Реферат на тему геофизические методы при оценке радиоактивного загрязнения территорий

Обновлено: 05.07.2024

При радиогеохимических наблюдениях исследуются поверхность и разрез по каждому литологическому горизонту. Проба грунта отбирается при помощи металлического цилиндра диаметром 14 см и высотой 5 см. Образцы запаковываются в полиэтиленовые пакеты. Пробы из шурфов (глубиной 0,7—1,0 м) отбираются послойно снизу вверх бороздовым методом. Глубина борозды 5—7 см. Мощность опробованных слоев 2—5 см, ближе… Читать ещё >

Геофизические методы. Основы геоэкологии ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

В экологии наиболее широко применяются: вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), электропрофилирование (ЭП), электрокаротаж, зондирование методом вызванных потенциалов (ВЭЗ-ВП), резистивиметрия (определение удельных электрических сопротивлений воды), сейсморазведка методом преломленных волн (МГ1В), термометрия, гамма-съемка, пенетрационный и радиометрический каротаж (табл. 2.17).

Применение геофизических методов.

Виды и объекты исследований.

  • — суммарное гамма-излучение
  • — оценка отдельно урана, тория, калия

Гамма-метод, гаммакаротаж, гамма-спектрометрия.

Термометрия, термокаротаж, электроразведка, аэротепловая съемка.

Свалки, техногенные отходы, их мощность.

ВЭЗ, ЭП, аэротепловая съемка в комплексе с другими методами.

Окончание табл. 2.17

Виды и объекты исследований.

Породы зоны аэрации (мощность, разделение литологических горизонтов, геоэлектрические параметры, выделение зон активной трещиноватости и т. д. ).

Горные породы, их свойства и изменение под влиянием антропогенных воздействий. Техногенные отложения и их свойства.

Гамма-каротаж Пенетрационный каротаж.

Электрическое сопротивление песчано-глинистых толщ.

Изучение скальных и полускальных пород (для захоронения отходов).

Геоэлектрические, сейсмоакустические, радиометрические, гравиметрические, магнитометрические.

Изучение водоупорных горизонтов.

Термический каротаж, ВЭЗ.

Распространение многолетней мерзлоты, определение границ мерзлых пород.

Термокаротаж, термометрия, электроразведка.

Загрязнение подземных вод сточными водами.

Практически все перечисленные методы.

Экзогенные и эндогенные процессы.

Практически все перечисленные методы.

При геоэкологическом картировании чаще всего используются радиометрические исследования, которые направлены на изучение естественного радиационного фона и радиоактивного загрязнения.

При помощи гамма-съемки и гамма-каротажа можно определить суммарную радиоактивность горных пород. Гамма-спектрометрическая съемка позволяет выявить раздельное содержание естественных (U, Ra, Rn, Th, К и др.) и искусственных (Cr 90 , Cs 137 , Cs 134 , Y 131 , Со 60 , Ru 103 , Ru 106 и др.) радионуклеидов.

Геофизические исследования ведутся в воздушном, наземном, подводном, скважинном, шахтном и лабораторном вариантах. При аэрогамма-снектрометрической съемке на самолете или вертолете устанавливается специальная аппаратура, например СКАТ-77. По результатам измерений составляют карты распределения общей гамма-активности поверхности и карты урановой, ториевой и калиевой составляющих гамма-поля. По ним определяют нормальную радиоактивность и аномальные участки.

На аномальных участках проводят наземную радиометрическую съемку, которая локализует участки повышенного гамма-фона [14, "https://referat.bookap.info"].

Пешеходные радиометрические определения производятся во время маршрутов на высоте 1 м от поверхности земли. Наблюдения ведутся на площадке 5×5 м по углам и в центре, берется средний результат. Разрезы, вскрытые шурфами и скважинами, проверяются на радиоактивность гамма-спектрометром или гамма-каротажем (на каждый горизонт одна точка).

В районах повышенной радиации проводятся радиогеохимические исследования, включающие в себя изучение распределения природных радиоактивных элементов, радионуклидов и определение форм нахождения их в горных породах, почвах, природных водах.

Помимо этого определяются подвижные формы и пути миграции радиоэлементов, возможные участки их скоплений. Опробование следует проводить на карьерах, отвалах, хвостовиках горнодобывающих предприятий, в поймах, карстовых воронках, на торфяниках, плесах и т. д.

