Среднее месячное и годовое количество атмосферных осадков, мм.

Содержание

Введение……………………………………………………………………….…..3

1. Физико-географическое описание исследуемой территории……………….4

1.1 Геологическое строение ………………….………………………………5

1.2 Геоморфология…………………………………………………………….9

1.3 Климат……………………………………………………………….……12

1.4 Гидрогеология………………………………………………………...….15

1.5 Почвенный покров………………………………………………….……17

1.6 Растительность…………………………………………………………...25

2. Техногенная нагрузка…………………………………………………….…..27

3. Физико-химические особенности элементов-загрязнителей………………32

4. Методы и методика проводимых исследований………………………...….52

Заключение…………………………………………………………………..…..54

Список литературы………………………………………………………………55

Введение

1. Физико-географическое описание исследуемой территорииВосточный Донбасс располагается на западе Ростовской области и охватывает территории Белокалитвенского, Красносулинского, Октябрьского, Каменского и Родионово-Несветайского административных районов (Рис. 1)

Восточный Донбасс — это, прежде всего, зона размещения угледобывающей промышленности. Угленосная площадь составляет более 30 тыс. км^» и включает шесть угленосных районов: Каменско-Гундоровский, Белокалитвенский, Тацинский, Шахтинско-Несветайский, Гуково-Зверевский и Сулино-Садкинский. [1].

Рис. 1 Физическая карта Восточного Донбасса.[2].

Геологическое строение

Донецкий каменноугольный бассейн возник на южном крае Русской платформы. Длинный и узкий прогиб образовался в среднем девоне в результате региональных разломов между Воронежским и Украинским кристаллическими массивами.

Донецкий выступ сформировался в герцинскую складчатость и представляет собой сложное складчатое сооружение (Рис. 2), сложенное в Ростовской области восточной частью Донецкого кряжа (под этим термином понимается не орографический элемент земной поверхности, а складчатое сооружение) и западной частью его юго-восточного погружения - кряжем Карпинского. [6].

Донецкий кряж представлен системой антиклинальных и синклинальных складок с разной протяженностью и крутизной крыльев. С севера на юг в Донецком кряже выделяются Северная зона мелкой складчатости и зона крупных линейных складок. В Северную зону межой складчатости (шириной до 35-50 км) входят узкие брахиантиклинали (Михайловская, Южно-Ольховская, Тацинская, Быстрянская и др.)  и широкие брахисинклинали (Белокалитвенская, Жирновская, Фоменская, Цимлянская, Тацинская, Быстрянская и др.). Зона крупных линейных складок (шириной до 60 км) включает Северную, Главную южную антиклинали и Южную синклиналь. Все складчатые зоны осложнены различными мелкоамплитудными (обычно до 30-50 м, реже до 100-130 м) разрывами (сбросами, взбросами, надвигами, сдвигами), к которым в южной части Донецкого кряжа приурочены дайки, штоки изверженных пород. Восточным тектоническим элементом Донецкого кряжа является Восточно-Донбасское поднятие.

Вал Карпинского ограничен на севере Донецко-Астраханским

разломом, на юге - Манычским. Протяженность его составляет 400 км,

ширина – 130-150 км. Глубина залегания палеозойского фундамента изменяется от 500 м на более приподнятых (Ремонтненский блок) до 2000 м на погруженных участках. В пределах вала можно выделить несколько блоков, отличающихся на глубине залегания фундамента и отделенных друг от друга системой разломов субмеридионального простирания. [6].

Практически   повсеместно   распространены  отложения каменноугольной системы, за исключением Ростовского выступа. Полоса их выхода на дневную поверхность связана с открытым Донбассом. Нижний карбон подразделен на 3 яруса: турнейский, визейский и серпуховский. В естественных обнажениях они встречаются на юго-западе восточного Донбасса и в бассейнах Тузлова, Нагольной. Образования турнейского и большой части визейского ярусов представлены карбонатными породами. Выше по разрезу наблюдается мощная толща, сложенная чередующимися пластами песчаников, алевролитов с редкими прослоями глинистых известняков и углей. Общая мощность пород нижнего карбона достигает 4000 м.

Рис. 2 Поперечный сейсмологический разрез Донецкого прогиба по линии Батайск-Милютинская (ГСЗ-XIV): 1 - кайнозойские и мезозойские отложения 2 - средний карбон; 3 - карбонатная толща C₁; 4 - средне-, верхнедевонские отложения; 5 - верхнерифейские образования; 6 - архей-среднерифейский фундамент; 7 - поверхность Мохоровичича и другие преломляющие границы; 8 - пикеты профиля ГСЗ через 50 км; 9 - скорости продольных волн (км/с); 10 - «сильные» и «средние» отражающие границы; 11- «слабые» отражающие границы.[6].

Породами среднего карбона сложены южный склон Воронежской антеклизы и Донецкое складчатое сооружение. Они обнажаются в районе от Каменск-Шахтинска до пос. Каменоломни. В состав среднего карбона входят два яруса (башкирский и московский) и семь свит. Отложения представлены ритмичным чередованием алевролитов (38%), глинистых сланцев (32%) и песчаников (28%) с прослоями известняков (менее 4%) и углей (0,6 %). В толще установлено 99 прослоев известняков, из которых 36 являются маркирующими, и 180 пластов углей, из них 28 обладают рабочей мощностью. Мощность среднекарбоновых отложений достигает 8000 м. Породы среднего карбона в результате послекарбоновых размывов сохранились в ядрах синклинальных складок и прогибов Донецкого кряжа, а также на южном склоне Воронежской антеклизы.

