Особливості літологічного складу сучасних донних осадків проточних поверхневих водойм гірничо-видобувних регіонів (на прикладі Кривбасу) - Автореферат

Ідентифікація антропогенної й, зокрема, техногенної складової в сучасних донних осадках річок Північного Причорноморя, закономірності мобілізації твердого стоку та літологічні особливості сучасних донних осадків у гідросистемі «рівнинні річки-відкритий лиман» певною мірою дозволять виявити вплив гірничо-видобувних робіт на стан геологічного середовища цих районів. Розробка методики еколого-геологічного обґрунтування місць відбору проб та визначення літологічних властивостей донних осадків закладають основи залучення такого компоненту екосистем як донні осадки до інформативної складової моніторингу геологічного середовища. На тлі слабкої вивченості техногенної складової сучасних субаквальних осадків проточних водойм гірничо-видобувних регіонів виникла необхідність у розробці методичної бази вибору місць відбору проб та визначення комплексу літологічних характеристик сучасних донних осадків. Визначити особливості формування та літологічний склад сучасних донних осадків гідросистеми: «рівнинна річка - відкритий лиман», що були сформовані в умовах активного техногенезу обумовленого гірничо-видобувними роботами в Кривбасі. Інгулець зясовано літолого-мінералогічні характеристики сучасних донних осадків; проведено районування обєкту дослідження; виявлено закономірності просторового розподілу природних та техногенних компонентів у донних осадках; встановлено особливості мобілізації твердої речовини у гірничо-видобувних регіонах та локалізацію техногенної складової осадку; досліджено взаємозвязки між окремими фізико-механічними показниками, що характеризують склад і властивості донних осадків.Під сучасними донними осадками ми розуміємо верхній, багатий на органічний компонент шар донних відкладень, що включає наноси та тверді частинки, що осіли на дно внаслідок фізико-хімічних та біохімічних процесів у водоймах, та є речовинами як природного, так і техногенного походження. Останніми роками дослідники займаються питаннями техногенного впливу на сучасні гідросистеми. Вагомі внески у дослідженні гідросистеми типу «рівнинна річка-відкритий лиман», та її компонентів зробили: Шнюков Є.Ф., Іноземцев Ю.І., Орловський Г.М., І.Д. В основу методики покладена ідея послідовних кроків, починаючи від окреслення району дослідження, і далі, через визначення характерних ділянок гідросистеми, місць закладання профілів до точок відбору проб. Для визначення техногенного компоненту в якісному та кількісному вимірі у порівнянні з природним, що був притаманним досліджуваному регіону до масштабних змін внаслідок впливу гірничо-металургійного комплексу, досліджувався комплекс літологічних характеристик таких як, гранулометричний склад, питома щільність, вологоємність, загальний вміст магнітного продукту, вміст водорозчинних солей, вміст важких металів та мінералого-петрографічний склад донних осадків.Досліджені в роботі сучасні донні осадки належать до внутрішньоконтинентальних басейнів перехідних гідросистем типу «рівнинна річка - відкритий лиман». Різні еколого-геологічні умови району робіт дозволили дослідити мобілізацію й трансформацію з водозбірної площі твердого природного і техногенного компоненту та їх вплив на літологічні характеристики донних осадків. Розроблено методику вибору місць відбору проб сучасних донних осадків, яка закладає основу моніторингу літології субаквальних осадків у геологічному середовищі антропогенних екосистем. Проведено районування обєкту дослідження на репрезентативні зони: природно-антропогенна, техногенна та техноплагенна, що чітко диференціюються за наступними показниками (відмінності між 1,3 та 2 зонами) - питома щільність на 15 %, загальна вологоємність у два рази, вміст магнітного продукту у 27 разів та вміст водорозчинних солей у три рази. У центральному районі (друга зона), в осадку з великою перевагою домінують техногенно змінені уламки залізисто-кременистої формації Криворізького басейну.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Досліджені в роботі сучасні донні осадки належать до внутрішньоконтинентальних басейнів перехідних гідросистем типу «рівнинна річка - відкритий лиман». Різні еколого-геологічні умови району робіт дозволили дослідити мобілізацію й трансформацію з водозбірної площі твердого природного і техногенного компоненту та їх вплив на літологічні характеристики донних осадків.

Отримані результати дозволили автору дисертації зробити наступні висновки: 1. Розроблено методику вибору місць відбору проб сучасних донних осадків, яка закладає основу моніторингу літології субаквальних осадків у геологічному середовищі антропогенних екосистем.

2. Проведено районування обєкту дослідження на репрезентативні зони: природно-антропогенна, техногенна та техноплагенна, що чітко диференціюються за наступними показниками (відмінності між 1,3 та 2 зонами) - питома щільність на 15 %, загальна вологоємність у два рази, вміст магнітного продукту у 27 разів та вміст водорозчинних солей у три рази. В зоні техногенезу річковий осадок набуває аномальних властивостей.

3. Донні осадки складені уламками природного, техногенно зміненого матеріалу та матеріалу техногенного походження. У першій і третій зонах, домінуючими є природні компоненти: гірські породи, мінерали й органічні залишки. У центральному районі (друга зона), в осадку з великою перевагою домінують техногенно змінені уламки залізисто-кременистої формації Криворізького басейну.

4. Середній багаторічний вміст важких металів у донних осадках проточної частини р. Інгулець, на порядок нижче фонового регіонального рівня. У проточній частині річки, від м. Кривого Рогу і до гирлових ділянок, вздовж течії, тенденції до накопичення важких металів у донних осадках не виявлено.

5. Доведено, що твердий стік р. Інгулець сформований під впливом процесів розробки залізних руд Кривого Рогу не має суттєвого впливу на процеси переносу та седиментації у дельті Дніпра й Дніпровсько-Бузькому лимані.

6. Для виявлення особливостей мобілізації та просторового розподілу в сучасних донних осадках твердого, техногенного компоненту Криворізького гірничодобувного регіону необхідно використовувати комплекс літологічних характеристик (індикаторів): гранулометричний склад, питому щільність, вологоємність, загальний вміст магнітного продукту, вміст водорозчинних солей, мінерально-петрографічний склад, вміст важких металів.

Статті в наукових періодичних фахових виданнях за переліком ВАК України: 1. Бобко А.О. Важкі метали у донних відкладах р. Інгулець (підрозділ Криворізький залізорудний басейн) / А.О. Бобко, Т.М. Альохіна // Реструктуризація мінерально-сировинної бази України та її інформаційне забезпечення. К.: Наукова думка, 2007. С. 119-123.

2. Літологія сучасних донних осадків поверхневих водойм Криворізького залізорудного басейну / [І.М. Малахов, А.О. Бобко, Т.М. Альохіна та ін.]; під ред. І.М. Малахова. [серія «Геологічне середовище антропогенної екосистеми»]. Кривий Ріг: «Октан Принт», 2008. 110 с.

3. Бобко А.О. Гранулометричний склад донних відкладів ріки Інгулець / А.О. Бобко // Геолого-мінералогічний вісник. 2006. № 2 (16). С. 104-107.

4. Малахов І.М. Результати досліджень розподілу питомої щільності техногенних донних відкладів р. Інгулець / І.М. Малахов, А.О. Бобко // Доповіді НАНУ. 2007. № 5. С. 190-193.

5. Бобко А.А. О влиянии техногенного твердого стока рек на процессы осадконакопления в Днепро-Бугском лимане / А.А. Бобко, В.В. Иванченко, И.Н. Малахов // Геология и полезные ископаемые мирового океана. 2007. № 4. С. 99-108. в інших наукових виданнях: 6. Альохіна Т.М. Вміст важких металів у воді та донних відкладах річки Інгулець / Т.М. Альохіна, А.О. Бобко, І.М. Малахов // Гидробиологический журнал. 2008. № 3 (44). С. 114-120.

7. Алехина Т.Н. Тяжелые металлы в донных осадках рек индустриальных регионов / Т.Н. Алехина, А.А. Бобко, И.Н. Малахов // Довкілля та здоровя. 2007. № 3. С. 9-13.

8. Особливості накопичення важких металів у донних осадках у гірничо-видобувному регіоні: матеріали наук.-практ. конф., Київ, 19-21 вересня 2006 р. / IV Міжнародний Водний форум «Аква - України 2006». К.: Нац. Комплекс «Експоцентр України», 2006. С. 50-54.

9. Методи відбору проб донних відкладень у поверхневих водоймах: матеріали VI Міжнар. наук.-практ. конф. [«Проблеми екології та екологічної освіти»], (Кривий Ріг, 8-10 грудня 2006 р.) / Криворізький держ. педаг. ун-т. Кривий Ріг: «Видавничий дім», 2007. С. 116-118.

10. Методика визначення місць відбору проб донних відкладів: матеріали Всеукр. наук. конф. [«Від геології до біосферології», (до 70-річчя від дня народження проф. С.А. Мороза)], (Київ, 21-23 лютого 2007 р.) / КНУ ім. Шевченка. К.: КНУ ім. Шевченка, 2007. С. 68-69.

11. Засади та досвід моніторингу техногенезу у донних відкладах індустріальних регіонів: матеріали Всеукр. наук. конф. [«Мониторинг природных и техногенных сред»], (Сімферополь, Крим, 24-26 квітня 2008 р.) / Таврический нац. ун-т им. В.И. Вернадского. Симферополь: ДИАЙПИ, 2008. С. 83-85.