Визначення геоекологічного стану техногенно-навантажених територій за комплексом геофізичних даних

Abstract

Дисертація присвячена актуальним питанням обґрунтування ефективного використання геофізичних методів у системі комплексного екологічного моніторингу техногенно-навантажених територій. Розроблено рекомендації з комплексування геолого-геофізичних методів та визначення ділянок досліджень на основі алгоритму обробки різномасштабної геолого-геофізичної, тектонічної та гідрогеологічної інформації для ефективного вирішення основних задач екологічного моніторингу для попереджання змін геологічного середовища під дією основних типів сховищ промислових відходів (ярово-балкові, схилові, поверхневі, приповерхневі) на основі побудови одно-, дво- та тривимірних фізико-геологічних моделей з урахуванням природно-техногенних особливостей розташування, конструкції та функціонування сховищ. Зокрема, визначені особливості використання методів електротомографії, міжсвердловинного прозвучування та вертикального електрозондування для картування ділянок підвищеної мінералізації у геологічному середовищі.

Диссертация посвящена актуальным вопросам обоснования эффективного использования геофизических методов в системе экологического мониторинга техногенно-нагруженных территорий. По результатам проведенного анализа имеющейся информации о геоэкологических проблемах, связанных с развитием промышленности Украины, установлено, что современное развитие системы экологического мониторинга не позволяет в достаточном объеме оперативно получать информацию для прогнозирования изменений геологической среды под действием промышленных объектов и принимать управленческие решения на конкретных этапах их функционирования. Разработаны рекомендации по комплексированию геолого-геофизических методов для эффективного решения основных задач экологического мониторинга по предупреждению изменения геологической среды вокруг основных типов хранилищ промышленных отходов (овражно-балочные, склоновые, поверхностные, приповерхностные) на основе построения более 100 модификаций одно-, двух- и трехмерных физико-геологических моделей с учетом природно-техногенных особенностей расположения, конструкции и функционирования хранилищ. В частности, определены особенности использования методов электротомографии, межскважинного прозвучивания и вертикального электрозондирования для картирования участков повышенной минерализации в геологической среде. Разработана методика определения участков проведения детализационных исследований в системе экологического мониторинга вокруг хранилищ отходов на основе комплексного анализа геолого-геофизической, тектонической и гидрогеологической информации с применением алгоритма обработки разномасштабной картографической информации магнито- и гравиметрии, и добавлением информации о геологическом строении Украинского щита и геоморфологии дневной поверхности. Для оперативного прогнозирования изменения геологической среды под действием промышленных объектов в системе экологического мониторинга проанализировано изменение проявления зон повышенной плотности индикаторов разломов всех азимутов простирания при укрупнении масштаба геолого-геофизических исследований (от 1: 500000 до 1: 50000 для разломов I, II и III, IV рангов). Для геоэкологического картирования определены числовые соотношения «веса» геофизических методов (грави- и магнитометрии) при уточнении проявления разломов на основе обработки картографической геолого-геофизической информации в условиях Средне-Приднепровского мегаблока УЩ. На основе разработанной методики уточнены отдельные карты Экологического атласа Днепропетровской области (2009 г.). Обоснован рациональный комплекс геолого-геофизических методов для детальных мониторинговых исследований по достижению безопасного геоэкологического состояния геологической среды вокруг хранилищ.

The thesis is devoted to current issues rationale efficient use of geophysical methods in system of complex ecological monitoring of technologically-loaded areas. The recommendations how to integrate geological and geophysical methods and to identify areas of research-based processing algorithm for various scaled geological, geophysical, tectonic and hydrogeological information for effectively addressing the major problems of environmental monitoring for anticipation changes in the geological environment under the effect of the main types of storage of industrial wastes based on the physical and geological construction of 1-, 2- and 3D-physical and geological models are given. In particular, the features of the use of methods electrotomography, crosshole acoustic measurements and vertical electric sounding to map areas of high mineralization in a geological environment are analyzed.