Верхний карбон отвечает этапу затухания торфонакопления (угленосности) в Донецком прогибе. Породы этой системы обнажаются по долинам рек Быстрая, Тихая, Северский Донец и др. В составе верхнего карбона преобладают глинистые сланцы (32%), алевролиты (30%), песчаники (до 22%). По сравнению со средним карбоном возрастает роль известняков (более 16%) и снижается угленосность до 0,05%. В толще зафиксировано 40 прослоев известняка, из которых 16 являются маркирующими. Количество угольных пластов - до 3, рабочие пласты отсутствуют. Общая мощность отложений верхнего карбона превышает 1200 м.

В геологическом строении бассейна принимают участие отложения каменноугольного, палеогенового, неогенового и четвертичного возрастов. Каменноугольные характеризуются большой мощностью (18-20 км) и исключительной стратиграфической полнотой, делающей разрезы карбона уникальным эталоном. [6].

Промышленная угленосность связана с породами пяти верхних свит среднего карбона (С₂³ – С₂⁷). Свита С₂³ содержит угольные пласты в четырех районах: Шахтинско-Несветаевском, Гуково-Зверевском, Каменско-Гундоровском и Миллеровском. Рабочие пласты свиты С₂⁴ встречаются во всех районах, кроме Миллеровского и Цимлянского. Наибольшее количество их (4) обнаружено в Тацинском районе. Свита С₂⁵ содержит до семи рабочих пластов (Сулино-Садкинский район) и сохраняет рабочую угленосность во всех районах. Рабочие угольные пласты свиты С₂⁶ распространены в пяти районах: Сулино-Садкинском, Каменско-Гундоровском, Гуково-Зверевском, Цимлянском, Белокалитвенском. Рабочая угленосность свиты С₂⁷ известна в шести районах.

В Восточном Донбассе распространены угли всех технологических марок - от длиннопламенных до антрацитов (газовые, жирные, коксовые, отощенные, спекающиеся, тощие), что обусловлено изменением степени их регионального метаморфизма.

В стратиграфическом разрезе интенсивность метаморфизма возрастает от верхних пластов к нижним, по площади - с севера на юг. Антрациты преобладают в большинстве районов: Гуково-Зверевском, Шахтинско-Несветайском, Сулино-Садкинском, Краснодонецком, Задонском. Спекающиеся и тощие марки углей распространены в Каменско-Гундоровском, Белокалитвенском, Тацинском геолого-промышленных районах, газовые и длиннопламенные - в северной части Каменско-Гундоровского, длиннопламенные - на склоне Воронежской антеклизы (Миллеровский район). Среди углей антрациты составляют 86,4%, коксующиеся разновидности - 4,4% всех запасов. Содержание золы находится в пределах от 2,6 до 40,0% (от малозольных до многозольных), серы - от 0,4 до 9,0% (от малосернистых до многосернистых), летучих - от 1,3 до 54,2%. Теплотворная способность находится в пределах от 6880 до 8790 ккал/кт.

Также на данной территории разведаны месторождения природного горючего газа, флюсовых и конверторных известняков, формовочных песков, тугоплавких и огнеупорных глин, различных строительных материалов, таких как песок, камень, глина и суглинки как сырье для производства строительного кирпича. [6].

Геоморфология

Характеризуемая территория расположена в пределах двух геоморфологических провинций, подразделяющихся на ряд геоморфологических областей:

1. Доно-Донецкая геоморфологическая провинция, занимающая пространство к северу и северо-востоку от долины реки Северский Донец;

2. Азово-Кубанская геоморфологическая провинция, располагающаяся к югу от открытой части Донбасса (южнее линии Новошахтинск-Шахты).

В пределах Доно-Донецкой провинции выделяется область восточной части Донбасса, приуроченная к морфоструктуре открытой части Донецкого кряжа в междуречье рек Северский Донец и Кундрючьей и южнее, до линии Новошахтинск-Шахты. Здесь породы каменноугольного возраста выходят на поверхность или перекрыты маломощными палеоген-четвертичными отложениями. Территория представляет собой, в основном, цокольное плато с эрозионно-останцовым рельефом.

В пределах Азово-Кубанской провинции выделяется геоморфологическая область Северного Приазовья, располагающаяся между южной границей Донецкого кряжа и долиной реки Дон. Область приурочена к морфоструктуре северного склона Ростовского Свода и Тузлов-Манычского прогиба.

В пределах указанных геоморфологических областей на характеризуемой площади выделяются следующие генетические категории и формы рельефа:

1. Аккумулятивный рельеф, созданный совместной деятельностью мелких рек и временных водотоков.

2. Аккумулятивно-денудационный рельеф, созданный эоловой аккумуляцией и деятельностью склоновых процессов.

3.     Денудационный рельеф, созданный комплексной денудацией.

