Експериментальні дослідження розподілу бензолу у системі "вода-порода" у товщі першої надзаплавної тераси річки Стрий

Ключові слова: екологічна безпека, алювіальні відклади, бензол, коефіцієнти розподілу забруднювачів, моделювання

Анотація

Річка Стрий є найбільшою карпатською притокою Дністра і зазнає істотних антропогенних змін. Унаслідок видобування алювіальних відкладів відбувається руйнування захисно-регулювальних споруд на річці, підмивання берегових укріплень, пошкодження багатьох мостів, переходів трубопроводів, деформація русла і розмивання русла річки Стрий. Такі процеси є чинниками посилення екологічної небезпеки та підвищення ризику виникнення надзвичайних ситуацій у разі надходження забруднювальних речовин, зокрема вуглеводневого складу у відклади надзаплавних терас річки. Прогнозування поширення забруднювачів у системі "вода-порода" базується на рівняннях дифузії та передбачає точні дані щодо коефіцієнтів розподілу забруднювача у системі "вода-порода". Коефіцієнти розподілу забруднювачів серед іншого будуть залежати від гранулометричного складу породи, у нашому випадку від гранулометричного складу порід товщі надзаплавної тераси. Для досягнення мети цього дослідження використано теоретичні методи (аналіз, синтез, порівняння) та експериментальні (спостереження, ваговий метод). Встановлено концентрації бензолу, який серед забруднювачів вуглеводневого складу у великих дозах міститься у дизельному паливі та характеризується високою канцерогенністю. Складено ґрунтовий профіль та проведено опис морфологічної будови профілю алювіальних відкладів надзаплавної тераси річки Стрий. За лабораторних умов під час моделювання аварійного розливу визначено концентрацію бензолу та коефіцієнти розподілу у системах "вода-порода" та "порода-вода". Отримані коефіцієнти розподілу бензолу створюють надійну наукову основу для моделювання дифузійного переносу цього забруднювача у товщі першої надзаплавної тераси річки Стрий, а відтак і прогнозування міграції бензолу у басейні річки Стрий. Отримані експериментальні дані слугуватимуть надійною основою для моделювання та прогнозування дифузійного масопереносу бензолу крізь товщу надзаплавної тераси річки Стрий. Ці результати можна також екстраполювати на інші гірські річкові системи.

Біографії авторів

В. І. Шуригін, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів

ад'юнкт, кафедра екологічної безпеки

В. В. Карабин, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів

д-р техн. наук, доцент, кафедра цивільного захисту та комп'ютерного моделювання екогеофізичних процесів

Посилання

Babadzhanova, O. F, Pavliuk, Yu. E., & Sukach, Yu. G. (2015). Vertykalna mihratsiia naftoproduktiv u poverkhnevykh sharakh gruntu. Visnyk LDU BZhD, 11, 110–115. [In Ukrainian].

Bairak, H. R. (2013). Zastosuvannia HIS dlia vizualizatsii pavodkonebezpechnykh raioniv iz vrakhuvanniam morfolohii ta litolohii richkovykh dolyn (na prykladi dolyn rik Prybeskydskoho Peredkarpattia). Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia. Mizhvidomch. nauk.-tekhn. zbirnyk, 78(78), 43–48. [In Ukrainian].

Faeli, Z., Montoya, B., & Gabr, M. (2022). Reactive Transport Modeling of Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation Utilizing Various Configurations of Injection Wells. GeoCongress, 178–188. https://doi.org/10.1061/9780784484012.041

Fang, Z., Liu, Z., Zhao, S., Ma, Y., Li, X., & Gao, H. (2022). Assessment of Groundwater Contamination Risk in Oilfield Drilling Sites Based on Groundwater Vulnerability, Pollution Source Hazard, and Groundwater Value Function in Yitong County. Water, 14, 628. https://doi.org/10.3390/w14040628

Jiang, L., Zhao, W., Huang, J., & et al. (2021). Effects of interactions in natural gas/water/rock system on hydrocarbon migration and accumulation. Sci. Rep., 11. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01653-0

Karabyn, V. V. (2000). Teoretychno-metodychni aspekty rehionalnoi otsinky stanu heolohichnoho seredovyshcha v raionakh rozvidky ta vydobutku vuhlevodniv. Mineralni resursy Ukrainy, 2, 11–13. [In Ukrainian].

Karabyn, V., Kolodii, V., Yarontovskyi, O., Kozak, Yu., & Karabyn, O. (2007). Shchodo dynamiky zabrudnennia gruntovykh vod Peredkarpattia u zoni tekhnohenezu rodovyshch nafty. Pratsi naukovoho tovarystva imeni Shevchenka. Heolohichnyi zbirnyk, 19, 182–190. [In Ukrainian].

Karabyn, V., Popovych, V., Shainoha, I., & Lazaruk, Ya. (2019). Long-term monitoring of oil contamination of profile-differentiated soils on the site of influence of oil-and-gas wells in the central part of the Boryslav-Pokuttya oil-and-gas bearing area, Pet Coal, 61(1), 81–89.

Kolodii, V. V. (2003). Ekoloho-hidrokhemichna kharakterystyka rik pivnichno-skhidnoho makroskhylu Ukrainskyh Karpat. Pratsi Naukovoho tovarystva im. Shevchenka. Ekolohichnyi zbirnyk. Ekolohichni problemy Karpatskoho rehionu, 12, 126–135. [In Ukrainian].

Kovalchuk, I. P. (1997). Rehionalnyi ekoloho-heomorfolohichnyi analiz. Lviv: NAN Ukrainy. [In Ukrainian].

Kovalchuk, I., Pylypovych, O., & Venhrynovych, O. (2010). Kilkisna otsinka mekhanichnoi denudatsii v Karpatskii chastyni baseinu Dnistra: pryrodna ta antropohenna skladovi. Fizychna heohrafiia ta heomorfolohiia, 1(58), 76–85. [In Ukrainian].

Loomis, D., Guyton, K. Z., Grosse, Y., et al. (2017). Carcinogenicity of benzene. Lancet Oncol, 18(12), 1574–1575. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(17)30832-X

MBB № 081/12-0645-09 Vody zvorotni, poverkhnevi, pidzemni. Metodyka vykonannia vymiriuvan masovoi kontsentratsii naftoproduktiv hravimetrychnym metodom. Retrieved from: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=76578

Nakonechnyi, Yu., & Voitkiv, P. (2021). Morfolohichni osoblyvosti gruntiv zaplavy riky Stryi u mezhakh hirskoi chastyny Ukrainskyh Karpat. Naukovi zapysky Sumskoho derzhavnoho pedahohichnoho universytetu imeni A. S. Makarenka. Heohrafichni nauky, 2(2), 46–53. [In Ukrainian]. https://doi.org/10.5281/zenodo.478259

Okoro, O., Lompe, K. , Papineau, Solliec, I. M., Fradette L., & Barbeau, B. (2021). Simultaneous powdered activated carbon and coagulant injection during ballasted flocculation for trace benzene removal from diesel and gasoline-contaminated surface waters. J. Water Process Eng., 40. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2020.101846

Volosetskyi, B. (2014). Heodezychnyi monitorynh pereformuvan elementiv dolynno-ruslovoho reliefu rik Karpatskoho rehionu. Suchasni dosiahnennia heodezychnoi nauky ta vyrobnytstva, 2(28), 96–99. [In Ukrainian].

Zheng, L. (2010). Modeling Studies on the Transport of Benzene and H2S in CO2-Water Systems. Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved from: https://escholarship.org/uc/item/121205mq

Опубліковано
2022-06-30
Як цитувати
Шуригін, В. І., & Карабин, В. В. (2022). Експериментальні дослідження розподілу бензолу у системі "вода-порода" у товщі першої надзаплавної тераси річки Стрий. Науковий вісник НЛТУ України, 32(3), 32-36. https://doi.org/10.36930/40320305
Розділ
Екологія та довкілля