Дослідження забруднення геологічного середовища авіаційним гасом у районі аеропорту “Бориспіль” з використанням математичного моделювання

Ключові слова: авіаційний гас, підземні води, математичне моделювання, ліквідаційні свердловини, забруднення геологічного середовища

Анотація

Забруднення геологічного середовища нафтопродуктами на території складу ПММ аеропорту “Бориспіль” (Київська обл.) у вигляді лінзи авіаційного гасу вперше виявлено 1998 року. Попередні відновлювальні заходи не дали змоги повністю ліквідувати забруднення через те, що кількість ліквідаційних свердловин була недостатньою, щоб покрити всю територію забруднення, і відстані між свердловинами суттєво перевищували радіус впливу свердловин. Забруднення нафтопродуктами зберігається й загрожує довкіллю, що стало причиною проведення еколого-геологічних досліджень ІГН НАНУ. За даними моніторингу підтверджено наявність шару гасу майже в усіх ліквідаційних свердловинах. У ситуації, що склалася, треба вилучити мобільні нафтопродукти за допомогою відкачування.

Математично змодельовано роботу ліквідаційних свердловин на лінзі гасу для визначення їхнього оптимального розміщення. Для розрахунків використано програмне забезпечення API LNAPL. У першому модельному експерименті задавали табличні значення α – параметра, що характеризує розмір пор, і β – параметра, що характеризує розподілення пор. Результати моделювання мали попередній характер, тож отримані відстані між свердловинами виявилися дещо завищеними. Для достовірніших результатів уточнено фільтраційні характеристики ґрунту завдяки проведенню лабораторних досліджень. Визначено залежності тиску від насиченості p(Ѳ) для зразків ґрунту, відібраних на території аеропорту “Бориспіль”, і за допомогою програми RETC розраховано значення параметрів α і β. У другому модельному експерименті визначено оптимальні відстані між ліквідаційними свердловинами на ділянках із середньою потужністю авіаційного гасу 0,7 та 0,5 м.

Посилання

Blake S. B. and Lewis R. W., 1983. Underground oil recovery. Ground Water Monit. Rev., 3(2): 40–46.

Briks A. L., Negoda Y. O., Shpak O. M., 2002. Using computer modelling for predictions of groundwater contamination with petroleum products in the area of Lutsk aerodrome and development of actions to localize contamination. Proceedings of the 2-nd International Сonference “IAP 2002”, Miskolts, Hungary: 99.

Charbeneau R. J., Johns R. T., Lake L. W., McAdams M. J., 2000. Free Product Recovery of Petroleum Hydrocarbon Liquids. Groundwater monitoring and remediation, 20 (3): 147–158.

Gavriluk R. B., Maksimov V. G., 2014. Subsurface contamination with hydrocarbon fuels due to airport operation (a case of Borispol airport) (in Ukrainian). Problems of chemotology. Theory and practice of rational use of traditional and alternative fuel and lubricants: materials of the V International Scientific and Technical Conference, October 6–10, 2014. Kyiv, National Aviation University. – Кyiv: NAU: 149–153.

Farr A. M., Houghtalen R. J., McWhorter D. B., 1990. Volume estimation of light nonaqueous phase liquids in porous media. Ground Water, 28 (1): 48–56.

Huntley D. and Beckett G. D., 2002. Evaluating hydrocarbon removal from source zones and its effect on dissolved plume longevity and magnitude. American Petroleum Institute, publ. № 4715.

Lenhard R. J., Parker J. C., 1990. Estimation of free hydrocarbon volume from fiuid levels in monitoring wells. Groundwater, 28 (1): 57–67.

Mualem Y. A., 1976. A new model for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated porous media. Water Resour. Res., 12 (3): 513–522.

Newell C. J., Acree S. D., Ross R. R., Huling S. G., 1995. Light nonaqueous phase liquids. EPA Ground Water Issue. EPA 540-S-95-500.

Ognianik N. S., Paramonova N. K., Bricks A. L., Gavriluk R. B., 2013. Environmental and hydrogeological monitoring of subsurface contamination with light petroleum products (in Russian). – К., LAT & K.

Ognianik N. S., Shpak E. N., Golub G. I., Negoda Y. A., Nasedkina O. I., 2002. Assessement of ecological and geological state of military airbase territory due to soil and groundwater contamination with petroleum products (in Russian). Ecologya dovkillya ta bezpeka jittyediyalnosti, 5-6: 71–76.

Parker J. C., 1989. Multiphase fiow and transport in porous media//Review of Geophysics, 27 (3).

Shpak E., Ognianik N., Negoda Y., Golub G., 2003. Assessement of military airbase impact on the environment: Proceedings of the 4th International Conference CERECO’2003. Miskolc, Hungary: 366–369.

Shpak E. N., 2015. Research of biodegradation effect on groundwater contamination with petroleum products using mathematical modeling (in Russian). Geological Journal, 1: 99–106.

Van Genuchten M. T., 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of un-saturated soils. Soil. Sci. Soc. Amer. J., 44 (5): 892–898.

Van Genuchten M. T., Leij F. J., Yates S. R., 1991. The RETC code for quantifying the hydraulic functions of unsaturated soils, version 1.0 EPA Report 600/2-91/065, U.S. Salinity Laboratory, USDA, ARS, Riverside, California.

Weaver J. W., Charbeneau R. J., Tauxe J. D., Lien B. K. and Provost J. B., 1994. The Hydrocarbon Spill Screening Model (HSSM), 1. User’s Guide, EPA/600/R-94/039a, U.S. EPA, R.S. Kerr Environ. Res. Lab., Ada, OK.

Опубліковано
2020-08-19
Як цитувати
Шпак, О. М., Гаврилюк, Р. Б., & Логвиненко, О. І. (2020). Дослідження забруднення геологічного середовища авіаційним гасом у районі аеропорту “Бориспіль” з використанням математичного моделювання. Мінеральні ресурси України, (2), 49-53. https://doi.org/10.31996/mru.2020.2.49-53