Формы рельефа также подразделяются на природные и техногенные. [2]

Извлеченные на поверхность сырьевые материалы, а также отходы их переработки и обогащения отрицательно воздействуют на атмосферный воздух в результате распыления, самовозгорания; на воду и почву, куда они попадают с атмосферными осадками и через поверхностный слой земли в результате фильтрации. Все это в конечном итоге в той или иной мере сказывается на живой природе и комфортности жизни людей. В местах наиболее интенсивной добычи полезных ископаемых возникают новые промышленные ландшафты. Они, как и естественные ландшафты, подвержены процессам преобразования, разрушения и переноса пород.

Техногенные формы рельефа в пределах Восточного Донбасса имеют довольно широкое распространение. По возможности, основные техногенные формы рельефа показаны на рис. 1, так как они оказывают существенное влияние на геологические процессы - изменяются режим поверхностных и подземных вод, инженерно-геологические свойства пород.

Происходит загрязнение атмосферы, подземных и поверхностных вод и геологической среды. Активизируются или замедляются экзогенные процессы.

Карьеры встречаются повсеместно. Особенно большое количество карьеров расположено в пределах открытой части Донбасса. Пройдены с целью добычи различных полезных ископаемых: песчаников, известняков, сланцев, мела, глин, суглинков, песков и др. Нередко проходка карьеров сопровождается накоплением отвалов вскрышных пород.

Терриконы и отвалы пород образовались при проходке шахт в пределах открытой части Донбасса. Терриконы имеют высоту до 70 м при диаметре до 500 м. Сложены углистыми аргиллитами, алевролитами, песчаниками раздробленными, в основном, до размерности крупного щебня с примесями более мелких и более крупных фракций. [2].

 

Рис. 3 Геоморфологическая карта Восточного Донбасса. [2]. 

Насыпи, уступы, выемки созданы, в основном, для прокладки железных и шоссейных дорог. Имеют довольно широкое распространение. Отсыпаны из суглинков, песков, щебня, материала терриконов.

Плотины отсыпаны для создания прудов и различных водохранилищ. Сложены они, в основном, суглинками, добытыми на месте строительства. Созданные водохранилища в различной степени изменяют режим подземных и поверхностных вод, а также инженерно-геологические свойства пород.

В современную эпоху продолжаются тектонические поднятия большей части рассматриваемой территории, что подтверждается материалами повторного нивелирования и данными о строении речных пойм.

Эрозионные процессы продолжают изменять облик территории в сторону ее большей расчлененности.[2].

 

Климат

Территория Восточного Донбасса расположена в западной подобласти атлантико-континентальной степной области умеренного пояса, характеризуясь недостаточным увлажнением, жарким и сухим летом и сравнительно теплой зимой. Для исследуемой территории основными факторами, определяющими климатические условия, являются солнечная радиация и циркуляция атмосферы. Подстилающая поверхность на климатообразование существенного влияния не оказывает, поскольку рельеф Восточного Донбасса равнинный с небольшими возвышенностями. Азовское морене может повлиять на климат из-за своего малого размера.[8].

Атмосферные осадки являются основным источником увлажнения почвы. Выпадают они в жидком, твёрдом или смешанном виде. Распределение осадков по территории Восточного Донбасса определяется географическим положением на юге России, близостью Азовского моря. Различия в количестве осадков в пунктах, расположенных даже в непосредственной близости, объясняются влиянием рельефа.

Для исследуемой территории характерен континентальный тип годового хода осадков с максимумом в летнее время. Основной причиной летнего максимума осадков является активизация холодных фронтов атлантических циклонов, большая их мощность, значительная повторяемость по сравнению с зимой. В Восточном Донбассе преобладают жидкие осадки.

Таблица 1

Гидрогеология

В зависимости от геолого-геоморфологических и гидрогеологических особенностей, характера и степени техногенного воздействия на геологическую среду в пределах области наблюдаются изменения гидрогеологических условий. Они проявляются в нарушении естественного водного баланса, приводят к падению или поднятию уровня грунтовых вод, что имеет негативные экологические последствия. На территории области изменения гидрогеологических условий вызваны, прежде всего, эксплуатацией оросительных систем, систем хозяйственного и питьевого водоснабжения в городах и крупных населенных пунктах, месторождений подземных вод, а также их дренажа шахтными выработками. По степени изменения гидрогеологических условий выделяются территории с относительно удовлетворительной, напряженной, критической и кризисной ситуациями.

Зоны изменения гидрогеологических условий, связанные с падением уровня вод, расположены в Восточном Донбассе. Это города Шахты, Новошахтинск, Гуково, Каменск-Шахтинский, Белая Калитва и примыкающие к ним территории. Основным фактором экологического неблагополучия здесь является водоотлив из горных выработок.

Долгие годы водоотливы действующих шахт приводили к понижению естественного уровня подземных вод, что приводило к осушению больших территорий. При закрытии шахт методом "мокрой консервации" (полного затопления) начался обратный процесс, в границах горнопромышленных районов возникли проблемы подтопления и заболачивания. Возможными причинами подтопления являются следующие факторы: изменение режима уровней подземных вод в пределах зон влияния шахтных водоотливов, многократно превышающих (в 3-10 и более раз) границы горных работ; высокий уровень инженерного освоения и техногенных нагрузок на площадях оседания дневной поверхности. [3].

