авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 26 | 27 || 29 | 30 |   ...   | 45 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ...»

-- [ Страница 28 ] --

Коэффициенты этой зависимости рассчитываются по методу наименьших квадратов, а для оценки вклада переменных используются определённые критерии. Обычно для прогноза на основе корреляционных связей показателей физико-механических свойств используются следующие показатели состава и строения грунта: влажность;

коэффициент пористости;

пористость;

число пластичности;

влажность на границе текучести;

показатель консистенции№ степени влажности и др. Предпочтение отдаётся наиболее информативному и непосредственно определяемому показателю или их совокупности [3,4].

СЕКЦИЯ 6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Автором был проведён поиск корреляционных зависимостей между следующими показателями:

Плотностью грунта и глубиной его залегания;

Коэффициентом пористости и глубиной залегания;

Коэффициентом пористости и величиной удельного сцепления;

Коэффициентом пористости и углом внутреннего трения;

Верхним и нижним пределами пластичности.

Длина выборки составляла 50 значений. По перечисленным показателям были построены точечные диаграммы (рис. 1-3) и произведён расчет коэффициента корреляции [5]. При установлении наличия функциональной зависимости, на график выносились линии тренда и выводились уравнения линейной регрессии. Для анализа данных использовалась программа Excel.

y = 0.0108x + 1.9154 y = -0,021x + 0, 2.15 коэффициент пористости, д.ед.

0, 2. 0, плотность, г/см куб 0, 2. 0, 2 0, 0, 1. 0, 0, 1. 0, 1.85 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 глубина, м глубина, м Рис. 1. График зависимости плотности от Рис. 2. График зависимости коэффициента глубины пористости от глубины y = 0.2331x + 0. 0. 0. нижний предел, д.ед.

0. 0. 0. 0. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0. верхний предел, д.ед.

Рис. 3. Зависимость верхнего предела пластичности от нижнего Между значениями плотности и глубиной залегания грунтов зафиксирована слабая корреляционная связь (r = 0,58). Между значениями коэффициента пористости и глубиной залегания установлена тесная корреляционная зависимость(r = -0,78). Повышение плотности и уменьшение пористости грунта с глубиной их залегания обусловлено влиянием веса вышележащей грунтовой толщи.

Зависимости сцепления и угла внутреннего трения от коэффициента пористости не установлено (значения r составляют -0,45 и 0,43).

Между верхним и нижним пределами пластичности имеется тесная корреляционная зависимость (r = 0,83).

Использование выведенных уравнений линейной регрессии (рис 1-3) позволит существенно повысить информативность инженерно-геологических изысканий. Для предварительных геотехнических расчётов могут рассчитываться значения коэффициента пористости и плотности грунта на конкретной глубине. Частные значения верхнего предела пластичности могут быть определены по значениям нижнего предела пластичности, что позволит оптимизировать объёмы лабораторных исследований при проведении дополнительных изысканий на данном участке и сопредельных территориях.

Представляется перспективным дальнейшее совершенствование методики анализа и обобщения результатов проведения инженерно-геологических изысканий.

Литература ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация – М.: МЕТКС, 1995 – 29 с.

1.

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний – М.: ГУП ЦПИ, 1996 – 26 с.

2.

Сергеев Е.М. Инженерная геология / Е.М. Сергеев – М.: Изд-во МГУ, 1982. – 248 с.

3.

Трофимов В.Т. Грунтоведение: учебник / В.Т. Трофимов – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 715 с.

4.

Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э. Фигурнова – М.: ИНФРА-М, Финансы 5.

и статистика, 1995. – 385 с.

Секция ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЭКОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЭКОЛОГИИ В.И. ВЕРНАДСКИЙ И ПУТИ РАЗВИТИЯ ГИДРОГЕОЛОГИИ С.Л. Шварцев Томский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, г.Томск, Россия Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г.Томск, Россия В этом году исполняется 150 лет со дня рождения великого русского ученого Владимира Ивановича Вернадского, которого называют последним энциклопедистом в истории науки. И сегодня он непревзойден по широте охвата науки, естествознания в целом. Он является основателем геохимии, гидрогеохимии, биогеохимии, учения о ноосфере, многих разделов минералогии. Не меньше он сделал и для гидрогеологии, хотя именно эта сторона его деятельности до сих пор, по-нашему мнению, оценена не полностью.

Ровно 80 лет назад в 1933 г. была издана первая часть знаменитой книги В.И. Вернадского «История природных вод», полный выпуск которой был завершен в 1936 г., хотя работа продолжалась и позже [1]. Сам автор об этой книге отзывался так: «Книга эта является не только первой минералогией земных вод, но и охватывает ее в таком аспекте, в каком многочисленные исследователи вод к ней не подходили, но который позволяет сделать выводы, имеющие значение не только для минералога или геохимика, но и для биолога, геолога и геофизика» [c.16]. С высот сегодняшнего времени можно смело говорить о большом значении этой книги для всего естествознания.

Выход в свет этой книги, занимающей исключительно важное место в творческом наследии ученого, вызвал восторженные отзывы современников. И это естественно, ибо «История природных вод» В.И.

Вернадского – уникальная по глубине проникновения в тайны гидросферы книга, которая до сих пор не имеет не только аналогов в мире, но даже какого-либо приближения к ее содержанию по сгустку развитых идей.

Поражают недоступные пока никому широта и глубина охвата поднятых в ней проблем геологии воды, взаимодействия природных вод и живого вещества, особой роли воды в становлении и развитии жизни, геологической истории Земли, всего окружающего мира, планет солнечной системы.

В этой книге, не только минералогической, но в значительной мере и философской, рассматриваются значение воды в строении и геологической истории Земли, неразрывная связь воды с твердым веществом земной коры, газами и органическим веществом, взаимодействие Земли с другими планетами Солнечной системы, понятие, о геосферах, слагающих земную кору, характеризующихся каждая своими водами и отвечающими им неоднородными равновесиями, состояние энергетики планеты, исключительно плодотворная идея о диссимметрии гидросферы, определяющей характер протекающих в ней различных природных процессов, значение воды для человека и множество других интереснейших вопросов. Беспрецедентна первая в мировой литературе классификация природных вод, насчитывающая 485 минералов группы воды, 129 семейств, подцарств и 19 царств. Монография поражает своим объемом и неординарностью решения рассматриваемых в ней проблем. По сути, каждая мысль этой непревзойденной никем книги – источник мудрости, до конца неосознанной современной наукой. Поэтому проблема осознания, распространения и введения в научный оборот учения В.И. Вернадского по геологической истории природных вод стоит как никогда остро. И эта острота со временем, безусловно, будет возрастать.

В своей книге В.И. Вернадский впервые в мире, прежде всего, раскрывает совершенно особое положение воды на нашей планете. Он писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не заключало. Все земное вещество – под влиянием свойственных воде частичных сил, ее парообразного состояния, ее вездесущности в верхней части планеты-ею проникнуто и охвачено. Не только земная поверхность, но и глубокие – в масштабе биосферы – части планеты определяются, в самых существенных своих проявлениях, ее существованием и ее свойствами. Природная вода охватывает и создает всю жизнь человека. Едва ли есть какое нибудь другое природное тело, которое бы до такой степени определяло его общественный уклад, быт, существование [1, c.20].

Таких цитат можно приводить неисчислимое количество. Можно сказать, что В.И. Вернадский воспел воду и ее особую роль в становлении истории нашей планеты и жизни на ней. Он полностью поддерживал идеи французского зоолога Р. Дюбуа о том, что жизнь это «одушевленная вода» – «eau anime».

В.И. Вернадский в своей книге первым рассмотрел воду с минералогических позиций, показав, что она представляет не один минерал, а группу водных минералов, количество которых превышает 1500, а перечислено им 485 (позже число минералов он увеличил до 600). Минерал же в геологии по Б.М. Кедрову является базовой единицей, определяющей фундаментальные особенности геологических объектов. Минерал по В.И.

Вернадскому, меняя свои свойства (химический состав, физические свойства, геолого-географическое СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ положение и др.), образует многочисленную группу минералов, которые непохожи один на другой (например, лед, туман, молочная река) и которые создают особое разнообразие мира.

В то же время все природные воды едины – важнейшее эмпирическое заключение В.И. Вернадского, играющее фундаментальную роль в выявлении специфики гидросферы как особой оболочки Земли. «Все природные воды, где бы они ни находились, всегда связаны между собой и представляют единое целое. Все, что происходит с любой водой в одном каком-нибудь месте, отражается в действительности на всей ее земной массе» [1, с. 630]. Такое единство природных вод, имеющее полную аналогию с живым веществом, по В.И.

Вернадскому определяется двумя основными явлениями: 1) чрезвычайно легким переходом воды в термодинамических условиях земной коры из одного фазового состояния в другое и 2) постоянным присутствием в воде газовых компонентов: природная вода всегда газовый раствор.

Особое значение В.И. Вернадский придавал взаимодействию между основными компонентами окружающего мира: водой, породой, различными газами и органическим веществом (живым и мертвым). Его знаменитое равновесие в системе стало общепризнанным, вошло во все учебники по геохимии и гидрогеологии и является базовым для современных наук о земле в целом:

вода порода органическое газ вещество Собственно величие В.И. Вернадского и состоит в том, что в эпоху, когда все геологические процессы и явления связывали в основном с деятельностью мантии (собственно такая позиция и сегодня доминирует в геологии), он фактически отверг роль огня и показал, что главной является система вода–порода–газ– органическое вещество, взаимодействие компонентов которой служат движущей силой созидания всего окружающего мира.

Борьба В.И. Вернадского за определяющую роль воды в развитии геологических процессов была многоплановой. Он придавал огромное значение горячим водам, поступающим из глубоких частей земной коры, в образовании минеральных жильных руд. В этом плане он высоко оценивал роль Г. Вернера и других нептунистов в решении проблемы рудообразования. По его мнению «водное происхождение минеральных жил из своеобразных водных растворов» прочно вошло в научную мысль при Г. Вернере [1, c.232]. В тоже время В.И.

Вернадский неуклонно отстаивал идею о большой роли вод биосферы в горячих восходящих растворах, отвергая их ювенильный характер.

Таким образом, В.И. Вернадский последовательно раскрывает роль природных вод в геологической истории земли и показывает многогранность ее участия в самых важных геологических и биологических процессах. При этом лейтмотивом выступает взаимодействие в системе вода–порода–газ–органическое вещество.

В развитие идей В.И. Вернадского в последние годы нам удалось показать, что в системе вода–порода– газ–органическое вещество особенно интересной является взаимодействие воды с породой. Оказалось, что система вода–порода является равновесно-неравновесной во всех, без исключения, участках земной коры:

водный раствор всегда неравновесен с отдельными минералами магматического или метаморфического генезиса, но одновременно равновесен с определенной гаммой вторичных минеральных фаз. Это обстоятельство определяет способность воды непрерывно растворять одни минералы и формировать все новые и новые вторичные продукты, а также, что не менее важно, разнообразные геохимические типы воды, строго ассоциированные с конкретным видом вторичного минерала. Особенно важно, что эта система обладает механизмами внутренней эволюции, которая протекает независимо ни от каких внешних факторов [2]. Это в корне меняет наше представление об эволюции в неживой материи и показывает, что связующим звеном водно геологических и биологических систем выступает вода.

Внутренне противоречивый характер системы вода–порода определил ее способность к непрерывной, геологически длительной эволюции с образованием принципиально новых минеральных, а позже и органических соединений, равновесных с параметрами окружающей среды, а потому и особо устойчивых, которых, как и новых геохимических типов, ранее на Земле не было. В этом суть одного из главных геологических явлений нашей планеты, определивших ход многих грандиозных процессов литогенеза, рудообразования, формирования состава гидросферы, глобальной эволюции и происхождения жизни [3]. Все это нам позволило выявить механизмы и предложить программу глобальной эволюции [4].

Вслед за Ж.Б. Ламарком, который понимал гидрогеологию как науку о геологической деятельности воды, включая основные процессы разрушения и образования различных типов горных пород, В.И. Вернадский пытался показать еще более широкое поле для гидрогеологии, включая минералогию и геохимию воды, ее рудообразующую функцию, роль в геологической истории земли, включая эпохи горообразования, оледенения, выветривания и т.д. Говоря другими словами, В.И. Вернадский последовательно создавал новое учение о геологии воды, построенное на идеях эволюции системы вода–порода–газ–органическое вещество, особом положении воды в истории земли ее единстве и способности к многообразию форм [5].

Создавая геологию воды, В.И. Вернадский показывал новый путь для развития гидрогеологии, которая, по его мнению, чрезмерно сузила объект своих исследований. В этой связи он писал: «Гидрогеология в подавляющей обычной части своей работы чрезвычайно сузила свои задачи, свела их практически только к 502 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР выяснению геологического положения вод, их движения и к очень неполному, явно недостаточному, представлению о их химическом составе» [1, c.648].

К сожалению, путь, проложенный Ж.Б. Ламарком и В.И. Вернадским до сих пор для гидрогеологии недосягаем, хотя отдельные идеи этих великих ученых развиваются успешно [6]. Так, после работ В.И.

Вернадского наиболее широко состояние гидрогеологии рассмотрел Е.В. Пиннекер в многотомной монографии «Основы гидрогеологии» (1980 – 1984 гг.), который развивал представление о гидрогеологии как науке не о подземных водах, а о подземной гидросфере и взаимодействии последней с другими оболочками Земли [7, c. 12].

Тем самым была сделана попытка расширить границы исследований этой науки и, в частности, показать роль воды в развитии не только отдельных геологических процессов, но и Земли в целом. Среди нетрадиционных для гидрогеологии можно назвать работы о дренажной оболочке земной коры, о глубинной гидросфере земли, о горных (поровых) растворах, о геологическом круговороте воды и др., но это только отдельные работы, которые не охватывают всю подземную гидросферу.

Вслед за В.И. Вернадским мы также считаем, что гидрогеология слишком сузила задачи своих исследований, хотя по своему внутреннему содержанию она, как никакая другая из наук о воде, подготовлена не только для того, чтобы стать ведущей наукой о геологии воды, но и возглавить учение о земных водах в целом.

Обусловлено это тем, что гидрогеология способна изучать не просто подземную воду, а ее взаимодействие с горными породами, газами и органическим веществом. Непрерывное же взаимодействие – первый признак систем, способных к прогрессивной эволюции. Тем самым гидрогеология потенциально подготовлена к изучению общих свойств и механизмов эволюционирующих водно-геологических и всех биологических систем [8].

Мы уверены, что исследование гидрогеологией взаимодействия с горными породами, газами, органическим веществом резко расширит ее границы и выведет в число лидирующих среди всех геологических наук. Это может произойти уже в ближайшие 20 – 30 лет, если гидрогеология резко расширит границы своих исследований.

Литература 1. Вернадский В.И. История природных вод. – М.: Наука, 2003. – 751с.

2. Шварцев С.Л. Внутренняя эволюция геологической системы вода–порода // Вестник РАН. – Москва, 2012. – №3. – C. 242 – 251.

3. Шварцев С.Л. Фундаментальные механизмы взаимодействия в системе вода – горная порода и ее внутренняя геологическая эволюция // Литосфера. – Екатеринбург, 2008. – № 6. – С. 3 – 24.

4. Шварцев С.Л. Вода как главный фактор глобальной эволюции // Вестник РАН. – Москва, 2013. – Т.83. – № 2. – С. 235 – 244.

5. Шварцев С.Л. В.И. Вернадский – основатель учения о геологии воды // Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири. – Томск: ТПУ, 2003. – С.35 – 41.

6. Шварцев С.Л., Рыженко Б.Н., Кирюхин В.А., Швец В.М., Чудаев О.В. В.И. Вернадский и основные направления развития современной гидрогеохимии // Геохимия. – Москва, 2006. – № 6. – C. 672 – 688.

7. Пиннекер Е.В., Писарский Б.И., Шварцев С.Л., Богданов Г.Я., Борисов В.Н., Караванов К.П. Основы гидрогеологии. Общая гидрогеология. – Новосибирск: Наука, 1980. – 231 с.

8. Шварцев С.Л. Взаимодействие в системе вода–порода как новая база для развития гидрогеологии // Тихоокеанская геология. – Хабаровск, 2008. – № 6. – С. 5 – 16.

ПРОФЕССОР ПАВЕЛ АФАНАСЬЕВИЧ УДОДОВ И ЕГО УЧЕНИКИ В СТАНОВЛЕНИИ И РАЗВИТИИ ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В СИБИРИ Ю.Г. Копылова, А.А. Хващевская, Н.В. Гусева, А.А. Лукин, С.Л. Шварцев, Е.А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Профессор Павел Афанасьевич Удодов – основатель Томской гидрогеохимической школы, родился 25 октября 1903 г. в г. Томске – центре обширной губернии, занимавшей восточную часть Западной Сибири. В 1918 г. Павел Афанасьевич окончил начальное училище. С молодых лет он проявлял постоянный интерес ко всему новому в окружающей действительности. Поэтому не случайно он стал студентом Ползуновского механического техникума в г. Барнауле, который закончил в 1923 г. Железнодорожный транспорт был в то время одной из наиболее оснащенных в техническом отношении отраслей хозяйства. После окончания техникума работал помощником машиниста на Сибирской железной Профессор Павел Афанасьевич Удодов СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ дороге. Здесь Павел Афанасьевич познакомился с изыскателями и строителями, увлекся изучением горных пород и геологическими исследованиями.

В 1925 г. поступил на геологическое отделение ТГУ, а в 1927 г. перевелся на геологический факультет Сибирского (Томского) технологического института, оформившегося в августе 1930 г. в Сибирский геологоразведочный институт. В конце 1930 г. он окончил его, получив диплом горного инженера по новой специальности «Инженерная геология и гидрогеология», основанной проф. М.И. Кучиным по инициативе академика М.А. Усова. Выпускников было двое – будущие доктора геолого-минералогических наук профессор П.А. Удодов и член-корреспондент АН СССР А.С. Хоментовский.

В период обучения в институте П.А.Удодов проводил самостоятельные исследования в Канском районе по выявлению соляных источников для расширения сырьевой базы Троицкого солеваренного завода. После окончания вуза он в Кузбассе руководил гидрогеологической партией. Исследования выполнял в тесном контакте с М.И. Кучиным, который в это время являлся научным консультантом по вопросам инженерной геологии и гидрогеологии строящегося горно-промышленного комплекса Кузбасса. Павел Афанасьевич изучал условия обводненности угольных месторождений, выполнял ответственные заключения по безопасной эксплуатации шахтных предприятий, участвовал в обосновании проектов строительства новых городов и поселков. Им прогнозированы большие запасы хозяйственно-питьевых подземных вод в юрских отложениях Кузнецкого бассейна, что позволило выявить в них крупные месторождения пресных вод, столь необходимые для организации водоснабжения жителей Кузбасса. Им впервые дана оценка гидрогеологических условий железорудных месторождений Горной Шории. Он выполнил также комплексные геологические и гидрогеологические исследования на Березовском месторождении огнеупорных глин. Полученные результаты были им доложены на I-й конференции производительных сил Сибири и представлены в 1941 г. в «Материалах по геологии Западной Сибири».

В 1934 г. по приглашению М.И. Кучина Павел Афанасьевич начал работать преподавателем на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии Томского индустриального (с 1944 г. – политехнического) института, где трудился до последних дней своей жизни. Во второй половине 30-х годов он выполнял работы, наряду с преподавательской деятельностью, на юге Западно-Сибирского артезианского бассейна. Были получены уникальные материалы, характеризующие гидрогеологические особенности древних долин в Барабинской низменности, вмещающие большие запасы пресных подземных вод, изучение которых привело к открытию крупных месторождений. Во время Отечественной войны он выполнял изыскания для строительства локальных водозаборов для заводов г. Томска, проводил поиски и разведку месторождений подземных вод в связи с водоснабжением рудников и поселков в Кузбассе, Омской и Томской областях, Алтайском крае и других регионах. Наряду с этим, занимаясь преподавательской деятельностью, он вел работу как заместитель начальника научно-технической части политехнического института (ТПИ). В 1945 г. П.А. Удодов защитил кандидатскую диссертацию по теме «Гидрогеологические условия юго-западной части Барабы».

Тридцатые и сороковые годы были временем становления науки о геохимических особенностях природных вод. Большое значение в этом отношении представляли исследования выдающегося ученого В.И.

Вернадского, который опубликовал в это время работы по геохимии и истории природных вод. Влияние идей В.И. Вернадского было велико, и П.А. Удодов творчески их воспринимал, уделяя большое внимание изучению химического состава подземных вод и регулярно знакомясь с публикациями по этой тематике. Его заинтересовали, в частности, немногочисленные в то время сведения о химическом и микробиологическом составе вод рудных месторождений. Он обратил особое внимание на статью Е.А. Сергеева (1946 г.), в которой характеризовался водный поток рассеяния одного из сульфидных месторождений Алтая.

Увлеченный возможностью разработки методики поисках рудных месторождений на основе изучения микрокомпонентного состава природных вод, Павел Афанасьевич вместе со старшим преподавателем кафедры аналитической химии ТПИ Иваном Петровичем Онуфриенком – знатоком особенностей водных растворов, и своей супругой Ольгой Владимировной Удодовой – преподавателем кафедры геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых ТПИ, проделали очень большую экспериментальную работу, в результате которой была создана методика, получившая широкое признание как «Метод ТПИ».

Этот метод заключался в определении большого числа рассеянных Доктор геолого элементов в водах, который позволил вести широкие гидрогеохимические минералогических наук исследования в Сибири на принципиально новом уровне.

Юрий Сергеевич Парилов В 1952 г. по договору с управлением «Енисейстрой» Павел Афанасьевич организовал первую в СССР гидрогеохимическую партию, сформированную в основном из студентов геологоразведочного факультета ТПИ, которая проводила поиски рудных месторождений в бассейне верхнего течения р.Томи. Положительные результаты явились основанием для обширных опытно-методических исследований в Горном и Рудном Алтае, Западном и Восточном Саянах, Забайкалье, Кузнецком Алатау, Приморском крае, Кузбассе, Колывань-Томской зоне, Салаире, на севере Сибирской платформы, Кураминском и Алайском хребтах Средней Азии, Енисейском кряже. Результаты гидрогеохимических работ были обобщены и явились базой для открытия многих рудных месторождений, стали 504 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР основой курса «Гидрогеохимия», который впервые в стране начал читать П.А. Удодов уже в 1959 г. Эти материалы легли в основу его докторской диссертации, защищенной им в 1971 г., на тему «Гидрогеохимия и ее практическое значение при гидрогеохимических поисках месторождений полезных ископаемых».

Энтузиазм и одержимость П.А. Удодова в разработке нового метода поисков полезных ископаемых увлекали студентов и молодых сотрудников, способствовали их профессиональному росту и дальнейшему развитию гидрогеохимии и совершенствованию гидрогеохимическому методу поисков полезных ископаемых. Среди первых учеников Павла Афанасьевича – пять докторов и 18 кандидатов геолого-минералогических наук.

Наиболее масштабные гидрогеохимические исследования проводились с 1957 г. под руководством П.А. Удодова и его ученика (ныне доктора наук, профессора, заведующего кафедрой гидрогеологии и инженерной геологии Тюменского государственного нефтегазового университета) В.М. Матусевича в Колывань-Томской складчатой зоне.

Результаты успешной многолетней работы в этом и других регионах были обобщены в монографии П.А. Удодова, И.П. Онуфриенка и ученика Павла Афанасьевича, ныне доктора наук Ю.С. Парилова «Опыт гидрогеохимических исследований в Сибири», опубликованной в 1962 г. в г. Москве издательством «Высшая школа», а также в монографии «Гидрогеохимические поиски в условиях полузакрытых геологических структур Томь-Яйского междуречья», выполненной совместно с В.М.

Матусевичем и Н.В. Григорьевым в 1965 г. (Томск: Изд-во ТГУ). По материалам этих исследований В.М. Матусевичем защищена кандидатская Профессор диссертация в 1964 г. и успешно проведены первые в СССР региональные Евгений Антонович Пономарев гидрогеохимические исследования на территории Колывань-Томской складчатой зоны, результаты которых опубликованы в монографии:

«Гидрогеохимические исследования Колывань-Томской складчатой зоны» (1971 г.) и представлены в «Методическом руководстве по гидрогеохимическим поискам рудных месторождений» (М.: Недра, 1973 г.) предназначенном для работников геологической службы страны.

В период становления гидрогеохимических поисков планомерные гидрогеохимические исследования выполнялись также на Салаире, где большой вклад в их развитие внес ученик и последователь Павла Афанасьевича – Евгений Антонович Пономарев.

После окончания в 1954 г. Томского политехнического института он работал геологом, главным инженером в полевых и тематических партиях. Работая на производстве, Евгений Антонович закончил заочную аспирантуру при кафедре минералогии ТПИ и в 1962 г.

первым из учеников Павла Афанасьевича защитил кандидатскую диссертацию на тему «Геохимические методы при поисках сульфидных месторождений на Салаире». Научные интересы Пономарева Е.А. всегда были связаны с вопросами региональной геологии, гидрогеохимии и охраны окружающей среды изучаемых регионов. Этому была посвящена его докторская диссертация на тему «Гидрогеохимические методы оценки перспектив рудоносности закрытых и слабо обнаженных территорий при региональных исследованиях», которую он защитил в мае 1984 г. в Институте геохимии СО АН СССР в г. Иркутске. С 1985 г. Евгений Антонович Пономарев работал в Тюменском нефтегазовом университете профессором кафедры петрографии и минералогии, а с 1986 г. – Профессор заведующим этой кафедры и с 1995 г. – профессором кафедры Степан Львович Шварцев геологии и петрографии.

Большое внимание П.А. Удодов уделял выяснению возможностей осуществления гидрогеохимических поисков в зоне многолетней мерзлоты. В этой связи в середине 50-х годов им были организованы отряды, проводившие работы в таких условиях в высокогорных районах Алтая. Наиболее успешными оказались исследования, выполненные его учеником (ныне доктором наук профессором, заведующим кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ) С.Л. Шварцевым в 1959 г. на северо-западе Сибирской платформы в Норильском районе с целью поисков месторождений в зоне многолетней мерзлоты. В 1964 г. по материалам этих исследований С.Л. Шварцев под руководством П.А. Удодова защитил кандидатскую диссертацию на тему «Формирование химического состава подземных вод в районах сульфидных месторождений в условиях развития многолетнемерзлых пород». По полученным данным им впервые в мировой практике разработана теория и методика применения гидрогеохимического метода поисков месторождений рудных полезных ископаемых в условиях криолитозоны, что способствовало открытию ряда перспективных объектов в Норильском районе, в частности, с участием Е.Е. Кузьмина – также ученика П.А. Удодова. Развивая этот цикл исследований, Степан Львович обобщил данные по геохимии вод зоны гипергенеза всего мира, собрал оригинальный материал по составу вод всех ландшафтных зон земного шара и опубликовал широко ныне СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ известную монографию «Гидрогеохимия зоны гипергенеза», которая выдержала уже два издания (1978 и гг.) В этой работе с новых позиций рассмотрены многие вопросы геохимии и формирования подземных вод, равновесия их с горными породами, геохимии процессов выветривания, получен принципиально новый вывод о соотношении состава воды с горными породами, на новой методологической основе рассчитан подземный химический вынос, впервые в мировой практике рассчитаны кларки более 50 элементов для пресных подземных вод. В 1979 г. он защищает в МГУ докторскую диссертацию на тему: «Формирование химического состава подземных вод зоны гипергенеза», основывает и развивает новое научное направление «Геологическая эволюция системы вода–порода».

П.А. Удодов был большим энтузиастом – организатором научных исследований и в 1963 г. ему было поручено научное руководство проблемной геологической лабораторией (ныне проблемная научно исследовательская лаборатория гидрогеохимии Научно-образовательного центра Вода), заведующими которой последовательно были кандидаты геолого-минералогических наук В.М. Матусевич, П.Н. Паршин, кандидат химических наук Р.С. Солодовникова, Э.С. Рычкова, кандидат геолого минералогических наук Ю.Г. Копылова. Развитию фундаментальных исследований в области гидрогеохимии способствовало создание, разработка и внедрение новых методов анализа химического, газового, микробиологического, изотопного состава вод в проблемной лаборатории.

На этой основе проводились экспериментальные исследования по обогащению вод химическими элементами, изучению химической активности горных пород, рассматривались вопросы миграции химических элементов, направленные на теоретическое обоснование возможностей гидрогеохимических поисков полезных ископаемых. Новизна проводимых исследований подтверждена удостоверениями о регистрации (№ 7712 от сентября 1957 г. «Метод получения концентратов тяжелых металлов из Профессор природных вод при гидрогеохимических поисках рудных месторождений», Владимир Михайлович Матусевич авторы П.А. Удодов и И.П. Онуфриенок;

№ 24910 от 24 июля 1961 г.

«Химическая активность горных пород и минералов по отношению к ионам водорода», авторы П.А. Удодов и И.П. Онуфриенок, П.В. Кристалев, Р.С. Солодовникова;

№ 25227 от 25 сентября 1961 г. «Прослеживание гидрогеохимическим методом зон тектонических нарушений, скрытых под толщей рыхлых отложений», авторы П.А. Удодов, В.М. Матусевич;

№ 36145 от 6 апреля 1963 г. «Миграция ртути и некоторых других элементов в природных водах в бикарбонатной форме», авторы П.А. Удодов, В.М. Матусевич.

Павел Афанасьевич большое внимание уделял роли органического вещества в миграции химических элементов, в частности полиметаллов и ртути, переходных форм серы в миграции золота, особенностей распространения в подземных водах тяжелого стабильного изотопа-дейтерия, изотопного состава углерода с целью решения научных и практических задач поисков полезных ископаемых проводились уже в период становления гидрогеохимических исследований. Результаты этих исследований нашли отражение в кандидатских диссертациях Р.С. Солодовниковой (1967 г.), Л.Л. Шабынина (1967 г.), В.Г. Иванова (1970 г.), Н.М.

Шварцевой (1972 г.), Ю.Г. Копыловой (1978 г.), З.В. Лосевой (1981 г.) и депонированной монографии Н.К.

Григорьева (1989 г.).

В 70-е годы под руководством П.А. Удодова в проблемной лаборатории получили широкое развитие фундаментальные научные исследования по изучению геохимии поровых растворов горных пород Сибири. Наиболее широко экспериментальные лабораторные и полевые исследования проводились с 1963 г. на площади крупнейшего в мире Васюганского торфяного массива под руководством П.А. Удодова и Н.М.

Рассказова. При этом исследовался не только химический состав болотных и торфяных вод, но и микробиологическая специфика этих вод, а также поровых растворов в подстилающих торф породах. Для этого в коллектив был принят способный молодой микробиолог В.А.

Шамолин, тщательно изучавший микрофлору торфов, болотных вод и растворов, отжимавшихся небольшим прессом из залегающих под торфом глинистых отложений.

Изучение состава поровых растворов пород этих территорий, а также нефтегазоносных площадей, проведенное при участии сотрудников А.Д. Назарова, Е.С. Коробейниковой, Н.М.

Шварцевой, Н.А. Трифоновой и других, позволило установить наличие в них специфичной микрофлоры. В результате этих работ была выявлена огромная по масштабам среда обитания микроорганизмов в поровых растворах горных пород. Основные результаты этих исследований освещены в монографиях «Поровые растворы горных пород как среда обитания микроорганизмов»

Профессор (Наука, 1981 г.) и «Геохимические особенности поровых растворов Николай Михайлович Рассказов горных пород» (Недра, 1983). Результаты исследований защищены 506 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР авторским свидетельством №. 380701 от 14 февраля 1973 г. «Питательная среда для выделения бактерий вида Thiobacillus ferrooxidans» и представлены в кандидатских диссертациях Е.С. Коробейниковой (1982 г.), Н.А.

Трифоновой (1994 г.) и докторской диссертации первого аспиранта Павла Афанасьевича Н.М. Рассказова «Гидрогеохимия рудных районов юга Западной и Средней Сибири» (в 1993 г.) Коллектив проблемной лаборатории кроме этих исследований успешно осуществляет исследования по ряду направлений в области гидрогеохимии. Одним из них является эколого-гидрогеохимическое, основанное П.А. Удодовым, и успешно развиваемое сотрудниками данной лаборатории и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии в настоящее время. Особо следует отметить стремление П.А.Удодова изучать гидрогеохимические условия не только открытых, но и закрытых геологических структур. В связи с этим под его руководством были начаты доцентом А.Д. Назаровым работы по изучению геохимии подземных вод нефтегазоносных территорий, которые продолжаются и в настоящее время.

Своеобразным итогом деятельности коллектива под руководством Павла Афанасьевича является выполненная его учениками Е.В. Пиннекером, С.Л. Шварцевым и др. монография «Гидрогеохимия» (Наука, г.), входящая в шеститомник «Основы гидрогеологии», ведущие авторы которого удостоены в 1986 г.

Государственной премии СССР.

П.А. Удодов много внимания уделял установлению контактов между учеными и научными коллективами. По его инициативе в г. Томске были проведены четыре Всесоюзных гидрогеохимических совещания (1960, 1965, 1971, 1978 гг.) и подготовлены соответствующие сборники материалов. Он также принимал активное участие в различных конференциях вне г. Томска, был членом советов по защитам диссертаций и членом геохимической секции наук о Земле Сибирского координационного Совета по геохимии.

Большое место в жизни Павла Афанасьевича принадлежало педагогической деятельности. С 1934 по 1945 гг. он работал старшим ассистентом и старшим преподавателем;

с 1945 по 1966 гг. – доцентом, а с 1966 г. – профессором ТПИ. Им прочитаны курсы лекций по пяти специальным дисциплинам, в том числе по основанному им курсу «Поисковая гидрогеохимия».

За свой самоотверженный труд он награжден орденом «Знак почета» (1953 г.), «Орденом Ленина» ( г.), многими медалями и грамотами;

дипломом за обоснование перспектив на открытие Томского месторождения подземных вод (1973 г.). Он автор более 150 печатных научных работ и 70 производственных отчетов. Павел Афанасьевич ушел из жизни 29 января 1981 г. и похоронен в г. Томске.

Гидрогеохимическое направление успешно развивается многочисленными учениками и последователями профессора П.А. Удодова. Гидрогеохимическую школу, основанную П.А. Удодовым, возглавляет в настоящее время профессор С.Л. Шварцев, последователь учения о природных водах В.И.

Вернадского и основоположник теории геологической эволюции системы вода-порода.

Список некоторых публикаций профессора П.А. Удодова:

МОНОГРАФИИ:

1. Кучин М.И., Удодов П.А. Подземные воды Прокопьевского и Киселевского районов в Кузбассе // Материалы по геологии Западной Сибири, 1941. – №14. – Т.56. – С. 1 – 100.

2. Удодов П.А., Онуфриенок И.П., Парилов Ю.С. Опыт гидрогеохимических исследований в Сибири. – М.: Высш. шк., 1962. – 190 с.

3. Удодов П.А., Матусевич В.М., Григорьев Н.В. Гидрогеохимические поиски в условиях полузакрытых геологических структур Томь-Яйского междуречья. – Томск: Изд-во ТГУ, 1965. – 201 с.

4. Гидрогеохимические исследования Колывань-Томской складчатой зоны / Удодов П.А., Паршин П.Н., Левашов Б.М., Лукин А.А., Рассказов Н.М., Копылова Ю.Г., Коробейникова Е.С. Фатеев А.Д., Шестаков Б.И. – Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1971. – 283 с.

5. Методическое руководство по гидрогеохимическим поискам рудных месторождений / Удодов П.А., Шварцев С.Л., Рассказов Н.М., Матусевич В.М., Солодовникова Р.С. – М.: Недра, 1973. – 184 с.

6. Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири / Под ред. И.И.Нейштадта / Назаров А.Д., Рассказов Н.М., Удодов П.А., Шварцев С..Л. – М.: Недра, 1977. – С. 93 – 103.

7. Поровые растворы горных пород как среда обитания микроорганизмов / Удодов П.А., Коробейникова Е.С., Рассказов Н.М., Трифонова Н.А., Шамолин В.А., Назаров А.Д. – Новосибирск: Наука, 1981. – 176 с.

8. Шварцев С.Л., Пиннекер Е.В., Перельман А.И., Кононов В.И., Назаров А.Д., Рассказов Н.М., Удодов П.А., Швец В.М. Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия. – Новосибирск: Наука, 1982. – 288 с.

9. Удодов П.А., Назаров А.Д., Коробейникова Е.С., Рассказов Н.М., Трифонова Н.А., Шамолин В.А., Шварцев С.Л. Геохимические особенности поровых растворов горных пород. – М.: Недра, 1983. – 40 с.

СТАТЬИ:

1. Удодов П.А. Опыт гидрогеохимических исследований на территории горных массивов Западной Сибири // Геохимические поиски рудных месторождений. – М: Госгеолтехиздат, 1957. – С. 257 – 265.

2. Удодов П.А., Онуфриенок И.П., Кристалев П.В. Химическая активность горных пород и минералов по отношению к ионам водорода // Опыт разработки гидрохимических методов поисков рудных местородений. – М.: Госгеолтехиздат, 1959. – С. 36 – 40.

3. Удодов П.А., Парилов Ю.С. О некоторых закономерностях миграции металлов в природных водах.

– Геохимия. – 1961. – №8. – С. 703 – 707.

4. Удодов П.А., Рассказов Н.М., Шварцев С.Л. Схема районирования территории Сибири для проведения гидрогеохимических поисков рудных месторождений// Геология и геофизика. – М.,1962. – №11. – С.

95 – 97.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ 5. Удодов П.А. Иван Петрович Онуфриенок // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. – Москва, 1963. – №12.

6. Шварцев С.Л., Удодов П.А., Рассказов Н.М. Некоторые особенности миграции микрокомпонентов в нейтральных водах зоны гипергенеза // Известия вузов. Геология и разведка, 1974. – №4. – С. 84 – 89. Переведена на английский язык.

7. Удодов П.А., Коробейникова Е.С., Трифонова Н.А. и др. Роль микроорганизмов поровых растворов в формировании органического и микрокомпонентного состава подземных вод // VIII Межд. конгресс по орган.

геохимии. – М.: 1977. – Т. 2. – С. 128 – 129.

8. Удодов П.А., Назаров А.Д., Быков В.Г. Подземные воды как нефтепоисковый показатель // VIII Межд. конгресс по орган. геохимии. – М., 1977. – Т.2. –143 с.

9. Удодов П.А., Быков В.Г., Наливайко Н.Г., Назаров А.Д. Опыт применения гидрогазобиогеохимической съемки при поисках нефти и газа в пределах Западно-Сибирской плиты и Тунгусской синеклизы // Микробиол. пром-ть, 1977. – № 3. – С. 40 – 44.

10. Удодов П.А., Шварцев С.Л., Грицюк Я.М. и др. Использование гидрогеохимического метода при поисках ртути // Геох. поиски рудн. м-ний в Сиб. и на Д. Востоке. – Новосибирск: Наука, 1978. – С.117 – 126.

11. Рассказов Н.М., Удодов П.А., Назаров А.Д. и др. Роль структурных и морфоструктурных факторов в формировании гидрогеохимических особенностей юго-восточной части Западной Сибири // Пробл. теоретич. и регион. гидрогеох. – М., 1979. – С. 185 – 189.

12. Шварцев С.Л., Удодов П.А., Рассказов Н.М. Вопросы формирования водных потоков рассеяния рудных месторождений // Геохим. методы поисков рудн. м-ний. – Новосибирск: Наука, 1981. – С. 135 – 141.

13. Удодов П.А., Рассказов Н.М., Шварцев С.Л. Применение гидрогеохимического метода поисков в Сибири // Геохим. методы поисков рудн. м-ний. и прогноза землетрясений: Матер. II Межд. симп. «Методы прикладной геохимии». – Новосибирск: Наука, 1983. – С. 4 – 8.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОД, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С. МОЛЧАНОВО (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ) К.Ю. Аксиненко Научный руководитель доцент М.В. Решетько Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой в настоящее время является одной из актуальнейших в связи с неудовлетворительным техническим состоянием существующих систем водоснабжения, загрязнением водоисточников, ухудшением санитарно-эпидемиологической обстановки.

Особенно серьезная проблема существует с обеспечением питьевой водой сельского населения.

Данная работа основана на материалах производственной практики в ООО «Энергия-М» и результатах исследования химического состава воды, используемой для питьевого водоснабжения, с. Молчаново. Пробы были отобраны на выходе из скважины, крана и из колонки. Анализ проб был проведен в лаборатории НОЦ «Вода» ТПУ.

Село Молчаново находится на территории Молчановского района Томской области. Территория данного села расположена в зоне южной тайги. Центральная (основная) её часть локализуется в пределах долины р. Обь, занимая левобережную и правобережную поймы, участки второй надпойменной террасы. Восточная часть граничит с Чулымской наклонной равниной, а западная – с Васюганской наклонной равниной.

Отложения долины р. Оби представлены аллювием, сложенным песками, супесью, реже суглинками и глинами. Мощность залегания аллювиальных слоев колеблется в пределах 10 – 20 м. Часто с поверхности аллювий замещается линзами и прослоями торфа мощностью до 5 м.

Сочетание природных условий способствовало формированию и развитию трех типов почв – пойменных, серых лесных (в левобережье) и дерново-подзолистых (правобережье).

Характер затопления паводковыми водами территории Молчановского района определяется наличием участка обширной поймы р. Оби и устьевой зоны крупного ее правого притока – р. Чулыма. Основные притоки на широком правобережье – реки Большая Соровская, Тадамга, Кудрина, Конная и, на сравнительно узком левобережье – Малый Татош.

С юга на север западную часть территории поселения 25-километровой полосой прорезает р. Обь.

Долина р. Оби, ширина которой достигает 15 – 20 км и более, выделяется как особый элемент ландшафта со своеобразными почвенно-климатическими и другими природными особенностями.

В пойме р. Обь по рельефу, условиям образования и характеру отложений довольно четко выделяются три части: прирусловая, центральная и притеррасная. Рельеф поймы характеризуется наличием слабозаливаемых невысоких грив и межгривных понижений, большим количеством стариц, протоков, озер и сильно выраженным микрорельефом, представленным в виде изогнутых узких и длинных микропонижений и микроповышений [1].

Для обеспечения населения Томской области питьевой водой используют подземные воды отложений неоген четвертичного, палеогенового и мелового возраста. В большинстве случаев качество природных вод не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 [2] из-за характерных для Западной Сибири природных условий формирования их химического состава. В водах повышено содержание железа, кремния, марганца, бромидов, но повсеместно очень низкие концентрации фтора. Подземные воды обладают повышенной мутностью и нередко цветностью, так как в них присутствует повышенные концентрации растворенных 508 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР органических веществ гумидного типа. Поэтому перед использованием подземных вод в питьевых целях требуется специальная водоподготовка для удаления избытков железа, марганца, органических составляющих и других компонентов, улучшающая качество питьевых вод.

Для добычи подземных вод в с. Молчаново используют 22 скважины, которые эксплуатируют водоносный горизонт палеогеновых отложений юрковской свиты. Литологический состав водоносного горизонта – пески серые разнозернистые;

глубина залегания кровли водоносного горизонта – от 65 до 150 м.;

мощность горизонта – от 20 до 92 м. Скважины водозаборных участков учтены Кадастром подземных вод Томской области. Все скважины с. Молчаново имеют разведочно-эксплуатационное назначение. Каждая скважина оборудована павильоном и зацементированной приустьевой площадкой;

глубина загрузки насоса – от 70 до 150 м. Химический состав вод в начале эксплуатации скважины № 28/79 приведен в табл. Тип добываемой воды – гидрокарбонатный магниево-кальциевый или кальциевый. Водоподготовка заключается в освобождение воды от грубодисперсных примесей. Добыча подземных вод для с. Молчаново не должна превышать установленные объемы (лимиты) водопотребления – 341,05 тыс. м3 в год.

После водоподготовки вода поступает в распределительную сеть, однако износ систем коммунальной инфраструктуры составляет 96,6 %, при этом износ оборудования водозаборов – 97,22 %, а системы очистки воды –96,43 %, системы транспортировки воды – 96,15 %. В данном случае возможный остаточный срок службы оборудования составляет 1 год, а удельный вес сетей нуждающихся в замене 94,44 %.

По данным исследования природной воды в НОЦ «Вода» минерализация воды колеблется от 549 до 645 мг/л;

общая жесткость – от 6,5 до 6,7 мг-экв/л;

водородный показатель pH – от 6,8 до 7,2.

По сравнению с 1992 г. в 2012 г. в воде, отобранной из скважины, увеличилось содержание NH4 (в 2, раза), Cl- (в 6,5 раз), Feобщ (в 9 раз), также повысилась минерализация (в 2 раза).

Пробы, отобранные на выходе из крана и колонки не соответствуют ПДК по содержанию NH4 и Feобщ.

Следовательно, вода, поступающая к потребителям, не соответствуют СанПиН 2.1.4.1074-01 [2]. Также наблюдаются превышения по содержанию компонентов – цинк (9 ПДК), кремний (1,2 ПДК), свинец (7 ПДК).

Согласно [3] для решения технических и экологических проблем в с. Молчаново по направлению водоснабжение необходима:

Таблица Результаты химического анализа проб воды за 1992 и 2012 гг.

Минера Feобщ Ca2+ Mg2+ NH4 Cl- HCO3- SO42 Компонент Окисляемость pH лизация ПДК 2,5 350 500 6,5-9 7 0,3 (1) мгO2/дм Ед. изм-ния мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л 1992 г. нет 120,2 12,16 1,0 7,1 439 7,09 4,8 0,37 374, Сква жина 2012 г. 92 25,62 2,41 46 442 2 6,85 3,4 3,31 645, колонка 68 39,04 3,31 10,64 415 2 7,16 3,44 0,54 549, кран 92 23,18 2,92 12,4 415 2 7,13 2,72 0,82 558, Переоценка запасов, обустройство и ввод в эксплуатацию Молчановского месторождения подземных вод;

Техническая реконструкция водозаборных скважин;

Бурение, обустройство и ввод в эксплуатацию новых водозаборных скважин;

Разработка проектов зон санитарной охраны источников водоснабжения питьевого назначения, обустройство и соблюдение в их границах всех нормативных регламентов;

Реконструкция существующих сетей на участках, требующих замены;

Разработка и внедрение экономического стимулирования рационального использования питьевой воды потребителями и производителями;

Внедрение автоматических систем регулирования работы сооружений водоснабжения.

В данный момент в с. Молчаново существует проблема подачи качественной воды населению. Вода имеет повышенное содержание такого тяжелого металла, как свинец, а также превышает ПДК по содержанию цинка, железа, кремния и кадмия. Повышенное содержание железа и кремния носит природный характер и характерно для всего региона. Содержание свинца, цинка и кадмия не характерно для природных вод с. Молчаново. Источники поступления не установлены, для уточнения химического состава вод необходимы дополнительные исследования.

В процессе дальнейшей работы для уточнения химического состава вод, используемых для питьевого водоснабжения, с. Молчаново будут проведены повторные анализы вод, оценено качество вод и проанализированы возможные источники поступления загрязняющих веществ.


Литература Концепция проекта генерального плана Молчановского сельского поселения. Проектная документация, 1.

Пояснительная записка, Т. 1. – Томск: Томскагропромпроект, 2009. – 86 с.

СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем 2.

питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Схема территориального планирования Молчановского муниципального района Томской области. – СПб:

3.

Российский Институт урбанистики, 2011. – 29 с.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ ОЦЕНКА ОБЪЕМОВ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЙ РЕК В РАЙОНАХ НЕФТЕДОБЫЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСТАНЦИОННЫХ ДАННЫХ М.Н. Алексеева, И.Г. Ященко Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук, г. Томск, Россия Горизонтальное перемещение нефтепродуктов (геохимическая миграция) от диффузных (рассредоточенных) источников – нефтехранилищ, шламовых амбаров, нефтеловушек, нефтеразливов происходит с поверхностным стоком в реки Ханты – Мансийского АО, ухудшая их качество, и, как следствие, обостряя социальные проблемы, связанные с неблагоприятными изменениями в условиях жизни, в здоровье населения. В районах добычи углеводородного сырья реки испытывают антропогенное воздействие, в основном связанное с загрязнением нефтепродуктами, минерализованными водами, фенолами, химическими реагентами.

Как показывает практика, значительная часть нефтезагрязнений (от 20 до 60 %) приходится на болота [1], на которых расположены истоки рек. Нефтедобыча на месторождениях зачастую ведется в поймах рек или нефтезагрязненные участки расположены вблизи русел рек, поэтому представляется актуальным разработка методики оценки смыва нефтепродуктов с нефтезагрязненных участков в реки с применением дистанционных данных и геоинформационных технологий.

В работе проводился расчет объемов смыва нефтепродуктов в реки с прилегающих нефтезагрязненных участков с применением дистанционных данных, доступных в сети Интернет космических снимков (КС) Landsat и ASTER GDEM. КС Landsat в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра используются для выявления нефтезагрязненных участков на территориях водосборов. Глобальная цифровая модель рельефа (Global Digital Elevation Model – GDEM) создана на основе данных ASTER (усовершенствованный спутниковый радиометр теплового излучения и отражения – Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer, имеет разрешение около 30 метров). Обработка и анализ данных ASTER GDEM проводились с использованием программного приложения Arc Hydro Tools [6] в среде геоинформационной системы ARC GIS, которое является специализированным гидрологическим приложением ARC GIS для моделирования и расчетов основных характеристик потоков воды и водосборов. С использованием Arc Hydro Tools на ASTER GDEM автоматически выделялись водосборы малых и средних рек. Для количественной оценки смыва нефтепродуктов применялась методика [2, 3], основанная на результатах полевых наблюдений.

В табл. приведены значения модуля смыва нефтепродуктов и приближенный среднегодовой объем выноса нефти, рассчитанные в нашей работе для малых рек притоков реки Большой Балык на территории Нефтеюганского района Ханты-Мансийского АО.

Таблица Средние значения модуля смыва (µ) и объема выноса (V) нефти на основе результатов полевых исследований 1996 – 1998 г. [2] и дистанционных данных 2000 г.

Модуль смыва Приближенный среднегодовой Площадь нефтепродуктов (µ), мг/с км2 объем выноса нефти (V), т № Малые реки водосбора (км2) 1996 – 1998 гг. 2000 г. 1996 – 1998 гг. 2000 г.

Лагерная 1 43 10,2 3,9 5,7 2, Межевая 2 29,8 6,8 1,1 1,7 0, Пучипигый 3 329,8 1,7 0,9 2,1 4, Могучая 4 4,3 7,0 4,9 0,5 0, Быстрая 5 10,2 8,3 3,5 0,9 0, Спокойная 6 12,8 5,9 1,8 0,7 0, Чистая 7 17,5 0,9 0, Парный коэффициент корреляции между вычисленными на основе дистанционных данных значениями модуля смыва нефти µ и усредненными значениями приведенных в литературе данных [2, 3] равен 0,7, что показывает их взаимосвязь и хорошую сходимость результатов. Наибольшие значения модуля смыва нефтепродуктов отмечены в бассейнах рек Могучая (4,9 мг/с км2), Лагерная (3,9 мг/с км2) и Быстрая (3,5 мг/с км2). В перечисленных бассейнах ухудшают качество поверхностных вод нефтеразливы при авариях на нефтедобывающих объектах Мамонтовского, Южно-Балыкского и Средне-Балыкского месторождений. Следует отметить, что средние значения модуля µ смыва нефти с поверхности нефтезагрязненных водосборов в 1996 – 1998 гг. больше по сравнению с данными в 2000 г. (табл.) из-за большего количества мест с нефтезагрязнением, обнаруженных в результате полевых исследований. Для расчета смыва нефтепродуктов в реку Пучипигый в 2000г. нами рассматривалась вся площадь водосборного бассейна, а не ее часть в верховьях реки, приведенная в [2], поэтому площадь обнаруженных на КС Landsat нефтезагрязненных участков в 2000 г. составила 1,6 км2, а в 1996 – 1998 гг. средняя их площадь по данным полевых исследований составила всего 0,4 км 2. Установлено, что в бассейне реки Пучипигый, где расположены нефтедобывающие объекты Мамонтовского месторождения, в 2000 г. значения модуля смыва нефтепродуктов меньше, а значение среднегодового объема выноса нефтепродуктов больше аналогичных значений для 1996 – 1998 гг. (табл.).

510 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Расчет модуля смыва нефтепродуктов с нефтезагрязненных водосборов позволяет определить приближенное суммарное поступление нефтепродуктов в реки [3, 5]. По нашим расчетам с мая по октябрь 2000г.

вычисленный объем выноса нефтепродуктов с нефтезагрязненных участков в водосборы рассматриваемых рек составил примерно от 0,2 до 5 т (табл.). Таким образом, в 2000 г. с исследуемых водосборов общей площадью 447,5 км2, в которой суммарная площадь нефтеразливов занимает менее 1 % этой территории, в реки поступило в сумме около 9,7 т нефтепродуктов.

Карта-схема зоны влияния нефтепродуктов на почвенно-растительный комплекс построена исходя из положения о смыве нефтепродуктов с загрязненных участков водосборов в реки [2, 3,5]. Зона риска миграции нефтепродуктов построена с использованием средств Arc Hydro Tools на основе ASTER GDEM водосбора реки Большой Балык.

На рис. обозначена зона риска миграции нефтепродуктов с нефтезагрязненных участков с поверхностным стоком в бассейне реки Большой Балык. Бассейн реки Большой Балык, общей площадью км2 кроме вышерассмотренных водосборов малых рек включает водосборы других притоков, основными из которых являются рр. Пытьях, Кооньях, Малый Балык. В водосборах этих основных притоков расположены нефтедобывающие объекты Мало-Балыкского, Южно-Балыкского, Тепловского, Ефремовского и Мамонтовского месторождений (рис.). При сбросе сточных вод и смыве нефтепродуктов с загрязненных участков на основе гидрометрических данных из [4] по методике [5] нами вычислен объем выноса нефтепродуктов рекой Большой Балык. Установлено, что при фоновой концентрации нефтяных углеводородов в воде 0,05 мг/дм 3 за год объем выносимых рекой нефтепродуктов составляет около 60 т, при концентрации 0,1 мг/дм 3 – примерно 120 т, что не противоречит результатам аналогичных расчетов для водосборных бассейнов притоков реки Пур в работе [5].

Литература Алексеева М.Н. Оценка влияния нефтеразливов на состояние растительного покрова и приземного слоя 1.

атмосферы с использованием космических снимков / М.Н. Алексеева, Т.О. Перемитина, И.Г. Ященко // Оптика атмосферы и океана. – Новосибирск, 2011. – № 7. – С. 606 – 610.

Калинин В.М. Количественная оценка смыва нефтепродуктов с поверхности замазученных водосборов в 2.

речную сеть // Обзор «О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского округа в 1998 году». – Ханты-Мансийск: ГУИПП Полиграфист, 1999. – С. 18 – 20.

Калинин В.М. Диффузное загрязнение нефтепродуктами малых рек Среднего Приобья // Водное хозяйство 3.

России. – Екатеринбург, 2001. – Т. 3. – №4. – С. 384 – 393.

Лезин В.А. Реки Ямало-Ненецкого автономного округа: Справочное пособие. – Тюмень: Вектор Бук, 2000. – 4.

142 с.

Хорошавин В.Ю. Прогноз формирования качества речных вод под влиянием рассредоточенных источников 5.

нефтепродуктов // Вестник Тюменского государственного университета. – Тюмень, 2010. – № 7. – С. 153 – 161.

ArcHydro Tools. – USA: ESRI, 2011. – 184 с.

6.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ КАЧЕСТВО ВОД ОБСКОГО БОЛОТА У С. МЕЛЬНИКОВО (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ) К.В. Ахмед-Оглы Научный руководитель профессор О.Г. Савичев Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Территория Томской области характеризуется очень высокой заболоченностью региона. Болота на территории Томской области развиты на всех геоморфологических уровнях (водораздельных равнинах, надпойменных террасах, пойме). Но степень заболоченности этих поверхностей различна и варьирует от 0 – 10% до 80 – 90%. В болотах Томской области сосредоточены значительные запасы водных ресурсов и составляют около 220 км3, причём болотные воды оказывают значительное влияние на качество гидравлически связанных с ними подземных и поверхностных вод, что и определяет актуальность изучения болотных систем региона, включая гидрохимические исследования с целью выявления основных особенностей химического состава болотных вод в нарушенном и естественном состоянии [5].

Согласно [1], Обское болото отражает все разнообразие флористического состава, растительных сообществ и ландшафтного устройства крупнейшей на юге лесной зоны Западной Сибири пойменной болотной системы, которая является типичной для целой зоны плоских осоково-гипновых и лесных болот Северной Евразии. Болота такого типа, некогда широко распространенные по долинам рек в Западной и Восточной Европе, в настоящее время практически полностью уничтожены или в значительной степени трансформированы в результате осушения и хозяйственного использования, и лишь их близкие аналоги, сохранившиеся на юге лесной зоны Западной Сибири, дают представление об их былом биологическом разнообразии. С этой точки зрения Обское болото представляет большой интерес и имеет не только региональное и национальное, но и международное значение.


Болотные воды имеют широкое распространение на территории Западно-Сибирской низменности и существенно влияют на формирование речного и подземного (грунтового) стоков и микроклимата района.

Болотные массивы района представлены главным образом верховыми и низинными торфяными месторождениями при подчиненном распространении переходных и смешанных [3]. Болотные воды региона в естественном состоянии характеризуются как слабокислые (олиготрофные и мезотрофные, реже евтрофные) или нейтральные (евтрофные), пресные с малой и средней минерализацией (до 200 и 200 – 500 мг/л соответственно) [6].

Целью данной работы является исследование вод Обского болота для определения качества болотной воды в условиях сброса сточных вод ЖКХ с. Мельниково.

Обское болото – одна из крупнейших пойменных болотных систем Западной Сибири, находящаяся на левобережье Оби, располагаясь к югу и к северу от районного центра – с. Мельниково. Обское болото является эвтрофным. Согласно [3], Обское болото можно классифицировать как пойменное болото долинного типа. Оно характеризуется смешанным питанием, песчано-глинистым составом подстилающих пород, состав торфа – низинный. Воды Обского болота характеризуются как воды пойменных низинных торфяных месторождений.

Пойменные низинные торфяные месторождения имеют обычно постоянную гидравлическую связь с подошвенными подземными водами и могут рассматриваться как верхняя часть первого водоносного горизонта (горизонта грунтовых вод).

В селе Мельниково сброс сточных вод районного центра осуществляется в Обское низинное болото (рис.), перемещение сточных вод происходит в основном путем фильтрации в поверхностном слое торфяной залежи. Изменения в химическом составе болотных вод от воздействия сброса стоков заметно прослеживается в 50 – 120 м от источника загрязнения (табл. 1 и табл. 2) [4].

Рис. Схема размещения пунктов наблюдений за химическим составом вод Обского болота у с. Мельниково I – створ выпуска сточных вод;

II – створ вдоль дороги Мельниково – Старая Шегарка;

пункты гидрохимических наблюдений: 1 – сточные воды МУП «Комхоз» с. Мельниково;

2 – фоновый участок;

3 – участок загрязнённого болота.

512 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Таблица Средний химический состав болотных вод в районе c. Мельниково В 25 – 300 м от выпуска стоков ЖКХ Показатель Данные за 1967 г. [3] с. Мельниково [2] рH 7,2 7, Сумма солей, мг/л 515,0 1061, NH4+, мг/л 0,3 25, ХПК, мгО2/л – 420, Количество проб 2– Таблица Сводная таблица расчетных концентраций загрязняющих веществ в сточных водах и значения ПДС в болото [4] Содержание в Содержание в Фоновое неочищенных очищенных содержание в Показатель ПДКхп, мг/дм ПДС, т/год сточных водах сточных водах, болотных водах, 3 3 мг/дм мг/дм мг/дм Взвешенные 85,80 9,34 10,09 9,34 0, вещества Хлорид-ион 11,88 10,00 300,0 10,00 0, ПАВ 3,32 0,02 0,500 0,02 0, Азот 10,56 4,094 0,500 4,094 0, аммонийный Фосфаты 0,95 0,267 1,141 0,267 0, Таким образом, проведенные исследования заболоченных территорий характеризуемого региона позволяют сделать выводы о том, что по сравнению с олиготрофными болотами, низинные характеризуются большим содержанием гидрокарбонатов, сульфатов, нитратов, фосфатов, органических веществ, азота аммонийного и ряда других веществ. В связи с этим нарушение установленных в России нормативов качества наблюдается для болотных вод повсеместно и постоянно, что делает невозможным их использование в хозяйственно-питьевых целях.

Литература Лапшина Е.Д. Флора болот юго-востока Западной Сибири / Е.Д. Лапшина;

отв. ред. А.С. Ревушкин. – Томск:

1.

Изд-во ТГУ, 2003. – 294 с.

Льготин В.А., Савичев О.Г. Оценка допустимых сбросов загрязняющих веществ в болота Томской области // 2.

Водоснабжение и санитарная техника. – Москва, 2007. – № 5. – С. 33 – 38.

Рассказов Н.М., Удодов П.А., Назаров А.Д., Емельянова Т.Я. Болотные воды Томской области // Известия 3.

Томского политехнического института. – Томск, 1975. – Т. 297. – С. 102 – 117.

Савичев О.Г. Биологическая очистка сточных вод с использованием болотных биогеоценозов // Известия 4.

Томского политехнического университета. – Томск, 2008. – Т. 312. – № 1. – C. 69 – 74.

Савичев О.Г. Химический состав болотных вод на территории Томской области (Западная Сибирь) и их 5.

взаимодействие с минеральными и органоминеральными соединениями // Известия Томского политехнического университета. – Томск, 2009. – Т. 314. – № 1. – C. 72 – 77.

Савичев О.Г., Камнева О.А. Химический состав подземных и болотных вод таёжной зоны Западной Сибири в 6.

естественном и нарушенном состояниях // Известия Томского политехнического университета. – Томск, 2011.

– Т. 1. – № 1. – C. 23 – 29.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОД БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА (ДАЛЬНИЙ ВОСТОК) Ю.С. Березикова Научный руководитель профессор О.Г. Савичев Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Гидротехническое строительство является важнейшим инструментом природообустройства, позволяющим решить целый ряд геоэкологических и водохозяйственных задач: борьба с наводнениями и паводками, разбавление сточных вод, выработка электроэнергии, удовлетворение потребностей в воде и т.д.

Однако, одновременно с решением одних задач, возможно возникновение других, в том числе, связанных с изменением химического состава и качества вод вновь созданного водоёма.

Именно такая задача стоит и при оценке изменения окружающей среды в результате создания и эксплуатации Бурейского водохранилища – самого молодого водохранилища России. Помимо использования энергетического потенциала реки его сооружение должно уменьшить риск возникновения наводнений в нижнем течении р. Бурея, способствовать сохранению экологического состояния реки и судоходства ниже плотины.

Следует также отметить, что Бурейская ГЭС – это крупнейшая за последние десятилетия гидростанция, построенная в России, целью строительства которой является внесение существенного вклада в развитие топливно-энергетического комплекса Дальнего Востока, повышение экономической устойчивости региона на его приграничных территориях.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Целью рассматриваемого исследования является оценка формирования химического состава вод Бурейского водохранилища по данным за 2003 и 2008 гг. [1].

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

– установление факторов, влияющие на химический состав водохранилища, – выявление химического состава вод реки Бурея и Бурейского водохранилища, – выяснение влияния притоков водохранилища на формирование его химического состава, – определение основных направлений динамики геохимического состояния.

Работа выполнена на основе данных, полученных за период прохождения автором летней производственной практики в 2012 г. в лаборатории гидроэкологии и биогеохимии Института водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук (г. Хабаровск).

Объект исследования в географическом отношении расположен на р. Бурея в Амурской области и Хабаровском крае. Необходимо так же отметить, что данное водохранилище относится к каньонному типу, площадь при нормальном подпорном уровне (НПУ) – 750 км, при уровне мёртвого объёма (УМО) – 400 км, протяжённость – 234 км, ширина – до 5 км, полная и полезная ёмкость водохранилища – 20,94 и 10,73 км соответственно. Отметка нормального подпорного уровня составляет 256 м над уровнем моря. Образуется плотиной Бурейской ГЭС (у п. Талакан), построенной и введённой в эксплуатацию в 1979 – 2009 гг.

Химический состав воды Бурейского водохранилища формируется в условиях широкого распространения многолетнемерзлых пород на среднегорной, залесенной и малонаселенной территории в результате смешения близких по химическому составу вод рек Бурея и Тырма, в меньшей степени рек Верхний и Нижний Мельгин, Туюн и др., а также внутриводоемными процессами, которые активно протекают в водной толще при повышенных температурах. В отсутствие хозяйственного освоения береговой зоны водохранилища и слабого – в бассейнах его притоков, это влияние является определяющим.

По классификации О.А. Алекина воды р. Бурея являются пресными, очень малой минерализации, по химическому составу – гидрокарбонатные кальциевые I класса, по величине рН воды нейтральные, по общей жесткости – очень мягкие.

Изменения химического состава воды р. Бурея по продольному профилю, представленные в табл. 1.

свидетельствуют о том, что воды верхнего и среднего участков, незначительно трансформируясь под влиянием впадающих притоков, по мере продвижения к нижнему бьефу водохранилища ниже плотины у пос.

Новобурейский приобретают черты вод водохранилища. В многолетнем плане по мере наполнения водохранилища изменился характер распределения содержания некоторых компонентов. В первый год заполнения (2003 г.) сумма растворенных веществ понижалась вниз по течению, в последние годы (2007 – гг.) наблюдается повышение количества растворенных солей по мере продвижения к плотине.

Для определения динамики геохимического состояния была произведена классификация О.А. Алекина по химическому составу в зависимости от концентраций главных ионов в мг-экв %. Вода Бурейского водохранилища в 2003 г. по величине минерализации является пресной очень малой минерализации, по величине рН – нейтральной, по химическому составу – гидрокарбонатной кальциевой I класса, по жесткости – очень мягкой. В 2008 г. – пресной очень малой минерализации, нейтральной, гидрокарбонатной кальциевой II класса, очень мягкой. Как видно, в данный период согласно классификация О.А. Алекина произошло только изменение класса с I на II, что вызвано непосредственно внутриводоемными процессами, остальные же характеристики остались неизменными.

Таблица Изменение характеристик химического состава воды р. Бурея по продольному профилю[1] HCO3– Cl– Na+ K+ Ca2+ Mg2+ SO42– Минерализация р. Бурея мг/дм Июль 2003 г.

выше устья р. Ниман 1,0 0,3 2,3 1,6 14,6 5,4 1,1 27, ж/д мост 1,0 0,3 2,3 1,1 14,6 2,3 0,9 23, 8 км выше плотины 1,0 0,4 2,9 1,3 13,7 0,0 1,0 21, пос. Новобурейск 1,0 0,4 2,3 1,1 11,0 0,0 1,3 18, Июль 2007 г.

ж/д мост 1,1 0,3 2,8 1,0 8,5 2,0 1,0 19, 8 км выше плотины 1,3 0,6 4,0 1,7 15,2 5,1 0,6 29, п. Новобурейск 1,9 0,6 5,6 1,5 19,5 5,3 0,5 Август 2008 г.

ж/д мост 1,4 0,4 3,3 0,9 14,5 5,2 0,7 27, 8 км выше плотины 1,5 0,8 4,1 1,6 18,1 5,7 0,9 33, пос. Новобурейск 1,7 0,7 4,9 1,5 20,5 6,2 0,7 37, Таким образом, воды Бурейского водохранилища, расположенного на крупном притоке реки Амур – реке Бурея, можно охарактеризовать как пресные очень малой минерализации, нейтральные, гидрокарбонатные кальциевые, очень мягкие. Содержание главных ионов не превышает значений ПДК, соизмеримо с содержанием в атмосферных осадках. По акватории и вертикальному разрезу концентрация главных ионов в воде водохранилища распределяется относительно равномерно. Исключение составляет Тырминский плес, в придонных и средних горизонтах воды которого наблюдаются более высокие уровни концентраций ионов 514 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР кальция, магния и гидрокарбонатных ионов, а соответственно и величина минерализации. Также вода Бурейского водохранилища характеризуется повышенной концентраций фенолов, аммонийного азота, органического вещества, общего железа, меди и марганца, которые обусловлены природными особенностями и нередко превышают значения ПДК.

Таблица Характеристика химического состава воды Бурейского водохранилища [1] pH, ОЖ, Минерализация, – 2– – 2+ 2+ + HCO3 SO4 Cl Ca Mg Na ед г/дм мгэкв/л Ионы/год рН мг/дм 2003 18,7 5,5 2,6 4,5 1,5 3,7 0,04 6,6 0, 2008 18,9 5,8 2 4,3 1,4 1,4 0,03 6,6 0, Литература Сиротский С.Е., Шестеркин В.П. Гидрохимический режим Бурейского водохранилища: отчет – Хабаровск:

1.

ИВЭП ДВО РАН, 2009. – 163 с.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА НП ГМПВ «СЕВЕРНОЙ» В Г. ГОРНО АЛТАЙСКЕ В ПЕРИОД СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ В АЛТАЕ-САЯНСКОМ РЕГИОНЕ 1 2 Е.Н. Бондаренко, В.Ю. Молоков, В.В. Ролдугин Научные руководители профессор Е.М. Дутова, руководитель Территориального центра «Алтайгеомониторинг» В.Е. Кац ОАО «Геологическое предприятие «Алтай-Гео», с. Майма, Россия Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия В последнее десятилетие происходит усиление сейсмической активности в Алтае-Саянском регионе (АСР). Началом её явилось крупное землетрясение в 2003 г. в Республике Алтай (РА) и такое же в 2012 г. в Республике Тыва. Эти события привели к определенным изменениям состояния геологической среды в целом и подземных вод, в частности [1, 5]. До настоящего времени многочисленные афтершоковые малоамплитудные события (более 1500) продолжают оказывать воздействие на геологическую и окружающую среду, которые всё прошедшее время находятся в напряжённом состоянии.

В афтершоковый период в районе г. Горно-Алтайска в феврале 2004 г. были зафиксированы два подземных толчка с магнитудой 3,4 и 3,1. В результате этих сейсмических событий в г. Горно-Алтайске в ряде индивидуальных колонок были установлены аномальные изменения в температурном режиме подземных вод, наблюдалось повышение температуры [2, 3].

В структурно-тектоническом плане город Горно-Алтайск находится в напряжённом, в тектоническом отношении, участке недр с многочисленными разломами различного ранга.

На карте новейших разломов – это зона герцинских глубинных разломов с амплитудой перемещений до 500 м. Практически по центру города проходит шовная зона крупного сквозного надвига субмеридионального направления, которая хорошо интерпретируется по геофизическим данным и откартирована по многочисленным тектоническим разрывам при геологической съемке. В геологическом плане на территории города развиты карбонатно-терригенные породы венд-нижнекембрийского возраста, которые на определенных глубинах, прорываются интрузиями гранитоидов. Гранитоиды вскрыты одиночными скважинами на глубине 50 м на западной окраине города и на глубине 27 – 38 м в районе аэропорта (13 км западнее) [4].

В гидрогеологическом плане характеризуемый район приурочивается к Горно-Алтайской горно складчатой области, где основными водоносными комплексами являются водоносные зоны кембрийского и венд-нижнекембрийского возраста, водовмещающие породы, известняки и сланцы.

Анализ геолого-геофизических и гидрогеологических материалов по району города и прилегающей территории позволяет предположить, что в гидрогеологическом разрезе исследуемого района, по-видимому, имеются термальные воды, аналогичные белокурихинским (Курорт Белокуриха, расположенном в 65 км северо западнее). Характер вод на территории РА безнапорный, так как до настоящего времени не выявлено ни одного естественного источника. В результате тектонических подвижек имевших место в момент сейсмических событий напор термальных вод по отдельным трещинам увеличивается, поднимается их уровень. Это приводит к смешению термальных вод зоны трещиноватости палеозойских пород с водами четвертичных отложений и их потеплению [5].

Данный факт подтверждает наблюдаемая повышенная температура на НП «Северный» в г. Горно Алтайске (с 2004 г. по настоящее время) и, в частности, аномальные явления, установленные в 2012 г. на территории аэропорта ОАО «Аэропорт Горно-Алтайск». На отдельных участках летного поля были зафиксированы подземные выделения пара. При обследовании данного явления на всех участках выделения пара температура в «парящих» галечниках составляла +4 – +5 0С при температуре окружающего воздуха – 30 °С.

Выделение пара установлены: в кюветах патрульной дороги, в канавах в центральной части лётного поля, под железобетонным ограждением и под фундаментом павильона метеослужбы. Примерные размеры общей СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ площади с участками паровыделения составляет 1200х350 м. В это же время температура вод на НП «Северный»

составила 17,5 °С.

С июня 2004 г. на территории города Горно-Алтайска ОАО «Алтай-Гео» организованы пункты по наблюдениям за состоянием подземных вод и начаты мониторинговые исследования. Постоянным пунктам наблюдения за температурным режимом вод выбран трубчатый колодец по ул. Северный (НП «Северный»), каптирующий водоносную зону венд-нижнекембрийских пород. С периодичностью 3 раза в месяц на НП проводятся замеры температуры воды, и отбирается проба на химический анализ.

За прошедший период наблюдений с 2006 по 2010 гг. на пунктах наблюдений прослеживается тенденция понижения среднегодовой температуры вод на НП с 21°С до 12,1°С, т.е. практически в 2 раза. С г. динамика режима вод на НП изменилась: среднегодовая температура вновь стала увеличиваться и составила в 2011 г. 14,4 °С, в 2012 г. 15,5 °С.

На графике (рис. 1) отображена связь температурного режима вод на НП с энергией сейсмических событий.

Из рис. видно, что крупным сейсмическим событиями (более 5 баллов) предшествовало повышение температуры, в момент события температура понижалась.

Прослеживается интересная связь между среднемесячной сейсмической энергией в АСР и среднемесячной объемной активностью радона в подземных водах РА (рис. 2). Анализ рисунка показывает, что с начала 2011 г. до середины 2012 г. отмечалась определенная положительная связь между характеризуемыми величинами. Со второй половины 2012 г. характер связи изменился. Данный факт может объясняться следующим.

Статистический анализ исследованных сейсмических событий [6] показывает, что реакция радона в природных объектах на сейсмические события, ограничены расстоянием до 50 км – «ближняя зона» (зона сжатия), где объемная активность радона остаётся в целом неизменной и зоны растяжения («дальняя зона»), реагирующей повышением объемной активности радона, которая имеет размер до 150 – 350 км. Причем с увеличением магнитуды будущего землетрясения эпицентральный радиус «ближней» зоны увеличивается. Было установлено, что динамическое изменение концентрации радона, растворенного в подземных водах, также зависит от расстояния к эпицентру землетрясения. В большинстве случаев наблюдаются аномалии концентрации радона в подземных водах, характерные для «дальней» зоны.

Весь 2011 г. и половина 2012 г. характеризовались многочисленными афтершоковыми сейсмическими событиями на территории Республики Тыва, где в конце 2011 г. произошло крупное Тувинское землетрясение (для РА «дальняя зона»). С середины 2012 г. значительное количество сейсмических событий имели место на территории РА (для нас «ближняя зона»). Видимо поэтому объемная активность радона в подземных водах значимо уменьшилось.

Большая часть сейсмических событий с середины 2012 г. и в начале 2013 г. тяготела к Катунской сейсмоактивной зоне, где находится НП «Северный» и аэропорт ОАО «Аэропорт Горно-Алтайск», что и спровоцировало «паровыделения» на лётном поле.

В целом по АСР сейсмическая активность увеличилась с 2011 г. после Тувинского землетрясения: в 2010 г. количество сейсмических событий составляло 39, в 2011 г. 143, в 2012 г. 426.

Рис.1 Взаимосвязь среднемесячной температуры подземных вод на НП. «Северный» в г. Горно-Алтайске с энергией сейсмических событий в АСР в 2011 – 2013 гг. (январь) Рис.2 Взаимосвязь среднемесячной объемной активности радона в подземных водах РА с энергией сейсмических событий в АСР в 2011 – 2013 гг. (январь) 516 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Литература Кац В.Е. Влияние сейсмической активизации в Алтае-Саянском регионе на состоянии подземных вод (на 1.



Pages:     | 1 |   ...   | 26 | 27 || 29 | 30 |   ...   | 45 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.