При радиогеохимических наблюдениях исследуются поверхность и разрез по каждому литологическому горизонту. Проба грунта отбирается при помощи металлического цилиндра диаметром 14 см и высотой 5 см. Образцы запаковываются в полиэтиленовые пакеты. Пробы из шурфов (глубиной 0,7—1,0 м) отбираются послойно снизу вверх бороздовым методом. Глубина борозды 5—7 см. Мощность опробованных слоев 2—5 см, ближе к поверхности она уменьшается.

Пробы воды берутся с помощью концентратора объемом 100—120 л. Перед отбором все оборудование промывают подкисленной водой (pH Показать весь текст Стоимость уникальной работы

Начало формирования загрязнения окружающей среды искусственными радионуклидами приходится на 1943-1944 гг., т.е. на время сооружения и пуска в эксплуатацию в США заводов по производству оружейного плутония и обогащенного урана. Однако, радиоактивное загрязнение, после которого за достаточно короткое время были загрязнены большие территории земной поверхности, произошло после первого испытательного взрыва 16 июля 1945 г., проведенного около г. Аламогордо (штат Нью Мехико, США)

Содержание

Введение
1.Источники радиоактивных излучений и их характеристика…………..3
2.Распространение радиационного загрязнения…………………………7
2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды………………….….7
2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды. ………………….……..8
2.3 Радиоактивное загрязнение почв. ………………………………….10
2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и
животного мира. ……………………………………………………11
3.Возможные последствия облучения людей…………………………. 12
4.Переработка и нейтрализация радиационных отходов. …………. 14
Заключение
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

экология реферат (2).docx

1.Источники радиоактивных излучений и их характеристика…………..3

2.Распространение радиационного загрязнения…………………………7

2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды………………….….7

2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды. ………………….……..8

2.3 Радиоактивное загрязнение почв. ………………………………….10

2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и

3.Возможные последствия облучения людей…………………………. 12

4.Переработка и нейтрализация радиационных отходов. …………. 14

Начало формирования загрязнения окружающей среды искусственными радионуклидами приходится на 1943-1944 гг., т.е. на время сооружения и пуска в эксплуатацию в США заводов по производству оружейного плутония и обогащенного урана. Однако, радиоактивное загрязнение, после которого за достаточно короткое время были загрязнены большие территории земной поверхности, произошло после первого испытательного взрыва 16 июля 1945 г., проведенного около г. Аламогордо (штат Нью Мехико, США) [1]. Далее радиоактивное загрязнение окружающей среды происходило во всё возрастающих масштабах. В настоящее время проблема радиоактивного загрязнения актуальна. АЭС, конечно, удобны в использовании, они вырабатывают большее количество энергии в отличие от ТЭС, но очень пагубно влияют на окружающую среду, на все живые организмы. При авариях на АЭС особённо резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.) Большое внимание к радиоактивным веществам стало уделяться после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году и ряда инцидентов на других объектах с ядерным топливом. Поначалу важнейшими загрязняющими веществами являлись, главным образом, пыль, угарный и углекислый газы, оксиды серы и азота, углеводороды. Радионуклиды рассматривались в меньшей степени. Но в связи с факторами появления острых токсичных эффектов, вызывных загрязнением стронцием и цезием, интерес к загрязнению радиоактивными веществами вырос. Возникает проблема их захоронения. Главная цель моего реферата заключается в подробном рассмотрении источников радиоактивного загрязнения, а также изучить как радиация влияет на окружающую среду и на живые организмы.

  1. Источники и характеристика радиационного загрязнения

Источники радиации разделяют на естественные и искусственные (техногенные), созданные человеком. В свою очередь последние представляют большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа. Ниже описываются основные источники ионизирующего, излучения (ИИЙ), а также тот вклад, который они вносят, в среднем, в облучение населения.

Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью земной коры, проникающим космическим излучением, потреблением с пищей биогенных радионуклидов и составлял в недавнем прошлом 8—9 микрорентген в час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радиоизотопов с периодом полураспада (T1/2) более 105 лет (в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn. Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного фона облучения наземной биоты.[2]

Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности — в среднем до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв. Этой прибавкой послужили технические источники проникающей радиации:

а) технические источники проникающей радиации (медицинская диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия, источники сигнальной индикации и т.п.);

б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;

в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;

г) испытания и применение ядерного оружия. Деятельность человека в несколько раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на несколько порядков — их массу на поверхности планеты.

Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и топлива и радиоактивные осадки, которые образовались в результате ядерных взрывов или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле — от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.

С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия), Великобритания, Франция и Китай произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу поступила большая масса сотен различных радионуклидов, которые постепенно выпали на всей поверхности планеты. Их глобальное количество почти удвоили ядерные катастрофы, произошедшие на территории СССР. Долгоживущие радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня продолжают излучать, создавая приблизительно 2%-ю добавку к фону радиации. Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.

Пока еще трудно говорить о влиянии техногенного превышения естественного фона радиации на биоту биосферы. Мы еще не знаем, как может сказаться на биоте океана разгерметизация затопленных контейнеров с радионуклидами и реакторов затонувших подводных лодок. Во всяком случае, можно предполагать некоторое повышение уровня мутагенеза.

Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля, изоляции и предотвращения эмиссий. Эксплуатация объектов атомной энергетики сопровождается незначительным радиационным воздействием. Многолетние систематические измерения и контроль радиационной обстановки не обнаружили серьезного влияния на состояние объектов окружающей природной среды. Дозы облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год, что в 100 раз меньше установленного допустимого уровня. Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается как 10 –4 --10 -5 в год. [3]

В результате взрывов и пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Ки. По количеству долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс соответствует 500—600 Хиросимам. Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах и/км2. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС в разной степени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся северная часть Правобережной Украины и 19 областей России. В целом по РФ загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км2 и выше охватывает более 57 тыс. км2, что составляет 1,6% площади ЕТР. Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по сравнению с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы а также в Японии, на Филиппинах, в Канаде. [5]

После взрыва в Японии, согласно докладу японского агентства, выброс радиации в атмосферу с АЭС "Фукусима-1" в пересчете на йод-131 составил примерно 770 тысяч терабеккерелей. 12 апреля японское агентство оценило его всего лишь в 370 тысяч терабеккерелей. Повышение вдвое данных о выбросе связано, как сообщается, с новыми данными о состоянии трех аварийных реакторов станции, где зафиксировано полное расплавление ядерного топлива - полный мелтдаун. [6]

2 Распространение радиационного загрязнения.

2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды.

Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при их добыче, и эксплуатации атомных установок и двигателей, могут представлять опасность. Однако при современном уровне защитной техники этот Источник радиоактивности незначителен.

Наибольшее загрязнение атмосферы радиоактивными веществами происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. Каждый такой взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной пыли. Взрывная волна огромной силы распространяет ее частицы во всех направлениях, поднимая их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — влечение 5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.

2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды.

Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана являются:

- загрязнения от испытаний ядерного оружия (в атмосфере до 1963 г.);

- загрязнения радиоактивными отходами, которые непосредственно сбрасываются в море;

- крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными реакторами);

- захоронение радиоактивных отходов на дне и др. (Израиль и др., 1994).

Во время испытания ядерного оружия, особенно до 1963 г., когда проводились массовые ядерные взрывы, в атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов. Так, только на арктическом архипелаге Новая Земля было проведено более 130 ядерных взрывов (только в 1958 г. -46 взрывов), из них 87- в атмосфере.

Отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили радиоактивными элементами практически всю Северную Атлантику, особенно Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря. В загрязнение радионуклидами акватории Северного Ледовитого океана некоторый вклад сделан и нашей страной. Работа трех подземных атомных реакторов и радиохимического завода (производство плутония), а также остальных производств в Красноярске-26 привела к загрязнению одной из самых крупных рек мира - Енисея (на .протяжении 1 500 км). Очевидно, что эти, радиоактивные продукты уже попали в Северный Ледовитый океан.

Воды Мирового океана загрязнены наиболее опасными радионуклидами цезия-137, стронция-90, церия-144, иттрия-91, ниобия-95, которые, обладая высокой биоаккумулирующей способностью переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека. Различными источниками поступления радионуклидов загрязнены акватории арктических морей, так в 1982 г. максимальные загрязнения цезием-137 фиксировались в западной части Баренцева моря, которые в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод Северной Атлантики. За 29-летний период наблюдений (1963-1992 гг.) концентрация стронция-90 в Белом и Баренцевом морях уменьшилась лишь в 3-5 раз. Значительную опасность вызывают затопленные в Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок. Работами 3-й советско-американской экспедиции 1988 г. установлено, что в водах Берингова и Чукотского моря, концентрация цезия-137 близка к фоновой для районов океана и обусловлена глобальным поступлением данного радионуклида из атмосферы за длительный промежуток времени. Однако эти концентрации (0,1,Ки/л) были в 10-50 раз ниже, чем в Черном, Баренцевом, Балтийским и Гренландском, морях, подверженных воздействию локальных источников радиоактивного загрязнения

А.А. Касьяненко
Современные методы оценки рисков в экологии
Учебное пособие. – М.: Изд-во РУДН 2008. – 271 с.

