DOI: 10.24412/2519-2418-2025-846-295-308
EDN: YPDSLM
Получено: 08.12.2025
Опубликовано: 25.12.2025
Оригинальный язык: Русский
Полный текст статьи | JATS XML
Бушуев Александр Александрович, Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, аспирант кафедры строительного производства и экспертизы недвижимости, email: lilbawwik@gmail.com
Шабанов Евгений Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, заведующий кафедрой строительного производства и экспертизы недвижимости, email: shabanovea@kuzstu.ru
Простов Сергей Михайлович, доктор технических наук, профессор, Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, профессор кафедры строительного производства и экспертизы недвижимости, email: psm.tigm@kuzstu.ru
Аннотация
Целью работы является оценка влияния процессов замораживания и влагонасыщения нефтезагрязненных песчано-глинистых и гравелистых грунтов на их электрофизические свойства, составление на этой основе градуировочных зависимостей для расчета степени загрязнения и оценки погрешности этого прогноза. Установлено, что замораживание поровой влаги при отрицательных температурах приводит к росту УЭС грунта до значений, характерных для зон, загрязненных нефтепродуктами (ρ > 800 Ом∙м). В данных условиях информативность диагностирования нефтезагрязненных зон электрофизическим методом существенно снижается. Вместе с тем, следует учитывать, что замороженный грунт (зона промерзания или вечная мерзлота) становится практически непроницаемым для жидких нефтепродуктов, поэтому заметное загрязнение грунтов в данных условиях физически невозможно. При искусственном загрязнении глинистых грунтов происходит монотонное увеличение УЭС, составляющего при концентрации загрязнителя Kз = 10 % ρ = 1000-2000 Ом∙м, а для песчанистых, гравелистых и техногенных грунтов ρ = 400-500 Ом∙м. При влагонасыщении грунтов их УЭС монотонно снижается: для первой группы грунтов в 1,5-2 раза, для второй группы – в 3-5 раз. Разработана цифровая база данных влагонасыщенных нефтезагрязненных песчано-глинистых грунтов (глина, суглинок, супесь, песок, песчано-гравийная смесь, техногенный грунт), обеспечивающая количественный прогноз степени загрязнения Kз грунтов нефтепродуктами, при этом погрешность прогноза в диапазонеKз = 0,5-20 г/кг не превышает 20 %.
Ключевые слова: электросопротивление, загрязнение, нефтепродукты, замораживание, влагонасыщение, прогноз
ЛИТЕРАТУРА
- Васильченко, А. В. Проблема экологической оценки загрязнения почв нефтепродуктами / А. В. Васильченко, Т. С. Воеводина // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 10. – С. 147-151.
- Калайгорода, В. В. Локация очага эндогенного пожара в борту угольного разреза методом электроразведки / В. В. Калайгорода, С. М. Простов, Н. А. Смирнов // Известия вузов. Горный журнал. – 2024. – № 4. – С. 124-135.
- Oolman T., Godard S. T., Pope G. A., Jin M., Kirchner K. DNAPL flow behavior in a contaminated aquifer. Evaluation of field data: Ground Water Monitoring & Remediation. 1995, vol. 15, no. 4, pp. 125-137.
- Bigliardi A. P., Fernandes C. L. F., Pinto E. A. Blood markers among residents from a coal mining area. Environmental Science Pollution Research. 2021, vol. 28 (2), pp. 1409-1416.
- Королев, В. А. Очистка и восстановление геологической среды: учебное пособие / В. А. Королев – Москва: ООО Сампринт, – 2019. – 430 с.
- Committee on source removal of contaminants in the subsurface, 2005, Contaminants in the Subsurface: Source Zone Assessment and Remediation: The National Academies Press, Washington, DC, 358 p. ISBN 978-0-309-09447-4.
- Васильев, А. В. Экологический мониторинг загрязнения почвы нефтесодержащими отходами / А. В. Васильев, Д. Е. Быков, А. А. Пименов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук – 2015. – Т.17. – № 4. –С. 269-272.
- Ищенко, Е. П. Биоиндикация нефтяного загрязнения на примере черноземных почв / Е. П. Ищенко, Е. А. Кох, А. А. Логинов, А. С. Губа, Г. Г. Гилаев // Экспозиция Нефть Газ. – 2024. – № 5. – С. 102-106.
- Pankratova, K. G., Shchelokov, V. I., Stupakova, G. A., Sychev, V.G. Study of the Suitability of NIR Spectroscopy for Monitoring the Contamination of Soils with Oil Products In: Mueller L., Sheudshen A. K., Eulenstein F. (eds) Novel Methods for Monitoring and Managing Land and Water Resources in Siberia. Springer Water. 2016, pp. 327-343.
- Панкратова, К. Г. Определение содержания нефтепродуктов в почве методом БИК-спектроскопии: 7. Возможность определения индивидуальных нефтепродуктов при их совместном присутствии в почве / К. Г. Панкратова, В. И. Щелоков, Г. А. Ступакова, Е. Э. Игнатьева, А. В. Стрепетова // Плодородие. – 2013. – № 2. – С. 47-49.
- Кочетова, Ж. Ю. Пьезосорбционный экспресс-анализ загрязнения почв бензином / Ж. Ю. Кочетова, С. В. Внукова, А. В. Дубачева, Т. А. Кучменко // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. – 2020. – № 6-3. – С. 292-302.
- Кочетова, Ж. Ю. Экспресс-оценка загрязнения грунтов керосином по сигналам пьезосенсора на основе многослойных углеродных нанотрубок / Ж. Ю. Кочетова, Т. А. Кучменко, О. В. Базарский // Вестник московского университета. Серия 2. Химия. – 2017. – Т. 58 (1). – С. 28-34.
- Мухин, В. В. Определение содержания нефтепродуктов в почвах методами ИК-спектроскопии и флуориметрии / В. В. Мухин // Молодая нефть: сборник статей Всероссийской молодежной научно-технической конференции нефтегазовой отрасли / отв. за выпуск О. П. Калякина. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. – 351 с.
- Околелова, А. А. Оценка содержания нефтепродуктов в почвах. Волгоградский государственный технический университет / А. А. Околелова, В. Н. Капля, А. Г. Лапченков // Научные ведомости БелГУ. Сер. Естественные науки. – 2019. – № 1. Т. 43 – С. 76-86.
- Prostov S., Shabanov E. Substantiation of the Method of Operational Monitoring of Soil Contamination and Oil Decontamination Processes. E3S Web of Conferences. 4th International Innovative Mining Symposium. 2019, pp. 02013.
- Шабанов, Е. А. Исследование электропроводности пористых влагонасыщенных грунтов, загрязненных неорганическими экотоксикантами / Е. А. Шабанов, С. М. Простов, Е. М. Вахьянов // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. – 2021. – № 4. – C. 87-98.
- Шабанов, Е. А. Метод диагностирования содержания электрически контрастных загрязнителей в пробе грунта / Е. А. Шабанов, С. М. Простов, Е. М. Вахьянов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2022. – № 4 (152). – С. 4-12.
Рецензия (Рогова Тамара Борисовна, доктор технических наук, Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, профессор кафедры маркшейдерского дела и геологии, email: rogtb@mail.ru)
Статья посвящена решению задачи диагностики загрязнений грунтов нефтепродуктами в рамках экологического мониторинга, осуществляемого в различных природно-климатических условиях, актуальность которой, учитывая возрастающую техногенную нагрузку на окружающую среду и необходимость разработки эффективных методов оперативного контроля ее состояния, сомнений не вызывает.
Авторы исследуют влияние температурных факторов и влажности на удельное электрическое сопротивление (УЭС) различных типов грунтов, что имеет важное практическое значение для регионов с сезонным промерзанием или вечной мерзлотой.
Методологическая база исследования включает комплекс лабораторных и натурных экспериментов, обеспечивающих достоверность полученных результатов. Методология исследования соответствует современным научным стандартам, а полученные результаты имеют прикладное значение.
Название статьи соответствует ее содержанию.
Статья обладает научной новизной, состоящей, прежде всего, в исследовании влияния фазовых переходов поровой влаги на электрофизические свойства загрязненных грунтов. Работа представляет собой законченное научное исследование со значимым практическим результатом.
Статья хорошо структурирована, а приведенные в ней иллюстрации необходимы для понимания материала. Библиографический список является неформальным и представлен работами, имеющими прямое отношение к рассматриваемой проблеме.
Статья рекомендуется к публикации в журнале «Труды РАНИМИ» в авторской редакции по направлению специальности 2.8.3 «Горнопромышленная и нефтегазовая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр», т. к. представляет интерес для специалистов в области геоэкологии, геофизики и экологического мониторинга.
Рецензент подтверждает отсутствие у него конфликта интересов в отношении авторов рецензируемой статьи и приведенных в ней результатов исследования.