В результате совокупного действия этих факторов, как правило, проявляется устойчивый рост площадей территорий со значительным уменьшением глубин залегания уровней подземных вод и активным развитием процессов подтопления жилищно-коммунальных и промышленных объектов, сельхозугодий, коммуникационных объектов, транспортных магистралей и т.д.

Площадь подтопления находится в прямой зависимости от количества полностью затопленных шахт. С 2003 по 2008 год площадь подтопления земной поверхности увеличилась в 64 раза (с 0,35 га до 20,58 га).

При этом в зоне подтопления (уровень грунтовых вод на глубине менее 2м) находится около 80 домовладений. Зоны подтопления выявлены в х. Волченский, пос. Новогригорьевка, х.Михайловка, х.Лихой, п. Вербенский, х. Комиссаровский, городе Шахты.

    С резким возрастанием притоков подземных вод в шахты в период массового закрытия и изменения их уровня, а также вследствие увеличения числа техногенных источников загрязнения проблема охраны и восстановления качества ресурсов подземных вод на территориях, прилегающих к зонам влияния закрытых шахт, еще более обострилась. [3].

На территории пяти районов области отмечено ухудшение качества подземных грунтовых вод, используемых населением в качестве основного источника питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения. Так например в в колодцах и родниках минерализация воды, содержание магния, сульфатов, марганца, железа и др. загрязняющих веществ как минимум в 3-6 раз превышает предельно допустимое.

Усугубляет ситуацию воздействие шламонакопителей, фильтрующих прудов-накопителей шахтных вод, отстойников, терриконов и других промышленных объектов угледобычи, являющихся интенсивными источниками фильтрации в подземные воды фенолов, нитратов, нефтепродуктов и других токсичных элементов.

При этом следует учесть, что повышенные концентрации загрязняющих веществ отрицательно влияют на здоровье человека. Железо вызывает заболевания кожи и слизистых оболочек. Марганец поражает центральную нервную систему, почки, легкие, печень. Медь вызывает поражение печени, почек, желудочно-кишечного тракта. Сульфаты вызывают заболевания пищеварительной системы и камнеобразование. [3].

 

Почвенный покров

На исследуемой территории выделяются 3 типа почв:

1. обыкновенные черноземы, суглинистые, на лессовидных суглинках;

2. южные черноземы на плотных породах;

3. северо-приазовские черноземы,слабокарбонатные.

Рис. 4 Почвенная карта Восточного Донбасса. [2].

Черноземы обыкновенные

Черноземы обыкновенные на исследуемой территории залегают сплошными массивами на высоких водораздельных плато по отрогам Донецкой возвышенности и ее склонам. Кроме того, они встречаются небольшими островками среди южных черноземов по высоким плоским плато междуречных водоразделов.

Профиль этих почв характеризуется интенсивно-темно-серой, почти черной, окраской, очень постепенно буреющей книзу, хорошо выраженной зернистой или комковато-зернистой структурой в верхней части и комковато-ореховатой или ореховато-комковатой структурой – в нижней части профиля (Рис. 5). В пахотном слое структура порошистая или комковато-порошистая. Сложение в верхней части профиля рыхлое или рыхловатое, в нижней части – слабоуплотненное в разновидностях, сформировавшихся на лессовидных глинах, и плотное – на желто-бурых глинах. Мощность гумусовых горизонтов 75–76 см, вскипание от соляной кислоты начинается с 45–50 см в почвах обычного рода и с поверхности – у карбонатных, белоглазка с 90–95 см, гипс в разрезах до 250–300 см не вскрыты. Содержание гумуса в пахотном слое 5,4–6,0 %, общие запасы его в почвах на желто-бурых глинах достигают 415 т/га, на лессовидных глинах – 370 т/га. Усвояемыми формами питательных веществ черноземы обыкновенные обеспечены лучше черноземов южных. [7].

Физические свойства черноземов обыкновенных среднемощных глинистых на лессовидных глинах вполне благоприятны. Они характеризуются хорошей водо- и воздухопроницаемостью, оптимальным сложением (плотность почвы в горизонте А составляет 1,00–1,15 г/см3, в горизонте В – 1,25–1,35 г/см3), большой влагоемкостью (35–42 %) и довольно значительными возможными запасами продуктивной влаги (20–22 %).

Черноземы обыкновенные по уровню своего плодородия являются лучшими среди зональных почв Ростовской области. Большая мощность гумусовых горизонтов, значительные запасы гумуса, относительно неплотное сложение (особенно у разновидностей, сформированных на лессовидных породах), благоприятные физические свойства создают хорошие условия для выращивания всех районированных сельскохозяйственных культур.

Рис. 5 Чернозём обыкновенный. [8].

 

Растительность

Исследуемая территория располагается в степной зоне умеренного пояса. В настоящее время степи практически полностью распаханы. Их целинные участки сохранились лишь на неудобных для хозяйственного освоения склонах балок, в лесхозах, в пределах особо-охраняемых природных территорий (ООПТ). Для естественной растительности степей характерна приспособленность к существующему зональному дефициту влаги. Травы степи в основном узколистны, листья опушены или имеют восковой налет, что снижает испарение, корни растений мочковатые или очень длинные, проникающие вглубь до 5-10 м. Встречаются эфемеры (однолетние травы) и эфемероиды (многолетние травы).

 В Ростовской области выделяется три зональных типа степей, различаемых по степени засушливости климата (при продвижении с северо-запада на юго-восток): разнотравно-типчаково-ковыльный, типчаково-ковыльный, полынно-типчаковый. Восточный Донбасс расположен в зоне разнотравно-типчиково-ковыльного типа степи.

Разнотравно-типчаково-ковылъные (богаторазнотравные, разнотравно-злаковые или настоящие разнотравно-дерновинно-злаковые степи) распространены в увлажненных районах. Основу травостоя в них составляют дерновинные злаки (типчак, ковыли, тонконог, Рис. 8) и корневищные злаки (костер, мятлик узколистый, степная тимофеевка, житняки). Из разнотравья часто встречаются чистец прямой, васильки, подорожник, подмаренник, кермек, люцерна, тысячелистник, шалфей, чабрец и другие виды. [1].

Рис. 7 Типы растительности Ростовской области. [8].

Рис. 8 Растения степей. [8].

Техногенная нагрузка

Одной из наиболее актуальных проблем Восточного Донбасса является неблагополучная экологическая обстановка, обострившаяся в связи с проводимой здесь широкомасштабной реструктуризацией угледобывающего комплекса и ликвидацией более 40 угольных шахт. На значительной части рассматриваемой территории, общей площадью около 10 тыс. км², нарушено естественное состояние горного массива, ландшафта, подземных и поверхностных вод, приземного слоя атмосферы. В зоне влияния угледобывающего комплекса сформировались специфические, в том числе негативные в экологическом отношении процессы и явления, связанные с откачкой агрессивных подземных вод, вентиляционными выбросами токсичных и взрывоопасных газов, подработкой дневной поверхности, образованием шахтных отвалов и другими причинами производственного характера.

Ликвидация шахт на территории Восточного Донбасса привела к возникновению и развитию «вторичных» техногенных процессов, обусловленных закономерными тенденциями природной среды к достижению равновесного состояния в условиях прекращения общешахтного водоотлива, изоляции и затопления подземных горных выработок, вытеснения из техногенных пустот на поверхность рудничных газов, оставления породных отвалов и т.п.

Для изменения сложившейся ситуации необходимы, прежде всего, целенаправленные усилия по изучению и оценке наиболее значимых «вторичных» техногенных процессов и явлений, сопровождающих закрытие шахт, а также прогнозированию и заблаговременному предотвращению дальнейшего нарушения окружающей среды на территории Восточного Донбасса. [5]

Влияние сельского хозяйства

В сельскохозяйственном производстве все шире применяются интенсивные технологии, основанные на многократных проходах по полю мощных и тяжелых машинно-тракторных агрегатов (МТА), уборочных комбайнов, большегрузных технологических и транспортных машин. Установлено, что такие технологии отрицательно влияют на почвенно-растительный покров, чрезмерно уплотняя почву.

Вследствие уплотнения почвы уменьшается объем пор, нарушается воздушно-водный режим, увеличивается сток воды и развивается водная эрозия. В процессе уплотнения происходит разрушение структуры верхних слоев почвы, затрудняется проникновение корней в нижние горизонты, питательные вещества остаются недоступными растениям, ухудшаются условия жизнедеятельности микроорганизмов. Проявляющиеся ухудшения фундаментальных свойств почвы приходится компенсировать интенсивной обработкой, внесением возрастающих доз удобрений, орошением, что лишь на некоторое время маскирует процесс деградации, т.е. нарушения воспроизводства плодородия почвы. С каждым годом эта проблема становится острее и актуальнее, так как техногенная нагрузка на почву все возрастает.

Заключение

Список литературы:

1. Гидрогеология СССР, Т.6 «Донбасс», издательство «Недра», 1972г.

2. Экологический атлас Ростовской области / Под ред. В.Е. Закруткина. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000.

3. Гидрогеологические условия восточной части Донбасса. Материалы для монографии "Гидрогеология СССР" том IV. Донбасс 1962 г. Алексюк Н.И.

4. Элементы в почвах и растениях.
Перевод с английского канд. геол.-мин. наук Д. В. Гричука и канд. геол.-мин. наук Е. П. Янина под редакцией д-ра геол.- мин. наук Москва «Мир» 1989
Ю. Е. Саета

5. Задара Г. З., Дмитриева Л. Н. Проблемы подтопления при закрытии шахт в Центральном и Восточном Донбассе.//.Проблемы геологии и освоения недр юга России. Ростов-на-Дону, 2006. С. 354-355.