4.7. Оценка опасности радиационного загрязнения территорий

Основной критерий, характеризующий степень радиоэкологической безопасности человека, проживающего на загрязнённой территории – среднегодовое значение эффективной дозы.

Единицей эффективной дозы является Зиверт (Зв). Для оценки общих последствий облучения населения в случае проживания на загрязнённой территории используется коллективная эффективная доза, которая представляет собой произведение средней эффективной дозы по группе людей на число индивидуумов в этой группе.

Международной комиссией по радиологической защите (МКРЗ) рекомендована в качестве предела дозы облучения населения – доза, равная 1 мЗв/год (0,1 бэр/год).

К основным путям облучения человека, которые должны учитываться при оценках реальных эффективных доз, относятся: внешнее облучение от гамма-излучающих радионуклидов, внешнее облучение от аэрозольных выпадений, внутреннее облучение по пищевым цепочкам и по ингаляционному пути.

Человек выбран в качестве основного объекта защиты в связи с отсутствием достоверных и систематизированных данных по уровням и эффектам облучения других биологических объектов и систем и в связи с высокой радиочувствительностью человеческого организма.

Территории, в пределах которых среднегодовые значения дополнительной (сверх естественного фона) эффективной дозы облучения человека не превышают 1 мЗв, относятся к территориям с относительно благополучной экологической обстановкой.

Для индивидуальных доз в 1 мЗв /год уровень индивидуального риска (вероятность возникновения стохастических эффектов – онкологических заболеваний и тяжелых генетических нарушений) составляет по оценкам МКРЗ – 0,0001 в год.

Территории, в пределах которых среднегодовые значения эффективной дозы облучения (дополнительного, сверх естественного фона) могут превысить 5 мЗв и находиться в диапазоне доз до 10 мЗв, необходимо относить к территориям чрезвычайной экологической ситуации. Уровень индивидуального риска на этих территориях возрастает до 0,001 в год (Табл.4.15).

В настоящее время активно развивается научно-прикладная ветвь геофизики - экологическая геофизика.
Все более разнообразным и глубоким становится воздействие антропогенных процессов на подземную гидросферу. Взаимодействие человека и подземной гидросферы имеет различные аспекты; среди отрицательных последствий этого взаимодействия наиболее серьезными являются загрязнение и истощение подземных вод. Острота этой проблемы возрастает в связи с загрязнением крупных рек и озер в густонаселенных странах и стремлением к переходу на водоснабжение подземными водами.
Предотвращение загрязнения и истощения подземных вод и неблагоприятных последствий от этих явлений - главная задача охраны подземных вод - нового направления гидрогеологии, развивающегося в последние годы.
Вода, которая находится в толще горных пород верхней части земной коры, (до глубины 12-16 км) в парообразном, твердом и жидком состояниях называется подземной.
Загрязнение подземных вод вызывает ухудшение их свойств и состава, ограничивающее или даже не допускающее использование подземных вод (для питьевых, хозяйственных, ирригационных и других целей). Загрязнение подземных вод происходит под влиянием как техногенных, так и естественных природных процессов. Это воздействие на подземную гидросферу может иметь как региональный, так и локальный характер.
Подземные воды являются полезным ископаемым, в процессе эксплуатации они способны возобновляться в естественных условиях, количество таких вод оценивается их запасами. Подземные воды являются одним из источников питания рек и находятся на всей территории России, статические запасы подземных вод составляют 28000 км3, а объем их естественных ресурсов приблизительно равен 787,5 км3 в год.
Иногда подземные воды способны вызвать оползни, заболачивание территорий, осадку грунта, они затрудняют ведение горных работ в шахтах, для уменьшения притока подземных вод проводят осушение месторождений, водоотлив.
На территории России известно 3367 месторождений подземных вод, из них эксплуатируется менее 50%, на хозяйственные и питьевые нужды используется около половины воды.
Цель работы является изучения геофизических методов диагностики загрязнения подземных вод.
Задачи: 1.Опридиление геофизическими методами диагностики. Методы геоэкологических исследований;
2. Изучение эколого-геофизические исследования техногенного загрязнения подземных вод и нижних слоев атмосферы. Изучение техногенного загрязнения подземных вод;
3. Выясним геофизические исследования при поисково-разведочных работах на воду;
4. Изучение загрязнений подземных вод.

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

В настоящее время активно развивается научно-прикладная ветвь геофизики - экологическая геофизика.
Все более разнообразным и глубоким становится воздействие антропогенных процессов на подземную гидросферу. Взаимодействие человека и подземной гидросферы имеет различные аспекты; среди отрицательных последствий этого взаимодействия наиболее серьезными являются загрязнение и истощение подземных вод. Острота этой проблемы возрастает в связи с загрязнением крупных рек и озер в густонаселенных странах и стремлением к переходу на водоснабжение подземными водами.
Предотвращение загрязнения и истощения подземных вод и неблагоприятных последствий от этих явлений - главная задача охраны подземных вод - нового направления гидрогеологии, развивающегося в последние годы.
Вода, которая находится в толще горных пород верхней части земной коры, (до глубины 12-16 км) в парообразном, твердом и жидком состояниях называется подземной.
Загрязнение подземных вод вызывает ухудшение их свойств и состава, ограничивающее или даже не допускающее использование подземных вод (для питьевых, хозяйственных, ирригационных и других целей). Загрязнение подземных вод происходит под влиянием как техногенных, так и естественных природных процессов. Это воздействие на подземную гидросферу может иметь как региональный, так и локальный характер.
Подземные воды являются полезным ископаемым, в процессе эксплуатации они способны возобновляться в естественных условиях, количество таких вод оценивается их запасами. Подземные воды являются одним из источников питания рек и находятся на всей территории России, статические запасы подземных вод составляют 28000 км3, а объем их естественных ресурсов приблизительно равен 787,5 км3 в год.
Иногда подземные воды способны вызвать оползни, заболачивание территорий, осадку грунта, они затрудняют ведение горных работ в шахтах, для уменьшения притока подземных вод проводят осушение месторождений, водоотлив.
На территории России известно 3367 месторождений подземных вод, из них эксплуатируется менее 50%, на хозяйственные и питьевые нужды используется около половины воды.
Цель работы является изучения геофизических методов диагностики загрязнения подземных вод.
Задачи: 1.Опридиление геофизическими методами диагностики. Методы геоэкологических исследований;
2. Изучение эколого-геофизические исследования техногенного загрязнения подземных вод и нижних слоев атмосферы. Изучение техногенного загрязнения подземных вод;
3. Выясним геофизические исследования при поисково-разведочных работах на воду;
4. Изучение загрязнений подземных вод.

2. Эколого-геофизические исследования техногенного загрязнения подземных вод и нижних слоев атмосферы. Изучение техногенного загрязнения подземных вод
Изучение техногенного загрязнения подземных вод. При формировании комплекса геофизических исследовании для изучения экологически опасного техногенного (геохимического) загрязнения подземных вод основной целью исследований является получение информации о гидрогеологических условиях загрязнения, об источниках загрязнения, изменении качества вод, его воздействии на экосистемы, биоту и здоровье людей, о границах и динамике распространения загрязнения.
На первой стадии исследований задачей геофизического комплекса является расчленение разреза и выявление естественных границ потока подземных вод. В случае региональных исследований специальных полевых работ не проводится: выполняется направленная пере интерпретация дистанционной и фондовой геолого-геофизической информации, имеющейся в данном районе. Используются данные аэрокосмических съемок (КФС, АФС, ТАС), региональных геофизических исследований (гравимагниторазведка, МТЗ, ЧЗ, ДЭЗ и др.), частично дополняемые региональными данными скважинной геофизики.
При средне- и крупномасштабном картировании ведутся полевые работы с использованием комплекса наземных методов, включающего электроразведку (ВЭЗ, ВЭЗ-ВП, ЗСБ, ЭП, ЕП), сейсморазведку (МПВ), шквальные геофизические исследования, а также геофизические исследования в скважинах (методы КС, ПС, гамма-каротаж (ГК) - в терригенном разрезе; КС, боковой каротаж (БК, ГК), акустический каротаж (АК) - в карбонатном разрезе). Указанный комплекс позволяет расчленить зону аэрации, определить уровень грунтовых вод, оценить глубину залегания и мощность водоносных горизонтов и водоупоров, качественно оценить изменчивость фильтрационных свойств разреза.
На второй стадии исследований геофизические методы призваны обосновать геофильтрационную схему потока. Их основной задачей является изучение структуры потока, границ и граничных условий, а также геофильтрационных параметров, зависящих от емкости и проницаемости пород. Применяется комплекс пешеходных шквальных геофизических наблюдений ("русловая геофизика"), дополняемый дистанционными данными и наземными электроразведочными исследованиями (ВЭЗ, ЭП, ЕП) (см. п. 4.4.4). Результаты совместного анализа получаемых данных позволяют выявить участки загрязнения поверхностных и подземных вод, определить наличие гидрогеологических "окон" в водоупорных породах, наметить участки гидрогеологических работ на водотоках и сеть наблюдательных скважин.
При изучении геофильтрационных параметров водовмещающих и разделяющих толщ используется комплекс наземных электроразведочных (ВЭЗ, КВЭЗ, ЕП) и скважинных исследований. В этот комплекс помимо методов, перечисленных выше, включаются дополнительно индукционный каротаж (ИК) для терригенных отложений; боковое каротажное зондирование (БКЗ), плотностной гамма-гамма-каротаж (ГТК-П) и нейтронный гамма-каротаж (НГК) для карбонатных коллекторов (см. табл. 4.3), а также резистивиметрия, расходометре, метод "заряженного" тела (МЗТ). Совместная интерпретация данных электроразведки и каротажа скважин дает возможность получить интегральные и дискретные качественные и количественные характеристики фильтрационной неоднородности разреза, оценить характер взаимодействия отдельных водоносных горизонтов. На основании этих данных строятся первичные геофильтрационные модели объектов с загрязнением подземных вод.
Последняя стадия исследований связана с определением границ распространения загрязнителя и оценкой их изменения во времени.
Состав геофизического комплекса зависит от физических свойств загрязнителя. Если загрязнение подземных вод резко меняет их минерализацию, радиоактивность или температуру, использование скважинного геофизического комплекса (КС, ГК, резистивиметрия, расходометре, РМ, МЗТ) позволяет получить детальную пространственно-временную характеристику процесса загрязнения и рассчитать изменение концентрации загрязнителя. Дополнительную информацию о параметрах загрязненного потока подземных вод дают дистанционные (АФС, ТАС, МЗ) и наземные геофизические методы (ВЭЗ, ЕП, приповерхностная термометрия, расходометре), а также комплекс "русловой геофизики" в акваториях рек и озер. Приведем пример применения комплексных геофизических исследований на одном из артезианских водозаборов в Мордовии, предпринятых для оценки опасности загрязнения пресных вод продуктивной толщи известняков минерализованными водами, поступающими из напорного водоносного горизонта в доломитах среднего карбона.
Указанные водоносные горизонты разделены водоупорной пачкой глинистых пород, однако сохранность водоупора по площади изменчива. Одной из задач наземных и скважинных геофизических исследований было установление в разрезе границы между пресными и минерализованными водами и определение участков, где плохая сохранность водоупорных пород способствует поступлению напорных вод среднего карбона в верхний водоносный горизонт. Предположения, что эти аномалии связаны с проникновением в верхний водоносный горизонт вод повышенной минерализации, были подтверждены измерением электрического сопротивления воды и определением вертикальных ее скоростей в буровых скважинах.
Особое значение для изучения загрязнения подземных и поверхностных вод имеют методы оценки техногенного воздействия, оказываемого выбросами продуктов промышленной переработки из технических сетей, отходами сельскохозяйственного производства, утечками из отстойников очистных сооружений и др. В последние годы для этой цели успешно применяется мало глубинный геофизический комплекс, включающий методы "русловой геофизики", наземную электроразведку и гидрохимическое опробование.
Комплексные геофизические и гидрогеологические исследования на очистных сооружениях показали, что конструкция очистных сооружений допускает инфильтрацию сточных вод в дно и стенки бассейнов-отстойников с последующей разгрузкой этих вод в русло реки. Грунтовый поток от очистных сооружений к реке характеризуется высокой интенсивностью, достаточной для нарушения естественного гидродинамического и гидрохимического режима фильтрации. Воды, разгружающиеся в русло реки, имеют более высокую по сравнению с фоновыми значениями температуру и минерализацию, что подтверждает их техногенное происхождение и дает основание говорить об очистных сооружениях как об источнике значительного загрязнения подземных и речных вод.
Помимо развития целевого комплексирования геофизических методов в настоящее время идет интенсивное совершенствование старых, хорошо известных геофизических методов контроля загрязнения подземных вод. В частности, получила дополнительное теоретическое обоснование методика интерпретации вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ) для выделения скрытых локальных очагов загрязнения подземной гидросферы на нефтепромыслах

Читайте также: