РАЗДЕЛ 2.
ИССЛЕДОВАНИЕ МИГРАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ГРУНТАХ УКРАИНЫ
2.1. Выбор объектов, методики экспериментов и исходные вещества.
Многочисленные наблюдения за влиянием транспортных предприятий на окружающую
среду свидетельствуют, что техногенная нагрузка на различные компоненты
природных экосистем распределяется неравномерно. Одна часть техногенных
выбросов поступает в окружающую среду в виде газов или тончайших аэрозолей и
переносится на значительные расстояния. Другая часть вместе с гидрохимическим
стоком попадает в водные объекты, где накапливается в толще воды и донных
отложениях. Основная же масса загрязнителей аккумулируется почвами вблизи
промышленных объектов, вызывая локальное загрязнение территории. Концентрации
поллютантов в зонах промышленных загрязнений территории могут превышать фоновые
уровни в десятки тысяч раз [213-216]. Примерно такая же ситуация складывается с
загрязнением объектов биосферы за счет проливов нефтепродуктов. Хотя Украина не
является крупной нефтедобывающей державой, через ее территорию ежегодно
транспортируется сотни тысяч тонн нефтепродуктов, кроме того, достаточно
весомый вклад в повышение комплексного эколого-экономического риска вносят
нефтехимические объекты, находящиеся на территории Украины [217].
Для изучения процесса геомиграции нефтепродуктов нам было необходимо изучить
почвенно-грунтовые структуры, преобладающие на Украине. На рис. 2.1. показана
схема комплексного эколого-экономического риска различных регионов Украины за
счет функционирования нефтехимических комплексов и путей транспортировки
нефтепродуктов. Используя эти данные и сведения [217] о типах грунтов в
наиболее техногенно напряженных регионах, а также опасность проникновения
пролитых нефтепродуктов на значительные глубины, нами выбраны для исследований
следующие типы грунтов, наиболее часто встречающиеся в зонах транспортировки
нефтепродуктов по Украинским железным дорогам: красно-бурый и лессовидный
суглинки, супесь и песок и ракушечник. Исследования в лабораторных условиях
проводились на образцах грунтов нарушенной структуры при их различной
влажности. Для всей серии опытов были отобраны образцы из одной партии каждого
из двух типов нефтепродуктов - бензина автомобильного марки А-76 (ДСТУ
4063-2001) и дизельного топлива марки Л (ДСТУ 3868-99).
Лабораторные испытания.
Из определения о скорости (коэффициенте) проникновения жидкостей через грунты
следует, что он равен скорости фильтрации при градиенте напора жидкости, равном
единице и изменяется по линейному закону фильтрации [219]. Исследования по
изучению проникающей способности нефтепродуктов через грунты выполнялись с
использованием специального прибора для лабораторного определения коэффициента
фильтрации воды в грунтах по ГОСТ 25584–90, адаптированного для нефтепродуктов.
В состав прибора рис.2.2 входит: фильтрационная трубка, состоящая из прямого
полого цилиндра диаметром 50,5мм и высотой 220мм, съемного перфорированного дна
с отверстиями 3мм и латунной сетки с размером ячейки 0,25мм; пьезометр с
делениями от 0 до 50мм; подставка для трубки с прорезями в боковых стенках и
отверстиями в днище; емкость для создания градиента напора, поддон для сбора
фильтрата; трамбовка с массой падающего груза 0,5кг для уплотнения грунта.
Температуру фиксировали ртутным термометром с точностью до 0,5°С.
Гигроскопическую влажность грунтов определяли гравиметрическим методом - пробы
различных типов грунтов отбирались на глубине 10 см от поверхности, после чего
помещались в герметические бюксы для
транспортировки, а затем высушивалась при температуре 105° – 110°С до
постоянной массы, которая устанавливается периодическим взвешиванием пробы
через каждые 2 часа. С целью сохранения естественной влажности образцов для
лабораторного определения скорости проникновения – образцы (кубы грунта
размерами 200 x 200 x 200мм) консервировались путем парафинизации в
соответствии с ГОСТ 12071-84. Степень уплотнения грунтов определяли по ГОСТ
5180-84 с использованием вышеуказанного прибора, уплотняя грунт с помощью
трамбовки (число падений груза трамбовки на поверхность грунта соответствует
определенной степени уплотнения). Падение уровня нефтепродукта в пьезометре от
0 до 50мм фиксируется визуально через некоторые промежутки времени при помощи
таймера. Число частых определений коэффициента проникновения составляло не
менее трех.
Порядок проведения испытаний.
К испытанию подготавливались следующим образом:
-грунт и нефтепродукт, предназначенные для определения скорости фильтрации,
выдерживали в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой
воздуха.
Трубку прибора Рис.2.2 заполняли грунтом в следующем порядке:
- съемное перфорированное дно с латунной сеткой, покрытой кружком марли,
крепили к трубке и ставили ее на жесткое массивное основание;
- навеску грунта делили на три порции и последовательно укладывали их в трубку,
уплотняя каждую из них при помощи трамбовки, производя по 40 ударов груза с
высоты 300мм; перед укладкой каждой порции поверхность предыдущей порции
взрыхлялась ножом на глубину 1-2мм;
- измеряли линейкой расстояние от верхнего края трубки до поверхности
уплотненного грунта; измерения высоты грунта в трубке проводили не менее чем в
трех точках; принимая в расчет среднее значение. При высоте образца грунта в
трубке более 100мм проводили
дополнительное уплотнение, которое заканчивали при высоте образца 100мм.
Укладывали на поверхность грунта слой гравия (фракция 2-5мм) толщиной 5-10мм.
После проведения выше перечисленных операций трубку заполняли нефтепродуктом и
начинали производить замеры падения столба жидкости за определенный промежуток
вре
- Київ+380960830922