Экологический потенциал птгс

3.1. ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ПОТЕНЦИАЛЕ И ФАКТОРАХ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ

Под экологическим потенциалом гидролитобиосферы и эколого-гидрогеологических систем понимается способность систем сохранять (или восстанавливать) качественный состав, свойства и ресурсы подземных вод в условиях техногенного воздействия, позволяет определять уровень допустимой техногенной нагрузки на системы гидролитобиосферы и более обоснованно планировать хозяйственное освоение территории. В основе такого планирования должен быть учет условий, определяющих сохранение важнейшего эволюционного свойства ЭГГС - самоорганизации.

Экологический потенциал гидролитобиосферы складывается из потенциала входящих в нее ЭГГС и определяется совокупностью факторов, таких, как: строение зоны аэрации, естественный режим ЭГГС, тип биоценоза, геомиграционные и техногенные факторы.

Рассмотрим некоторые из них.

3.2. ОЦЕНКА РОЛИ ЗОНЫ АЭРАЦИИ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПТГС

Зона аэрации является частью ГГС, которая определяет особенности движения влаги и загрязняющих веществ с поверхности до уровня грунтовых вод. Мощность зоны аэрации, литологический и минералогический состав слагающих ее пород, фильтрационные свойства и градиент потока на общей границе зоны аэрации и грунтовых вод являются показателями, определяющими длительность процессов переноса и деградации веществ, которые привносятся техногенными потоками с поверхности. В этой зоне в результате сорбции, химического и микробиологического окисления пород может происходить аккумуляция фосфатов, тяжелых металлов, минерализация органических веществ. Наиболее высоким потенциалом обладают ГГС, зона аэрации которых имеет глинистый слабопроницаемый тип разреза, что обусловлено не только низкой скоростью инфильтрации техногенных потоков, но и более благоприятными условиями для развития микробиологических процессов. Однако, здесь формируется среда, способствующая развитию и патогенных форм микроорганизмов, что необходимо учитывать при исследовании селетебно-промышленных ПТГГС, содержащих источники коммунально-бытового загрязнения гидролитосферы

Значение этого фактора заключается в том, что он определяет длительность процессов переноса загрязняющих веществ с поверхности, обусловливает формирование общей сорбционной емкости пород и типа взаимодействия поверхностных и грунтовых вод.

Изучение зоны аэрации при оценке экологического потенциала предполагает построение и анализ следующих характеристик:

· мощности зоны аэрации,

· типов геологического разреза

· проницаемости горных пород.

При оценке мощности зоны аэрации как экологического фактора обычно выделяют три градации: менее 5 м; от 5 до 10 м; более 5 м. При мощности менее 5 м грунтовые воды имеют прямую гидравлическую связь с поверхностными водами (как природного происхождения – реки, озера, так и техногенных – каналы, хвостохранилища, поля фильтрации сточных вод). Чем больше мощность, тем выше сорбционная емкость пород, больше длительность конвективного переноса загрязняющих веществ, тем лучше защищены грунтовые воды от загрязнения с поверхности.

Очевидно, что более высокий экологический потенциал, и, соответственно – более высокую степень защищенности от воздействий имеют ГГС, мощность зоны аэрации которых превышает 10 м. Самый низкий потенциал у ГГС с зоной аэрации менее 5 м.

Помимо мощности, большое значение в переносе загрязняющих веществ имеет геологический разрез зоны аэрации. Геологический разрез в общем случае может быть подразделен на следующие типы (рис.2.1):

· песчаный - представлен преимущественно песками;

· глинисто(суглинисто)-песчаный – представлен песками с линзами и прослоям глин или суглинков спорадического распространения;

· песчано-глинистый (суглинистый) – сложен чередованием выдержанных прослоев глин и(или) суглинков и песков.

Возможны и другие типы разреза зоны аэрации в зависимости от особенностей геологического строения территории. При оценке этого фактора важно выделить типы геологического разреза с градациями, определяющими его значимость с позиций защищенности от проникновения загрязнений с поверхности. Например, в слоистой толще литологическое строение и проницаемость могут быть оценены по степени глинистости разреза, т.е. отношению суммарной мощности глинистых прослоев к общей мощности пород. В трещиноватых массивах такая оценка может быть выполнена по характеру, степени трещиноватости и глубине ее развития.

При наличии информации о коэффициенте фильтрации оценка проницаемости разреза зоны аэрации дается, исходя из существующих критериев этого гидрогеологического свойства пород (Гавич И.К., 1985):

Таблица 2.1.