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 |   ...   | 30 | 31 || 33 | 34 |   ...   | 45 |

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

-- [ Страница 32 ] --

Тимирязевского болота (Томск, Западная Сибирь) // Известия Томского политехнического университета. – Томск, 2012. – Т. 320. – № 1. – С. 156 – 161.

Шварцев С.Л. Гидрогеохимия. – М.: Недра, 1978. – 288 с.

3.

Шварцев С.Л., Серебренникова О.В., Здвижков М.А., Савичев О.Г., Наймушина О.С. Геохимия природных вод 4.

нижней части бассейна Томи (юг Томской области) // Геохимия. – Москва, 2012. – №4. – С. 403 – 417.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПОРТАЛА ПО ДАННЫМ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ОЗЕРА БАЙКАЛ 1 Е.А. Сень, С.А. Шестаков Научный руководитель доцент А.В. Паршин Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск, Россия Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, г. Иркутск, Россия Экологический мониторинг водных ресурсов озера Байкал является обязательной процедурой государственного уровня. Байкал является уникальной геосистемой и, соответственно, требует своего сохранения в естественном виде согласно Конвенции об охране всемирного культурного и природного наследия ЮНЕСКО и законодательству РФ. При этом производственная, рекреационная и прочая деятельность человека, осуществляемая на Байкальской природной территории, не может быть прекращена [2]. В соответствии с Федеральным законом «Об охране озера Байкал» результаты мониторинга должны быть общедоступны [5].

Работы по мониторингу поверхностного слоя вод озера Байкал возложены на ФГБУ «Востсибрегионводхоз», подведомственное Федеральному агентству «Росводресурсы». В настоящее время имеются данные и материалы о химических характеристиках водной среды, полученные в результате экспедиций на научно-исследовательском судне «Исток» в 2009 – 2012 гг. На данный момент ФГБУ «Востсибрегионводхоз» не имеет инфраструктуры, необходимой для работы с пространственными и атрибутивными геоданными, их хранения и публикования. В связи с этим, обработка и интерпретация данных гидрохимических наблюдений производится в Институте геохимии им А.П. Виноградова СО РАН, в котором в свою очередь на данный момент нет современной инфраструктуры веб-представлений данных. До её формирования, было принято решение о передаче функций представления в Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет. Работы ведутся на основании договора о творческом сотрудничестве, заключенном между организациями [1].

Межведомственная инфраструктура пространственных данных (ИПД) на данный момент включает в себя ФГБУ «Востсибрегионводхоз», ИГХ СО РАН и НИ ИрГТУ (два межведомственных перехода), представлена на рис. 1.

Рис.1 Инфраструктура пространственных данных В основе ИПД лежит распределенная система пространственных баз данных (БД «Байкал Аквамониторинг» [3]). БД состоит из трех логических блоков («Импорт», «Обработка», «Представления»). В рамках блока «Импорт», химические и физические параметры водной среды поступают в БД и хранятся там как 572 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР таблицы точек пробоотбора, включающие как атрибутивные, так и пространственные характеристики. Данные с автоматизированных измерительных систем хранятся в таблицах, датированных днями пробоотбора. В случае если данные получены в результате многодневной экспедиции, из таблиц дней формируются таблицы экспедиций. Данные, проанализированные в стационарных лабораториях, хранятся в единой на год таблице «LAB». Таким образом, блок «Импорт» обеспечивает импорт и хранение первичных данных исследований и мониторинга. Логический блок «Обработка» включает набор соответствующих таблиц для каждого рейса, содержащих точки пробоотбора из таблиц рейсов, классифицированные в соответствии с классами качества воды региональной системы «Фон-ПДК» [3]. На основе классов атрибутов из таблиц формируются три вида пространственных представлений, оптимизированных для визуального анализа через веб- или гис- интерфейсы:

монополя распределения гидрогеохимических параметров (для участков акватории, исследуемых площадной съемкой), точки пробоотбора, осредненные по координатам (1 точка на единицу времени химического анализа атрибута) и профили пробоотбора, представленные в виде классифицированных полилиний.

Целью настоящего исследования являлось проектирование университетской части инфраструктуры пространственных данных и геоинформационного портала об охране водных ресурсов озера Байкал, как средства онлайн-представления результатов государственного мониторинга.

Первой задачей являлась оптимизация структуры БД, затем техническая реализация геопортала для веб представления. Созданная система хранения данных геопортала представляет собой иерархическую БД (рис. 2) Рис. 2 Структура геопортала Геопортал системы экологического мониторинга оз. Байкал представляет собой веб-интерфейс для визуального предоставления результатов, включающий аппаратную и программную части, а также пополняемые базы данных на основе показателей химического опробования воды и карт распределения всех показателей по всей прибрежной территории озера.

В программную часть геопортала входят: ГИС-пакеты Quantum GIS, серверы баз данных PostgreSQL с расширением PostGIS, картографический серверы на основе Geoserver. Графический интерфейс геопортала представлен на рис. 3.

Рис.3 Графический интерфейс геопортала Объекты и возможности интерфейса: масштабирование изображения, подключение дополнительных векторных слоев и растровых подложек, возможность одновременного анализа слоев различных или разновременных показателей, формирование карт, информация об объекте, авторизация пользователей с учетом системы прав доступа. Таким образом, геопортал как интерфейс ИПД, представляет пользователю полноценную информационно-аналитическую среду, не требующую специфического клиентского программного обеспечения.

Литература Аналитический отчет о результатах наблюдений за состоянием водных объектов в зоне деятельности ФГУ 1.

«Востсибрегионводхоз» за 2010 год. – Иркутск: Федеральное агентство водных ресурсов, 2011.

Кожова О.М., Бейм А.М. Экологический мониторинг Байкала. – М.: Экология, 1993. – 352 с.

2.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Паршин А.В. Геоинформационное обеспечение мониторинга поверхностного слоя вод озера Байкал: Дисс. … 3.

канд. геол.-мин. наук. – Иркутск, 2012 г. – 162 с.

Паршин А.В., Шестаков С.А., Чудненко К.В. Информационно-аналитическая ГИС-система гидрогеохимического 4.

мониторинга приповерхностного слоя вод озера Байкал (БД «Байкал-аквамониторинг»): Свидетельство о государственной регистрации БД РФ;

2013.

Федеральный закон «Об охране озера Байкал» от 01.05.1999г. М94-ФЗ.

5.

РАСТВОРИМЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА В ВОДАХ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ РАЙОНА ОЗ. МУРАШКА (НИЖНЕЕ ТЕЧЕНИЕ РЕКИ ТОМИ) К.В. Сесь Научный руководитель профессор С.Л. Шварцев Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Природоформирующая роль болотного процесса уже сейчас прослеживается практически во всех компонентах, процессах и явлениях природной среды региона, что определяет актуальность изучения болотных систем исследуемой территории, включая гидрохимические исследования с целью выявления основных особенностей химического состава болотных вод, а также механизмов их формирования [2]. Территория Томской области характеризуется высокой заболоченностью региона [4]. В болотах Томской области сосредоточены значительные запасы водных ресурсов, которые изучаются многими исследователями [1]. Особое внимание уделяется химической составляющей болотных вод, однако в настоящее время недостаточно изучен состав растворенных органических соединений, которые широко распространены в болотных водах.

Целью данной работы является исследование болотных вод района оз. Мурашка для определения количественного содержания и особенностей состава растворенного органического вещества (далее РОВ), выявления специфических классов органических соединений, присущих болотным водам и установления их распределения по глубине.

Геохимия болотных вод была изучена на территории Томского района, где расположено относительно небольшое слабодренируемое олиготрофное болото – Темное (18,9 км2). Мощность торфа меняется от 3 до 6 м.

Глубина залегания болотных вод на повышенных участках достигает 0,3 м, на пониженных – болотные воды заливают пространства между кочками или образуют мелкие озерки площадью до первых десятков м 2 [3].

Участок, на котором заложены скважины отбора внутризалежных вод, находится на берегу оз. Мурашка (рис.) и представлен олиготрофной шейхцериево-осоково-сфагновой сплавиной озера. Залежь торфа имеет озерный генезис.

Рис. Схема расположения района оз. Мурашка Во время полевых работ осенью 2012 г. были отобраны пробы воды из озера и 5 скважин, расположенных на расстоянии 30 – 50 см друг от друга на площади около 2 м2. Результаты определения химического состава вод представлены в табл.

Химический анализ вод выполнялся в аккредитованной гидрогеохимической лаборатории Томского политехнического университета методами: потенциометрическим;

титриметрическим;

атомно-абсорбционным;

фотометрическим;

полярографическим;

инверсионно-вольтамперометрическим;

масспектрометрическим, флюорометрическим. Во время полевых работ были выполнены анализы быстро изменяющихся компонентов 574 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР (pH, Eh). Часть отобранных проб консервировалась и отправлялась в Институт химии нефти СО РАН для проведения подробного качественного и количественного анализа компонентов РОВ.

Полученные данные показывают (табл.), что все воды являются ультрапресными (общая минерализация варьируется от 17 до 60 мг/л), слабокислыми, реже кислыми (рН составляет 3,9 – 5,9), гидрокарбонатными кальциевыми или кальциево-натриевыми, редко кальциево-магниевыми и натриево-кальциевыми (по С.А.

Щукареву). Содержания РОВ в пересчете на Сорг колеблются в пределах от 20 до 100 мг/л.

Таблица Химический состав вод болота Темного и оз. Мурашка Физико-хим.

Содержание органических веществ показатели Глубина Место Номер отбора отбора Аква пробы Мин. ФК ГК УВ КОС* C орг пробы битумоид рН м мг/ л мг/л мкг/л Озеро 1 0,5 5,9 16,8 21,20 20,55 0,27 0,59 38,3 4, Скв. 2 1 5,7 59,9 77,85 117,88 14,10 1,46 25,2 2, Скв. 3 1,2 4,3 25,6 72,80 125,82 11,98 1,71 33,7 3, Скв. 4 1,7 3,9 28,6 94,81 129,24 8,16 6,79 281,7 8, Скв. 5 3 4,0 26,1 80,29 124,00 10,50 1,16 6,3 8, Скв. 6 3,55 4,4 33,8 81,14 102,50 12,18 4,62 454,5 3, Примечание: Мин.– общая минерализация;

Cорг. – общее содержание органических соединений;

Фк – фульвокислоты;

Гк – гуминовые кислоты;

УВ – углеводороды;

КОС – кислородорганические соединения.

Исследованные воды района оз. Мурашка представлены различными группами органических соединений: карбоновыми кислотами, углеводородами, ароматическими соединениями. Гуминовые соединения – основная составляющая РОВ внутризалежных и поверхностных вод. Среди гуминовых соединений резко преобладают фульвокислоты, содержание которых значительно превышает содержание гуминовых кислот в водах болота Темноного и достигает почти 130 мг/л. Содержания органического вещества максимальны в болотных водах, а минимальны в озерной воде. Четкой зависимости между показателями pH и Cорг, не прослеживается. Следовательно, нельзя говорить о том, что воды, более обогащенные органическим веществом, зависят только от показателя кислотности.

Кроме гуминовых веществ в болотных водах было изучено содержание битуминозных компонентов и отдельных групп углеводородов. Углеводороды в водах торфяных болот представлены в основном алканами, концентрация которых в большинстве точек на один-два порядка превышает содержание других типов УВ. На их долю приходится 74 – 86 % всех идентифицированных УВ, они представлены набором гомологов С12–С33.

Только в скв. 5 среди н-алканов резко преобладает гомолог С17. Циклогексаны и ароматические УВ находятся в водах в близкой концентрации.

Ароматические УВ представлены моно-, би-, три-, тетра- и пентациклическими структурами. В составе моноаренов идентифицированы ксилолы и С10-С29 н-алкилбензолы в болотных водах и С14-С36 в воде озера.

Среди КОС в озерной воде и водах торфяной залежи доминируют жирные кислоты состава С6-С21 с преобладанием пальмитиновой кислоты. Они составляют от 56 (скв. 3) до 96 % (скв. 4) от суммы идентифицированных КОС. Второе место по содержанию в озерной воде занимают метиловые эфиры кислот, а в водах торфяной залежи – алканоны.

Анализ данных по содержанию аквабитумиоидов, УВ и КОС на территории озера Мурашка показал, что с увеличением глубины прослеживается не совсем четкая зависимость увеличения содержания УВ, максимальное значение УВ равное 454,5 мг/л наблюдается в 5 скв. Максимальное значение содержания аквабитумиоидов наблюдается в скв. 3 на глубине 1,7 м. Следует отметить, что, достигая своего максимального значения на глубине 3 м в скв. 4, содержание КОС резко снижается. При анализе проб, взятых непосредственно из озера, выявлено наименьшее содержание аквабитумиоидов, равное 0,59 мг/л, однако содержание остальных компонентов сильно не отличается от пределов значений этих веществ в болотных водах.

Какой-либо связи содержания углеводородов с количеством органических веществ и фульвокислот не прослеживается. Это указывает на разные механизмы или стадии образования в болотных водах гуминовых соединений и углеводородов, источником последних является торфяные залежи.

Подробный химический анализ показал, что в исследуемых водах присутствуют различные группы органических соединений, включая вещества, называемые «нефтепродуктами», которые отражают природу битуминозных компонентов болотных вод. Среди гуминовых соединений преобладают фульфокислоты, содержание гуминовых кислот сравнительно ниже. Воды богаты растворенным органическим веществом, суммарное содержание которого значительно превышает сумму минеральных солей. Следовательно, такие воды можно назвать органогенными [3].

Литература Инишева Л.И. Условия формирования и геохимия болотных вод // Болота и биосфера: Материалы II научной 1.

школы. – Томск: ТГПУ, 2003. – С. 38 – 49.

Савичев О.Г. Химический состав болотных вод на территории Томской области (Западная Сибирь) и их 2.

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

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Шварцев С.Л., Серебренникова О.В., Здвижков М.А., Савичев О.Г., Наймушина О.С. Геохимия природных вод 3.

нижней части бассейна Томи (юг Томской области) // Геохимия. – Москва, 2012. – №4. – С. 403 – 417.

Шварцев С.Л., Рассказов Н.М., Сидоренко Т.Н., Здвижков М.А. Геохимия природных вод района Большого 4.

Васюганского болота // Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития. – Томск:

Ин-т оптики атмосферы СО РАН, 2002. – С. 139 – 149.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАССОЛОВ ПОДСОЛЕВОЙ ФОРМАЦИИ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ТУНГУССКОГО АРТЕЗИАНСКОГО БАССЕЙНА Е.С. Сидкина Научный руководитель профессор С.Л. Шварцев Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г.Томск, Россия Тунгусский артезианский бассейн и, в частности, его западная часть содержит уникальные по степени минерализации, разнообразию химических типов и исключительно высокой обогащенности микрокомпонентами рассолы. Своими особенностями они привлекают внимание многих ученых, среди которых М.Г. Валяшко, И.К.

Зайцев, Е.А. Басков, Е.В. Пиннекер, В.И. Вожов, С.Л. Шварцев, М.Б. Букаты и многие другие [1 – 8].

В подсолевой формации западной и южной частей Тунгусского артезианского бассейна заключены залежи углеводородов. В настоящее время на этой территории ведутся поисково-разведочные работы на нефть и газ, что привлекает внимание к вопросам изучения химического состава рассолов, залегающих в нефтегазоносных комплексах. Согласно гидрогеологической стратификации, предложенной М.Б. Букаты [2 – 3], подсолевая формация включает в себя карбонатный, терригенно-сульфатно-карбонатный, терригенный и рифейский комплексы.

Минерализации рассолов подсолевой формации в среднем составляет 220 – 280 г/дм3, последовательно уменьшаясь с глубиной от карбонатного к рифейскому комплексу по мере удаления от соленосных залежей.

Установлены закономерности изменения минерализации по площади: снижение солености на Байкитской антеклизе и увеличение на северо-западе (Турухано-Норильский мегавал и Бахтинско-Кондроминский выступ) и востоке территории (Курейская синеклиза). Преобладающими химическими типами рассолов здесь являются хлоридный натриево-кальциевый и кальциево-натриевый. Встречаются так же хлоридные кальциевые, натриевые, кальциево-магниевые и натриево-магниевые, реже магниево-кальциевые и магниево-натриевые рассолы (рис. 1). Высокое содержание магния объясняется изначально преобладанием Mg2+ над Са2+ в захороняемых водах, а так же взаимодействием с магматическими породами, в частности магнийсодержащими силикатами [5].

Анионный состав рассолов подсолевой формации весьма однообразен. Процентное содержание хлора – 99,1 – 99,7 %-экв. Сульфаты (0,1 – 0,7 %-экв) и гидрокарбонаты (0,1 – 0,3 %-экв) практически отсутствуют.

Состав катионов более разнообразен (рис. 2).

Рис.1 Химические типы рассолов подсолевой Рис.2 Ионно-солевой состав рассолов подсолевой формации гидрогеологической формации Химический состав рассолов подсолевой формации приведен в таблице. Здесь преобладают крепкие (150 – 320 г/дм3) и весьма крепкие (320 – 500 г/дм3) рассолы (по классификации Е.В. Пиннекера). По величине рН преобладают кислые и слабокислые рассолы, реже встречаются нейтральные, слабощелочные.

Минерализация рассолов карбонатного комплекса меняется в незначительных пределах. В среднем она составляет 273,1 г/дм3, достигая в редких случаях своего минимума (166,3 г/дм3) и максимума (383 г/дм3). По величине рН рассолы чаще всего киcлые (рН 2,3 – 5,0), реже нейтральные (рН 6,0 – 7,1).

Рассолы терригенно-сульфатно-карбонатного комплекса обладают минерализацией от 185,5 до 301, г/дм3, в среднем составляя 239,5 г/дм3. Изученность этого комплекса неоднородна. Пробы на химический анализ были отобраны на Огневской, Оморинской, Тайгинской и Юрубченской площадях. По величине рН большая часть изученных проб рассолов относится к слабокислым, встречаются кислые и нейтральные рассолы (рН 3,6 – 7,5).

576 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Таблица Химический состав рассолов подсолевой гидрогеологической формации, г/дм3 [1 – 8] Водоносный комплекс Терригенно Компонент Карбонатный сульфатно- Терригенный Рифейский карбонатный 166,3 – 383,0 185,5 – 301,6 134,6 – 431,7 111,9 – 412, М 273,1 239,5 254,9 223, 2,3 – 8,1 3,6 – 7,5 2,3 – 8,7 3,1 – 8, рН 6,0 5,2 5,4 5, 100,8 – 242,7 116,1 – 183,8 83,4 – 274,3 65,3 – 266, – Cl 172,2 151,3 160,4 140, 0,1 – 1,8 0,4 – 2,6 0,1 – 2,8 0 – 3, 2– SO 0,7 0,9 1,1 0, 0 – 2,1 0 – 1,0 0 – 0,9 0 – 0, – HCO 0,4 0,2 0,2 0, 11,5 – 83,6 11,2 – 43,4 3,8 – 65,1 2,8 – 118, 2+ Ca 37,2 21,8 20,8 28, 0,7 – 25,2 3,2 – 24,6 1,2 – 35,3 0,6 – 26, 2+ Mg 10,6 11,0 11,8 7, 7,4 – 100,8 7,9 – 100,0 18,2 – 127,3 2,3 – 74, + Na 44,8 52,5 57,7 44, 1,4 – 22,1 1,0 – 5,25 0,5 – 10,3 0,2 – 7, + K 12,2 2,4 2,8 3, Количество 42 26 137 анализов Преобладающие Cl–Ca–Na типы вод по Cl–Na–Ca Cl–Ca–Mg Cl–Na–Ca Cl–Na–Ca классификации Cl–Ca–Na Cl–Na–Mg С.А. Щукарева Примечание: в числителе – пределы значений, в знаменателе – средние арифметические Изученность терригенного комплекса весьма неравномерна. Большинство опробованных скважин располагаются густой сетью на территории Катангской седловины (площади Собинская, Ванаварская, Джелиндуконская, Пайгинская, Петимовская, Чамбинская, Копоктинская, Елохтинская), где находятся месторождения нефти и газа. Здесь преобладают воды с минерализацией до 300 г/дм 3 хлоридного натриевого, натриево-магниевого и натриево-кальциевого типов. На Собинской площади среди хлоридных натриевых рассолов встречаются воды с высокими хлор-бромным и натрий-хлорным коэффициентами. Здесь преобладают кислые и слабокислые рассолы с рН 4,0 – 6,0. Наиболее низкие минерализации (менее 210 г/дм3) установлены в терригенном комплексе на территории Байкитской антеклизы (Оморинская площадь). Некоторый рост солености наблюдается на северо-западе изучаемого района (на Сухотунгусской площади минерализация рассолов более 300 г/дм3, преобладает хлоридный кальциево-натриевый тип), но в виду низкой гидрогеологической изученности этой части территории делать выводы о причинах возникновения такого распределения минерализации на данный момент невозможно. Здесь рассолы слабокислые с величиной рН 5,5 – 6,0.

Средняя минерализация рифейского комплекса составляет 223,5 г/дм3. Здесь наибольшей степенью изученности отличается территория Байкитской антеклизы (Юрубченская, Куюмбинская, Терская, Оскобинская, Манкурская площади), где ведутся поиско-разведочные работы на нефть и газ. Минерализация здесь варьирует от 180 до 250 г/дм3, в редких случаях снижаясь до 130 – 150 г/дм3. По величине рН рассолы чаще всего кислые или слабокислые, реже встречаются нейтральные и слабощелочные (рН 3,1 – 8,2). На северо-западе территории, где минерализация достигает 290 г/дм3 и более, рассолы слабокислые, при минерализации 160 г/дм околонейтральные (рН 5,6 – 6,7). На территории Катангской седловины, рассолы околонейтральные и слабощелочные (рН 6,5 – 7,7) с минерализацией 270 – 330 г/дм3. Преобладающим химическим типом по всему комплексу и, в частности, на территории Байкитской антеклизы является хлоридный натриево-кальциевый. В редких случаях встречаются рассолы хлоридного натриевого, натриево-магниевого, кальциево-натриевого и кальциевого составов.

Проведенный анализ показал, что слабые рассолы (по классификации Е.В. Пиннекера) чаще всего бывают хлоридными натриевыми, реже натриево-кальциевыми. Среди крепких рассолов преобладают хлоридные натриево-кальциевые и кальциево-натриевые. Весьма крепкие рассолы, как правило, относятся к кальциево-натриевым и кальциевым. Предельно насыщенные рассолы обычно имеют хлоридный кальциевый состав.

Рассолы подсолевой формации на данный момент являются слабоизученными. Поэтому в ближайшее время они должны стать объектом исследования в ходе поисково-разведочных работ, проводимых на изучаемой территории.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Литература Басков Е.А. Главные черты распространения и формирования основных типов подземных рассолов 1.

Сибирской платформы //Труды ВСЕГЕИ. – М.,1976. – Т.246. – С. 61 – 75.

Букаты М.Б. Геология и геохимия подземных рассолов западной части Сибирской платформы: Автореф. дис.

2.

… докт. геол.-мин. наук. – Томск, 1999. – 42 с.

Букаты М.Б. Гидрогеологическое строение западной части Сибирской платформы // Геология и геофизика. – 3.

Новосибирск, 2009. – №11. – С. 1201 – 1217.

Валяшко М.Г. Геохимические закономерности формирования месторождений калийных солей. – М.: МГУ, 4.

1962. – 397 с.

Вожов В.И. Подземные воды Тунгусского бассейна. – М.: Недра, 1977. – 104 с.

5.

Зайцев И.К., Басков Е.А. Подземные рассолы и некоторые полезные ископаемые Сибирской платформы // 6.

Материалы ВСЕГЕИ. – М., 1961. – Вып. 46. – С. 5 – 45.

Пиннекер Е.В. Рассолы Ангаро-Ленского артезианского бассейна. – М.: Наука, 1966. – 332 с.

7.

Шварцев С.Л. Химический состав и изотопы стронция рассолов Тунгусского бассейна в связи с проблемой их 8.

формирования // Геохимия. – Москва, 2000. – №11. – С.1170 – 1184.

ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА АВ6 СОВЕТСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ) М.В. Скородулина Научный руководитель доцент А.Д. Назаров Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Гидрогеологические условия играют важную роль в процессе формировании, миграции и аккумуляции углеводородов (УВ), так как перечисленные процессы проходят в природных водных средах. При взаимодействии водных растворов с рассеянным органическим веществом происходит не только генерация углеводородов, но и обогащение воды продуктами органического происхождения. Следовательно, изучение закономерных изменений химического состава подземных вод и образующихся гидрогеохимических зональностей является неотъемлемой частью нефтегазовых геохимических исследований, как отдельных продуктивных пластов, так и в целом для нефтяных месторождений.

Советское нефтяное месторождение, процессы освоения и активной разработки которого начались с 1966 г., в административном отношении находится на границе Томской и Тюменской областей. По запасам углеводородов месторождение является крупным, промышленная нефтеносность связана с отложениями (снизу вверх): коры выветривания (пласт М), юрского (пласты ЮВ10, ЮВ2) и мелового (пласты БВ8, БВ6, БВ5, БВ4, БВ3, БВ2, БВ0-1, АВ81, АВ80, АВ7, АВ6, АВ4, АВ3, АВ2 и АВ1) возрастов [1, 2].

В гидрогеологическом разрезе Советского нефтяного месторождения выделяется восемь гидрогеологических комплексов, среди которых проследживается нормальная гидрогеохимическая зональность, то есть с увеличением глубины увеличивается значение величины общей минерализации и содержание основных макрокомпонентов подземных вод [1]. Закономерная изменчивость химического состава подземных вод обусловлена взаимодействием системы вода-порода-органическое вещество в различных условиях залегания. В отношении гидродинамического режима основные водоносные комплексы месторождения характеризуются высокой степенью закрытости и застойным режимом.

В процессе разработки Советского месторождения в середине вартовской свиты был обнаружен продуктивный пласт АВ6, представленный выдержанными по мощности и проницаемости песчаниками, коэффициент песчанистости – 0,64, коэффициент расчлененности – 6,7. Пласт содержит две массивные залежи нефти, которые контролируются структурным планом и ограничены поверхностью водонефтяного контакта (ВНК) (рис. 1).

Рис.1 Геологический профиль пласта АВ6 Советского нефтяного месторождения 578 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Пласт AВ6 литологически выдержан и представлен переслаиванием песчаников, алевролитов и глин.

Песчаники светло-серые, мелко- и крупнозернистые, плотные, крепкие с масссивной текстурой. Алевролиты серые, плотные, крепкие, слюдистые, слабо известковистые. Глины темно-серые, серые, зеленовато-серые, плотные, средней крепости с зеркалами скольжения. Породы пласта АВ6 являются полупроницаемыми (коэффициент проницаемости – 785,1*10–3 мкм2), открытая пористость равна 26 %. Средняя глубина залегания пласта составляет 1820 м.

Залежь нефти объекта АВ6 разрабатывается с 1971 г. Освоение системы поддержания пластового давления (ППД) начато в 1978 г. На начальном этапе по рекомендации кафедры ГИГЭ, в частности А.Д.

Назарова, для целей ППД использовались близкие по химическому составу воды сеноманского апт-альб сеноманского комплекса [3]. Однако, уже длительное время производится закачка подтоварных вод в связи с увеличением обводненности продукции скважин и необходимостью их утилизации.

Начальный состав подземных вод пласта АВ6 в период начала разработки месторождения являлся близким к современному: воды крепкосоленые (23,9 г/л) слабощелочные (рН = 7,4) хлоридные натриевые.

Однако концентрации некоторых ионов в подземных водах имеют заметные изменения.

По графику изменчивости величины общей минерализации подземных вод пласта АВ6 в скважине № 293 в период с 1976 по 1998 гг. (период отбора проб, по которым проводился анализ в данной работе) видно, что величина общей минерализации на протяжении всего периода меняется в пределах 20 – 35 г/л: максимальное значение отмечается в 1983 г. (32,6 г/л), минимальное – в 1994 г. (20,3 г/л), изменения концентраций натрия и хлора совпадает с изменением минерализации (рис. 2).

Рис.2 Графики изменений величины общей минерализации и концентраций макрокомпонентов в подземных водах пласта АВ6 в скважине № 293 (Советское нефтяное месторождение) Для сравнения существующей геохимической обстановки пласта АВ6 с обстановкой, которая наблюдалась в период 1976 – 1998 гг., рассмотрим табл., в которой представлены средние значения гидрогеохимических показателей и ионно-солевого состава вод пласта АВ6. Анализируя данные табл., можно сделать вывод о том, что за 30 лет разработки пласта АВ6 состав подземных вод претерпел изменения ионно солевого состава: отмечается увеличение концентраций Mg, Br, I и уменьшение Na, Ca, HCO3, Cl. Данные изменения связаны с происходящими процессами в пласте и закачиванием воды с целью поддержания пластового давления.

Для выяснения причин изменения химического состава подземных вод пласта АВ6 необходимо проведение ежеквартальных химических анализов пластовых вод и ежедневного контроля качества закачиваемой воды.

Таблица Средние значения гидрогеохимических показателей и ионно-солевого состава поземных вод продуктивного пласта АВ6 Советского нефтяного месторождения Компонент 1976 – 1998 гг. 2007 г.

рН 7,4 7, Минерализация, г/л 23,93 21, Na, г/л 7,1 6, Ca, г/л 1,52 1, Mg, г/л 0,09 0, HCO3, г/л 0,13 0, Cl, г/л 13,85 13, Br, мг/л 55,58 I, мг/л 19,1 Si, мг/л Не определен 12, Fe, мг/л Не определен СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Согласно диаграммным методам исследования химического состава подземных вод, привлечению статистических расчётов, построению графических зависимостей и изучению особенностей геологического строения, нефтегазоносности пласта АВ6 Советского нефтяного месторождения выявлены следующие особенности состава подземных вод исследуемого пласта:

1) С глубиной увеличивается время нахождения воды в горных породах, что приводит к увеличению солёности как инфильтрационных, так и седиментационных вод;

2) Готерив-барремский водоносный комплекс, к которому приурочен пласт АВ6, представляет собой закрытую водоносную систему, о чем свидетельствуют высокие значения величины общей минерализации, распространенность хлоридно-натриевых вод;

3) На протяжении всего периода эксплуатации пласта АВ6 наблюдается незначительные изменения подземных вод по химическому составу, что говорит о правильности технической и технологической схемы разработки пласта АВ6.

Литература Назаров А.Д. Нефтегазовая гидрогеохимия юго-восточной части Западно-Сибирской нефтегазоносной 1.

провинции. – М.: Идея-Пресс, 2004. – 288 с.

Нестеров И.И., Салманов Ф. К., Шпильман К. А. Нефтяные и газовые месторождения Западной Сибири. – М.:

2.

Недра, 1971. – 464 с.

Отраслевой стандарт ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству»

3.

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА НА ТЕРРИТОРИЮ И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ НА ПРИМЕРЕ НИЖНЕЛУГИНЕЦКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ А.Ю. Смирнова Научный руководитель профессор В.К. Попов Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Согласно физико-географическому районированию район изысканий находится в пределах страны Западная Сибирь, представляющей собой одну из крупнейших аккумулятивных низменных равнин земного шара. Геологической основой ее служит эпигерцинская плита, фундамент которой сложен дислоцированными палеозойскими отложениями, покрытыми мощным чехлом рыхлых мезозойских осадков, с которыми связаны месторождения нефти и газа.

В гидрологическом отношении рассматриваемая территория расположена на водораздельном пространстве рек Колга и Квензер.

По классификации В.Т. Трофимова рассматриваемая территория относится к Васюганской возвышенности. Рельеф района исследований представляет собой плоскую, в значительной степени заболоченную поверхность с незначительными уклонами.

Промышленная нефтеносность месторождения связана с верхне-юрскими отложениями васюганской свиты – пласты Ю1. Пласт характеризуется резкой фациальной изменчивостью и литологической неоднородностью.

По гидрогеологическому районированию исследуемая территория относится к Западно-Сибирскому артезианскому бассейну, сложенному мощной толщей мезо-кайнозойских отложений. Для оценки гидрогеологических условий строительства большое значение имеют особенности подземных вод приповерхностной части разреза, в частности первых от поверхности водоносных горизонтов, находящихся в зоне взаимодействия проектируемых сооружений. Гидрогеологические условия изучаемой территории характеризуются наличием болотных вод. Питание болотных вод происходит за счёт инфильтрации атмосферных осадков. Воды безнапорные, минерализация болотных вод изменяется от 0,25 до 0,26 г/л.

Воздействие на недра заключается, прежде всего, в изъятии из них природных ресурсов нефти, газа и подземных вод, а также в закачке в поглощающий водоносный горизонт очищенных сточных вод.

К постоянным факторам воздействия на недра следует отнести сам процесс добычи нефти, химические реагенты, используемые для обработки призабойной зоны и восстановления приемистости скважины.

Загрязнение грунтов и подземных горизонтов углеводородами и рассолами за счет утечек из фланцевых соединений и аварийных проливов, а также технологические продукты и отходы производства бурения.

Основными техногенными геологическими процессами являются: механическая суффозия, изменение температурного режима грунтов, изменяются их свойства, глубина сезонного протаивания и промерзания, интенсификация протекания природных физико-химических процессов. Основными видами изменения инженерно-геологических условий являются: развитие локальных приповерхностных инженерно-геологических процессов и трансформация естественного природного ландшафта в антропогенный, в первую очередь на участках расположения нефтепромысловых объектов.

Основными видами изменения гидрогеологических условий являються нарушения гидродинамического, гидрохимического, гидробиологического, теплового равновесия подземных вод.

Мероприятия по минимизации воздействия на недра Охрана недр при освоении объекта разработки предусмотрена комплексом проектных решений и мероприятий, направленных на минимизацию техногенного воздействия на состояние недр и подземных вод.

Рекомендуются следующие мероприятия:

580 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР выбирать режим промывки скважины и технологические параметры буровых растворов (реология, плотность и водоотдача), обеспечивающие предотвращение поглощения промывочной жидкости и ее фильтрата, выброс раствора или пластового флюида;

строго соблюдать технологические регламенты на промывку и буровые растворы в течение всего цикла бурения;

выбирать конструкции скважин, обеспечивающие изоляцию потенциально опасных горизонтов от загрязнения;

использовать для обработки буровых растворов нетоксичные активно биодеградируемые химреагенты;

применять многоступенчатую систему очистки буровых растворов, обеспечивающую снижение объемов их наработки;

повторно использовать максимально возможное количество наработанных растворов в технологическом цикле бурения;

организовать рациональную систему водопотребления и водоотведения буровой;

максимально вовлекать в оборотное водоснабжение буровые сточные воды для технологических нужд буровой;

ликвидировать последствия загрязнения объектов природной среды;

Для обеспечения чистоты водоносных подземных горизонтов при эксплуатации месторождения рекомендуется предусмотреть:

зону санитарной охраны вокруг водозаборных скважин;

очистку производственно-дождевых стоков и пластовой воды перед закачкой в систему заводнения;

очистку хозяйственно-бытовых стоков с технологических площадок и их обеззараживание перед закачкой в систему заводнения;

контроль за качеством воды, закачиваемой в пласт, согласно требованиям нормативных документов.

Основным требованием к эксплуатации остается профилактический контроль за состоянием скважин и их устьевого оборудования.

Нижнелугинецкое месторождение является потенциальным источником загрязнения, но в настоящее время не представляет угрозы загрязнения окружающей среды, так как на данный период времени уровень техногенных нагрузок незначительный.

Контроль должен проводиться на всех стадиях создания и функционирования предприятия, включая бурение, строительство, добычу, эксплуатации объектов нефтегазодобычи, что даст возможность надежно контролировать, прогнозировать и своевременно устранять все негативные последствия эксплуатации месторождения.

К источникам антропогенного воздействия, связанным непосредственно с добычей нефти Нижнелугинецкого месторождения, относятся добывающие скважины, технологические площадки скважин, земляные шламовые амбары при бурении, капитальном и текущем ремонте скважин, участки рекультивации земель. Эти объекты являются потенциальными источниками загрязнения геологической среды. Они оказывают влияние, прежде всего на продуктивные и вышележащие водоносные горизонты, в том числе пресных подземных вод, при нарушении эксплуатационных колонн скважин и возникновения заколонных перетоков.

Литература Вялов В.А. Проект обустройства Нижнелугинецкого месторождения. – Томск: ТОМСКНЕФТЕПРОЕКТ, 2011.

1.

Черненко А.С. Проект пробной эксплуатации Нижнелугинецкого месторождения. – Томск:

2.

ТОМСКНЕФТЕПРОЕКТ, 2008.

СНиП 2.03.11–85. Защита строительных конструкций от коррозии.

3.

ПУЭ–7. Правила устройства электроустановок.

4.

СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07–85.

5.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ВОД РАЙОНА ОЗЕРА ПОЯНХУ (КИТАЙ) Е.А. Солдатова, Н.В. Гусева, О.С. Наймушина Научный руководитель профессор С.Л. Шварцев Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Пресное озеро Поянху является одним из самых крупных в Китае. Водоем является как средой обитания редких видов животных, так и важной частью хозяйственной жизни провинции Цзянси, где он расположен, и в связи с этим испытывает значительное антропогенное воздействие. Серьезные проблемы связаны с деградацией почв, изменением видового разнообразия, эпидемиологической ситуацией в регионе, а также с ухудшением качества воды. В данном исследовании был изучен химический состав природных вод в районе исследований, большее внимание при этом было уделено изучению подземных вод, как наименее изученной, но при этом одной из важнейших составляющих, природной экосистемы.

Отбор проб воды в районе озера Поянху (Китай) произведен в январе 2013 г. В ходе опробования было отобрано 11 образцов, девять из которых представляют подземные воды, два – поверхностные (р. Гань, р. Ксию).

Расположение точек опробования показано на рисунке. Изучение химического состава выполнено с использованием различных методов анализа – титриметрии (CO2, CO32–, HCO3-, пермарганатная окисляемость), потенциометрии (pH), фотометрии (Feобщ, Si), ионной хроматографии (SO42–, Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, NO2–, СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ NO3–, PO43–, F, Br, Li), инверсионной вольтамперометрии (Zn, Pb, Cu) и методом высокотемпературного каталитического окисления (Сорг, Снеорг, Nобщ) в проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии научно-образовательного центра «Вода» Института природных ресурсов Томского политехнического университета.

Рис. Карта-схема расположения точек опробования Результаты исследований общего химического состава приведены в таблице. Подземные воды района озера Поянху являются ультрапресными (200 мг/л) и умеренно пресными (200 – 500 мг/л), за исключением пробы ПЛ-4, где минерализация достигает 763,9 мг/л, что соответствует собственно пресным водам по классификации С.Л. Шварцева [2]. Среднее значение рН для вод района исследований составляет 6,17, что соответствует слабокислой среде. При этом стоит отметить, что значения рН изменяются в довольно широких пределах – от 4,83 до 7,18 (табл.), т.е. среда изменяется от кислой до нейтральной. По общей жесткости воды являются очень мягкими (до 1,5 мг-экв/л) и мягкими (1,5 – 3,0 мг-экв/л), однако пробы ПЛ–9 и ПЛ-4 показывают более высокие значения общей жесткости – 3,45 и 8,29 мг-экв/л соответственно (умеренно жесткие и жесткие согласно классификации вод для водоподготовки). Пермарганатная окисляемость имеет довольно низкие значения до 1,4 мгО2/дм3, как и концентрация Сорг, что, вероятно, обусловлено слабой вегетацией и низкой сельскохозяйственной активностью в зимний период.

Исследуемые воды отличаются разнообразием химического состава, однако среди катионов преобладающим является кальций, а среди анионов – гидрокарбонат-ион. При этом следует подчеркнуть, что в некоторых точках опробования отмечаются повышенные концентрации иона хлора и нитрат-иона, которые являются доминирующими в пробах ПЛ-5, ПЛ-6, ПЛ-7, ПЛ-10. Наличие на территории исследований подобных нитратных, хлоридно-нитратных и нитратно-хлоридных вод (содержание соответствующих анионов в воде %-экв, по аналогии с классификацией С.А. Щукарева), вероятно, обусловлено антропогенным воздействием на среду.

В заключение следует отметить, что средние концентрации и значения для большинства химических элементов и показателей, рассчитанные как средние арифметические, находятся на уровне (pH, Ca2+, Mg2+, K+, Si, F–, Li, