техногенная состав ляюют в любых сс струкгурах не из-vc;:;;cr еэтеезненных кол-Ланий значений функций системы. К таким системам мочено отнести только биосферные заповедники и полярные зоны, да н то с достаточной долей условности, поскольку происходит глобальное техногенное во?лсйствне через атмосферу. Однако, для геосистем это еще молаю с г, пап. cnpuncruuutu.vf.

В пределах тсхиогсосисгсм по степени трансформации природной среды выделяется зона плутая и собстосшт гсхногсссистема, прсдстгг-лчюшая собой часть геологической среда созместао с техногенной струхгу-рой (гситсхничссхая систем* в понимании Н.Ф. Рсймерса,1990 г).

По глубинности проникновения в литосферу выделяются поверхностные, приповерхностные и пг/бокнг тсхнсгеосистемы. Поверхностными назы-иаимся такие тсхногсосистсмы, которые сформированы в пределах почвенного слоя, зоны аэрации я первого от поверхности грунтового водоносного горизонт, но не глубже границы вкптното дренирования водоносных гори-зотоа речной сетью. Примером таких тсхисгеосистем мог/т служить оросительные системы, здания н сооружения обычного типа, транспортные маги-стрмилрубопроводы и т.д.

Приповерхностными тсхноггосистемшн называются тс, которые охватывают всю зону активного водообмена, т.е. до глубины залепапи ргп:о-и&льиого водоунора. Примером могут служил» шахты, метрополитен, сх&а-жины длг добычи подземных вод и тд.

Глубокими считыотся техногеосистемы, сформировать» s юна затрудненною водообмена, т.е. глубже регионального водоупора. Такие техно--геоснстсмы характерны для нефтегазодобычи, закачки промстскоа в глубокие горизонты.

Все техногеосистемы по размерности предлагается разделять на глобальны«, региональные, локальные и элементарные. Глобальные Tcxiioreccsi-стемы охвазыаают конпшеггш или чх чсстн, как например Еароиейскал IJOI сосисгсш.

Таблица 2.

Классификация техногеоснстем-

Классификационные признаки Техногсосистема Пространстве иные и генетические характеристики (картографнче ский подход)

Степень транс- ' формации геосистем _____■■ Степень глубинности воздействия Зона алияния Собственно техно геосистема (геотехнн-ческая система) Плановое расположение

| 1 Вертикальное распространение

Поверхностные

Приповерхностные

Глубокие

Хлролггер основных акдоп воздействия | Физико-механический | | Водно-балансовый Геохимический | Геотермальный 1 Полигенетичный Генетическая характеристика

Предлагаемая классификация может быть отнесена ко всем их размерностям и возрастным категориям.

Региональные - формируются в пределах какого-либо региона, бассейна крупной реки, ландшафтной зоны. Локальные - выделяются, в основном, но преобладающей структуре техногенеза. т.е. это - оросительные системы. промучлы и т.д. Элементарные техногеосистемы - это уровень объект и, предприятия. Злесь может рассматриваться н предприятие, характеризующееся каким-либо преобладающим тапом техногенеза, и свалка отходов, и одиночная скважина.

Поскольку техиогеосистемы являются очень динамичными структурами. предлагается учитывать возраст техногсосистсм, выделяй развивающиеся, зрелые и затухающие техиогеосистемы.

Развивающиеся техногсосистемы характеризуются интенсивным развитием. в перзую очередь, техногенной составляющей, когда техногенная структура полностью соответствует своему плшшрусмому назначению и заданным параметрам функционирования, однако на границе с природной Геосистемой существуют максимально напряженные состояния в связи с внедрением техногенной структуры.

Зрелые техиогеосистемы отличаются устойчивостью функционирования как техногенной структуры, так и природной. Наступает как бы фаза равновесия между природными и техногенными структурами. Эта фаза разни гил характеризуется обычно увеличением зоны влияния техиогеосистемы.

Затухающими тех) i огсосис тема ми следует считать такие, в которых либо техногенная структура отработала свой срок, либо исчезла необходимость зкеплуагации данной техиогеосистемы. В этом случае достаточно бы-cjpo происходит разрушение техногенных структур и Армируются остаточные техногенные структуры, которые могут имен, характер и свойства совершенно иыичные <и ничелъио планируемых и зачастую икающих нега-тивнутороль.

Глава5 посвйгцбиа оненке региональных последстиий формирования те*шнсоснстсм и особенностей организации систем геоэкологического мониторинга.

Из общего числа проблем, связанных с формированием техиогеоси-стеч можно вылечить наиболее актуальные.

Подтопление территории грунтовыми водами фиксируется практически повсеместно. r>i or процесс н связанные с ним явления ухудшают условия стр^желъстьа и эксплуатации инженерных сооружений, городских и промышленных коммуникаций. Заболачивание приводит к выводу из ссвообо-рота зничи|слы|ых площадсйсельскохозяйственных предприятий.

Взаимопроникновение различных m своей природе сред приводит к ликвидации коких-лиСю лигогеиных фильтров н организации единого водного потки с очень неясными для нас реакциями геохимического синтеза.

Повышение уровней грунтовых вод н формирование техногенного водоносного комплекса неизбежш влечет сокращение мощностей зоны аэрации, что ухудшает защищенность эксплуатационных водоносных горизонтов. Значимость этого негативного процесса не вызывает сомнений в связи с тем, что многие города рспюиа истюльзуюг для водоснабжения воду из подземных источников.

Аномально повышенная обводненность верхней гидродинамической зоны существенно изменила инжснсрно-геологические условия территории, что выражается в нарушении фшико-мехаиичсских свойств грунтов. Уело-

вия эксплуатации фундаментов сооружений н коммуникация осложняются еще и повысившейся агрессивностью среды за счет развития процессов засоления.

Под влиянием полива активизировались процессы плоскостного смыва и, как следствие, увеличила объем выноса вещества за пределы технопю-систем. Уменьшается содержание гумуса в почвах и идет нх деградация.

Водохранилища заметно повлияли на природную среду и условия хозяйственной деятельности. Созданный подпор предопределил начало разви-s тая процессов подтопления территорий грунтовыми водами, а развитие оро-1 шасмого земледелия на базе водохранилища ускорило н расширило этот процесс.

Недостаточно изученными являются пока вопросы последствий изменяющегося гравитационного поля под влиянием водохранилищ и зон подпоР&-

Широкое развитие после создания водохранилища получили процессы абразии. По данным режимных наблюдений ежегодное исчезновение пахотных угодий за счет разрушения берегоз составляет 1,0-2,1 м/год. ^ - .

Промышленные узлы - важнейшие источники загрязнения атмосферы, почв, гидросферы. Зона геохимического влияния техногеосистем промузлов значительно превышает нх собственные границы и может достигать десятков километров. Размеры зон влияния зависят от динамичности среды, в которую сбрасываются отходы. При оценке и прогнозе локальных техногеосистем отдельных предприятий важным является не только оценка их зон влияния на окружающую среду в штатном режиме их эксплуатации, но и в случае аварийных ситуаций, поскольку при авариях зона влияния может быть региональной или даже глобальной, как это случилось с Чернобыльской АЭС .

Необходимо осознавать, что отдаленных (в геологическом смысле) последствий развития техногеосистем мы пока еще не наблюдаем, но это должно не успокаивать, 9 настораживать, поскольку, вроде бы отдаленные от конкретного человека ироцгесы изменения природных условий могут оказать на него непосредственное воздействие с самой неожиданной стороны. Так по данным исследований сезонных и многолетних колебаний эпизоотической активности Прикаспнйскщ« очага чумы (Козлова, Попов, 1994г) показано, что актвизацня чумы в этом районе коррелирует с показателями водного баланса, г.с. техногенное повышение уровня подземных вод может привести к активизации такого опасного природно-очагового заболевания как чума.

! le менее сложна проблема отработанных нефтяных и газовых месторождений. Техногенные структуры (скважины, вентили, цемыгтные мосты) старскгг, корродируются и перестают выполнять свои функции технологических барьеров. В результате возникают перетоки подземных вод из одного горизонта в другой или на дневную поверхность.

Те же проблемы возникают при закачке промстоков в глубокие горизонты земной коры. При обосновании возможности закачки промстоков гора vio больше уделяется внимания рассмотрению процессов, проходящих в

начальную н зрелую стадию эксплуатации скважин, и, как правило, стадия консервации имеет меньшее обоснование.

Эксплуатационные скважины на воду, казалось бы, оказывают минимальное воздействие на природную среду, однако если учесть размеры зон влияния водозаборов (до 15. км), а также количество водозаборных скважин (более 10 тыс.цл.) то становится ясно, что эта незначительные в настоящее время изменения в региональном плане несут в себе отдаленные последствия, характер которых мы еще не можем прогнозировать.

Изучение и контроль состояния сложных многофакгорных техногео-систсм невозможно осуществлять без строго ориентированной системы геоэкологического мониторинга.

По нашему мнению основой для организации системы экологического мошпорнигл может служить районирование территории по особенностям сформированных техногеоспстем регионального уровня. В пределах каждой тсхногсосиотсмы согласно ее особенностей организуется система наблюдений, причем, как в пределах собственно - техногеосистемы, тах и в зоне ее влияния. В систему мониторинга обязательно включается контроль технологических процессов, но только в части поступления вещества иди энергии. Локальные высокотехнологичные техпогсснстемы замкнутого цикла контролируются только в пределах технологических барьеров. Возникающие аварийные ситуации должны быть рассчитаны по шкале рисков и оценен воз-мойсный ущерб.

Заключайте.

1. Долина р. Волги в пределах Саратовской и Волгоградской областей харктсрнзустся сложными климатическими, геолого-структурными, гидрогеологическими, геоморфологическими условиями и испытывает интенсивное тсхногашое воздействие, которое осуществляется посредством создания таких техногенныч структур как водохранилища, промузлы, нефтепромыслы, оросительные системь", богарное земледелие, транспортные магистрали, в результате чего образуются техногеосистемы различного тина. ;

2. Предложенная классификтшя техногеосистем позволяет производить их выделение .я пространстве, картировать, учитывать их особенности при анализе взаимодействий, прогнозе их развитая, разработке технологии управления.

3. Функции тсхногсосисгемы контролируются ее внутренними структурами - геологической, водно-балансовой (гидрогеологической),.геохимической,, геотермической, при преобладающей роли техногенной структуры.

4. Образование техногсосистем может привести к необратимым изменениям в структуре природных геосистем.

5. В пределах изучаемой территории максимальные изменения геологической структуры геосистем характерны для правобережных промузлоз; водло-балаисовой (пгдрокологичссксй) - для водохранилищ, оросительных

систем, промузлов, нефтепромыслов; геохимической - для вроь^узлоз, оросительных систем; геотермальной - для нромузлов.

6. В настоящее время в Нижнем Поволжье максимальной трансформации как по степе!ги, твх н по площади развития подвергалась водно-балансовая структура геосистем, что связано, с одной стороны, с необходимостью регулирования Водного баланса в связи со сложными климатическими условиями, а с другой - особенностями строения н взаимодействия созданных техногеосистем,

7. Создание системы экологического мониторинга должно осуществишься на основе анализа существующих и планируемых техногеосистем.

8. Райошфование территории по особенностям гкшогенеза возможно с применением предложенной методики картирования техкогенеза.

Список публикаций по теме диссертации

Опубликованные работы (соавторы):

1.0 причинах снижения уровня подземных вод «иранского водоносного горизонта в районе г.Саратова. //Саратов. Саоат.ун-т, 1986. Деп. в ВИНИТИ Юс. -..'Л,//

2. Анализ причин подтоплгниа г.Энгельса. разработка мероприятий по снижению .уровня грунтовых вод. //Тез. докл. на V науч-пракг. конференции Рациональное использование и охрана водных ресурсов в Нижнем Поволжье, Саратов, 19%. С 77-79 (АВ.Петрова).

3. Эколого-геохимическое хартирование г.Саратова.// Доклад на Всесоюзном семинаре Зкогеохнмия городов, М. 1989. 14с.

4. Некоторые аспекты влияния Балаковской АЭС на окружающий ландшафт. // Экологические проблемы Саратовской области, Саратов, 1990. С. 25-26

5. Размещение отходов на территории Саратовской области. /Лам же. Саратов, 1990. С. 35-36. (Л.ААнисимоа).

6. Особенности мониторинга окружающей среды района размещения Балакоаской АЭС. // Тез. докл. на Международном симпозиуме по вопросам .социальной' н экономического развития Саратовской области, Саратоа, 1992. С, 60-63. . ■/

7.Тсхногсиез в пределах урбанизированных территорий.// - Саратов.: Изд-во Сарат. ун-та, 1993.80 с. (ЛААннсимов, И.В.Пролепшн).

8. Мониторинг геологической среды в районах размещения атомных электростанций. // Тез. док. Международный конгресс н вигтагка-ярмарка Экологая России, М., 1993. С. 41-42 (Г.И.Худяков).

9. Ксртирозание техногеиеза различного масштаба. //Тезисы доклада. Там же. С. 44-45 (Л.ААиисимоа, К АМаврин).

10. Организация экологического мониторинга административной области. // Проблемы 1СОЭКОЛОГММ Саратова и области. Вып.1. Саратоа, 1996. С. 13-15 (Л.АЛнисимов).

11. Карта состояния поверхностных вся Саратовской области. М-б 1:500000. '/Эколого-ресурсный атлас Саратовской обдал«. Облком.экологаи и ирир.ресурсов, Саратов. 1994.(Л.А.Анисимов и др.). -

12. К проб.тсмс захоронения промышленных отходов в действующих гидротермальных системах. // Тез. докл. конференции, посвященной 60* лешю инсттлута земной коры. М., 1996. С. 19-21 (А.Д.Коробсда)

13. Районирование по условиям подтоплениятерриторки г. СсратоЕа. I! Тез. докл. регион. иау>' практ. конф. "Состояние и проблемы разветия экол.-эконом. системы Сватовской обл.", Саратов. 1997. С. 139-140.

14. Техногенные гидрогеологические системы н их значение при организации экологического мониторинга. // Тез. докл. науч.-тсх. конф. Нробл.зкол.безопасности Нижнего Поволжья а связи с разр. и экспл. нефте-газов. месторож. с выс. сод. сероводорода. Саратов. 1996. С. 26-30.

15. Groundwater Rise; Monitoring and Management of Sa-itov Urban Area Volga Region. Engineering geology End the environment", P.G.Marinos, G.C.Koukis, el al (eds) Balkema VRotterdam/Brookíícld/l 997, p. 1175-1179 ( JI.AJVhhchmob).

16. Landsliding on the Volga Riversides Forecasting on Geomorphological and Geophysics Studies. Athens, 1997 г., Symposium Scicntilic Commitee, Abstracts, 1997 г. (Л.А,Аниснмов)