6. Геология СССР, Том XLVI Ростовская, Волгоградская, Астаханская области и Калмыцкая АССР. Геологическое описание. Коллектив авторов, редактор Ф. А. Белов. М., изд-во «Недра», 1969, стр. 666

Интернет-источники

7. http://ru.wikipedia.org

8. http://www.yandex.ru

Содержание

Введение……………………………………………………………………….…..3

1. Физико-географическое описание исследуемой территории……………….4

1.1 Геологическое строение ………………….………………………………5

1.2 Геоморфология…………………………………………………………….9

1.3 Климат……………………………………………………………….……12

1.4 Гидрогеология………………………………………………………...….15

1.5 Почвенный покров………………………………………………….……17

1.6 Растительность…………………………………………………………...25

2. Техногенная нагрузка…………………………………………………….…..27

3. Физико-химические особенности элементов-загрязнителей………………32

4. Методы и методика проводимых исследований………………………...….52

Заключение…………………………………………………………………..…..54

Список литературы………………………………………………………………55

Введение

1. Физико-географическое описание исследуемой территорииВосточный Донбасс располагается на западе Ростовской области и охватывает территории Белокалитвенского, Красносулинского, Октябрьского, Каменского и Родионово-Несветайского административных районов (Рис. 1)

Восточный Донбасс — это, прежде всего, зона размещения угледобывающей промышленности. Угленосная площадь составляет более 30 тыс. км^» и включает шесть угленосных районов: Каменско-Гундоровский, Белокалитвенский, Тацинский, Шахтинско-Несветайский, Гуково-Зверевский и Сулино-Садкинский. [1].

Рис. 1 Физическая карта Восточного Донбасса.[2].

Геологическое строение

Донецкий каменноугольный бассейн возник на южном крае Русской платформы. Длинный и узкий прогиб образовался в среднем девоне в результате региональных разломов между Воронежским и Украинским кристаллическими массивами.

Донецкий выступ сформировался в герцинскую складчатость и представляет собой сложное складчатое сооружение (Рис. 2), сложенное в Ростовской области восточной частью Донецкого кряжа (под этим термином понимается не орографический элемент земной поверхности, а складчатое сооружение) и западной частью его юго-восточного погружения - кряжем Карпинского. [6].

Донецкий кряж представлен системой антиклинальных и синклинальных складок с разной протяженностью и крутизной крыльев. С севера на юг в Донецком кряже выделяются Северная зона мелкой складчатости и зона крупных линейных складок. В Северную зону межой складчатости (шириной до 35-50 км) входят узкие брахиантиклинали (Михайловская, Южно-Ольховская, Тацинская, Быстрянская и др.)  и широкие брахисинклинали (Белокалитвенская, Жирновская, Фоменская, Цимлянская, Тацинская, Быстрянская и др.). Зона крупных линейных складок (шириной до 60 км) включает Северную, Главную южную антиклинали и Южную синклиналь. Все складчатые зоны осложнены различными мелкоамплитудными (обычно до 30-50 м, реже до 100-130 м) разрывами (сбросами, взбросами, надвигами, сдвигами), к которым в южной части Донецкого кряжа приурочены дайки, штоки изверженных пород. Восточным тектоническим элементом Донецкого кряжа является Восточно-Донбасское поднятие.

Вал Карпинского ограничен на севере Донецко-Астраханским

разломом, на юге - Манычским. Протяженность его составляет 400 км,

ширина – 130-150 км. Глубина залегания палеозойского фундамента изменяется от 500 м на более приподнятых (Ремонтненский блок) до 2000 м на погруженных участках. В пределах вала можно выделить несколько блоков, отличающихся на глубине залегания фундамента и отделенных друг от друга системой разломов субмеридионального простирания. [6].

Практически   повсеместно   распространены  отложения каменноугольной системы, за исключением Ростовского выступа. Полоса их выхода на дневную поверхность связана с открытым Донбассом. Нижний карбон подразделен на 3 яруса: турнейский, визейский и серпуховский. В естественных обнажениях они встречаются на юго-западе восточного Донбасса и в бассейнах Тузлова, Нагольной. Образования турнейского и большой части визейского ярусов представлены карбонатными породами. Выше по разрезу наблюдается мощная толща, сложенная чередующимися пластами песчаников, алевролитов с редкими прослоями глинистых известняков и углей. Общая мощность пород нижнего карбона достигает 4000 м.

Рис. 2 Поперечный сейсмологический разрез Донецкого прогиба по линии Батайск-Милютинская (ГСЗ-XIV): 1 - кайнозойские и мезозойские отложения 2 - средний карбон; 3 - карбонатная толща C₁; 4 - средне-, верхнедевонские отложения; 5 - верхнерифейские образования; 6 - архей-среднерифейский фундамент; 7 - поверхность Мохоровичича и другие преломляющие границы; 8 - пикеты профиля ГСЗ через 50 км; 9 - скорости продольных волн (км/с); 10 - «сильные» и «средние» отражающие границы; 11- «слабые» отражающие границы.[6].

Породами среднего карбона сложены южный склон Воронежской антеклизы и Донецкое складчатое сооружение. Они обнажаются в районе от Каменск-Шахтинска до пос. Каменоломни. В состав среднего карбона входят два яруса (башкирский и московский) и семь свит. Отложения представлены ритмичным чередованием алевролитов (38%), глинистых сланцев (32%) и песчаников (28%) с прослоями известняков (менее 4%) и углей (0,6 %). В толще установлено 99 прослоев известняков, из которых 36 являются маркирующими, и 180 пластов углей, из них 28 обладают рабочей мощностью. Мощность среднекарбоновых отложений достигает 8000 м. Породы среднего карбона в результате послекарбоновых размывов сохранились в ядрах синклинальных складок и прогибов Донецкого кряжа, а также на южном склоне Воронежской антеклизы.

Верхний карбон отвечает этапу затухания торфонакопления (угленосности) в Донецком прогибе. Породы этой системы обнажаются по долинам рек Быстрая, Тихая, Северский Донец и др. В составе верхнего карбона преобладают глинистые сланцы (32%), алевролиты (30%), песчаники (до 22%). По сравнению со средним карбоном возрастает роль известняков (более 16%) и снижается угленосность до 0,05%. В толще зафиксировано 40 прослоев известняка, из которых 16 являются маркирующими. Количество угольных пластов - до 3, рабочие пласты отсутствуют. Общая мощность отложений верхнего карбона превышает 1200 м.

В геологическом строении бассейна принимают участие отложения каменноугольного, палеогенового, неогенового и четвертичного возрастов. Каменноугольные характеризуются большой мощностью (18-20 км) и исключительной стратиграфической полнотой, делающей разрезы карбона уникальным эталоном. [6].

Промышленная угленосность связана с породами пяти верхних свит среднего карбона (С₂³ – С₂⁷). Свита С₂³ содержит угольные пласты в четырех районах: Шахтинско-Несветаевском, Гуково-Зверевском, Каменско-Гундоровском и Миллеровском. Рабочие пласты свиты С₂⁴ встречаются во всех районах, кроме Миллеровского и Цимлянского. Наибольшее количество их (4) обнаружено в Тацинском районе. Свита С₂⁵ содержит до семи рабочих пластов (Сулино-Садкинский район) и сохраняет рабочую угленосность во всех районах. Рабочие угольные пласты свиты С₂⁶ распространены в пяти районах: Сулино-Садкинском, Каменско-Гундоровском, Гуково-Зверевском, Цимлянском, Белокалитвенском. Рабочая угленосность свиты С₂⁷ известна в шести районах.

В Восточном Донбассе распространены угли всех технологических марок - от длиннопламенных до антрацитов (газовые, жирные, коксовые, отощенные, спекающиеся, тощие), что обусловлено изменением степени их регионального метаморфизма.

В стратиграфическом разрезе интенсивность метаморфизма возрастает от верхних пластов к нижним, по площади - с севера на юг. Антрациты преобладают в большинстве районов: Гуково-Зверевском, Шахтинско-Несветайском, Сулино-Садкинском, Краснодонецком, Задонском. Спекающиеся и тощие марки углей распространены в Каменско-Гундоровском, Белокалитвенском, Тацинском геолого-промышленных районах, газовые и длиннопламенные - в северной части Каменско-Гундоровского, длиннопламенные - на склоне Воронежской антеклизы (Миллеровский район). Среди углей антрациты составляют 86,4%, коксующиеся разновидности - 4,4% всех запасов. Содержание золы находится в пределах от 2,6 до 40,0% (от малозольных до многозольных), серы - от 0,4 до 9,0% (от малосернистых до многосернистых), летучих - от 1,3 до 54,2%. Теплотворная способность находится в пределах от 6880 до 8790 ккал/кт.

Также на данной территории разведаны месторождения природного горючего газа, флюсовых и конверторных известняков, формовочных песков, тугоплавких и огнеупорных глин, различных строительных материалов, таких как песок, камень, глина и суглинки как сырье для производства строительного кирпича. [6].

Геоморфология

Характеризуемая территория расположена в пределах двух геоморфологических провинций, подразделяющихся на ряд геоморфологических областей:

1. Доно-Донецкая геоморфологическая провинция, занимающая пространство к северу и северо-востоку от долины реки Северский Донец;

2. Азово-Кубанская геоморфологическая провинция, располагающаяся к югу от открытой части Донбасса (южнее линии Новошахтинск-Шахты).

В пределах Доно-Донецкой провинции выделяется область восточной части Донбасса, приуроченная к морфоструктуре открытой части Донецкого кряжа в междуречье рек Северский Донец и Кундрючьей и южнее, до линии Новошахтинск-Шахты. Здесь породы каменноугольного возраста выходят на поверхность или перекрыты маломощными палеоген-четвертичными отложениями. Территория представляет собой, в основном, цокольное плато с эрозионно-останцовым рельефом.

В пределах Азово-Кубанской провинции выделяется геоморфологическая область Северного Приазовья, располагающаяся между южной границей Донецкого кряжа и долиной реки Дон. Область приурочена к морфоструктуре северного склона Ростовского Свода и Тузлов-Манычского прогиба.

В пределах указанных геоморфологических областей на характеризуемой площади выделяются следующие генетические категории и формы рельефа:

1. Аккумулятивный рельеф, созданный совместной деятельностью мелких рек и временных водотоков.

2. Аккумулятивно-денудационный рельеф, созданный эоловой аккумуляцией и деятельностью склоновых процессов.

3.     Денудационный рельеф, созданный комплексной денудацией.

Формы рельефа также подразделяются на природные и техногенные. [2]

Извлеченные на поверхность сырьевые материалы, а также отходы их переработки и обогащения отрицательно воздействуют на атмосферный воздух в результате распыления, самовозгорания; на воду и почву, куда они попадают с атмосферными осадками и через поверхностный слой земли в результате фильтрации. Все это в конечном итоге в той или иной мере сказывается на живой природе и комфортности жизни людей. В местах наиболее интенсивной добычи полезных ископаемых возникают новые промышленные ландшафты. Они, как и естественные ландшафты, подвержены процессам преобразования, разрушения и переноса пород.

Техногенные формы рельефа в пределах Восточного Донбасса имеют довольно широкое распространение. По возможности, основные техногенные формы рельефа показаны на рис. 1, так как они оказывают существенное влияние на геологические процессы - изменяются режим поверхностных и подземных вод, инженерно-геологические свойства пород.

Происходит загрязнение атмосферы, подземных и поверхностных вод и геологической среды. Активизируются или замедляются экзогенные процессы.

Карьеры встречаются повсеместно. Особенно большое количество карьеров расположено в пределах открытой части Донбасса. Пройдены с целью добычи различных полезных ископаемых: песчаников, известняков, сланцев, мела, глин, суглинков, песков и др. Нередко проходка карьеров сопровождается накоплением отвалов вскрышных пород.

Терриконы и отвалы пород образовались при проходке шахт в пределах открытой части Донбасса. Терриконы имеют высоту до 70 м при диаметре до 500 м. Сложены углистыми аргиллитами, алевролитами, песчаниками раздробленными, в основном, до размерности крупного щебня с примесями более мелких и более крупных фракций. [2].

 

Рис. 3 Геоморфологическая карта Восточного Донбасса. [2]. 

Насыпи, уступы, выемки созданы, в основном, для прокладки железных и шоссейных дорог. Имеют довольно широкое распространение. Отсыпаны из суглинков, песков, щебня, материала терриконов.

Плотины отсыпаны для создания прудов и различных водохранилищ. Сложены они, в основном, суглинками, добытыми на месте строительства. Созданные водохранилища в различной степени изменяют режим подземных и поверхностных вод, а также инженерно-геологические свойства пород.

В современную эпоху продолжаются тектонические поднятия большей части рассматриваемой территории, что подтверждается материалами повторного нивелирования и данными о строении речных пойм.

Эрозионные процессы продолжают изменять облик территории в сторону ее большей расчлененности.[2].

 

Климат

Территория Восточного Донбасса расположена в западной подобласти атлантико-континентальной степной области умеренного пояса, характеризуясь недостаточным увлажнением, жарким и сухим летом и сравнительно теплой зимой. Для исследуемой территории основными факторами, определяющими климатические условия, являются солнечная радиация и циркуляция атмосферы. Подстилающая поверхность на климатообразование существенного влияния не оказывает, поскольку рельеф Восточного Донбасса равнинный с небольшими возвышенностями. Азовское морене может повлиять на климат из-за своего малого размера.[8].

Атмосферные осадки являются основным источником увлажнения почвы. Выпадают они в жидком, твёрдом или смешанном виде. Распределение осадков по территории Восточного Донбасса определяется географическим положением на юге России, близостью Азовского моря. Различия в количестве осадков в пунктах, расположенных даже в непосредственной близости, объясняются влиянием рельефа.

Для исследуемой территории характерен континентальный тип годового хода осадков с максимумом в летнее время. Основной причиной летнего максимума осадков является активизация холодных фронтов атлантических циклонов, большая их мощность, значительная повторяемость по сравнению с зимой. В Восточном Донбассе преобладают жидкие осадки.

Таблица 1

Среднее месячное и годовое количество атмосферных осадков, мм.

Станция	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Каменск-Шахтинский	29	29	27	31	41	49	50	35	26	31	32	34	414
Шахты	30	30	29	34	42	50	51	34	25	32	32	34	423
Ростовская область	49	48	46	55	53	60	60	51	40	37	48	71	618

 

 

Снежный покров является ведущим параметром, оказывающим существенное влияние на формирование климата в зимний период вследствие высокой отражательной способности его поверхности. При наличии снега солнечная радиация, поступающая к Земле, в значительном количестве отражается, поскольку альбедо его очень высоко и достигает 85-90%. Снежный покров оказывает также влияние на температурный режим нижних слоёв атмосферы. Так как температура поверхности снега ниже, чем температура воздуха, происходит значительное охлаждение воздушных масс непосредственно над снежной поверхностью с образованием инверсии в распределении температур. В результате для отдельных пунктов разница в температурах воздуха между пунктами с отсутствием и наличием снежного покрова составляет 5,2°С. Малая теплопроводность снега затрудняет теплообмен между воздухом и почвой и способствует сохранению тепла, накопившегося в почве к осени. В результате снежный покров защищает зимующие растения от вымерзания, предохраняют почву от промерзания и тем самым благоприятствует впитыванию талых вод весной. Снежный покров оказывает существенное влияние на давление и ветры, влажность воздуха, туманы и облачность.[1].

На территории исследуемых районов преобладают ветры восточных направлений (СВ, В, ЮВ), составляющие 44-54% . Наиболее часто они отмечаются в холодную часть года. Ветры западных направлений господствуют в теплый период, и их повторяемость достигает 58%. Южные и северные ветры на территории Восточного Донбасса имеют небольшую повторяемость. С западными ветрами в холодную часть года связано потепление. Скорость ветра в исследуемом районе является минимальной в Ростовской области. В течение года наибольшие скорости приходятся на холодный период. На теплый период года приходится уменьшение скоростей ветра, особенно к лету. В зимнее время сильные ветры сопровождаются интенсивными метелями, а в весеннее время вызывают пыльные бури.

 

Таблица 2

12345Следующая ⇒

Поделиться: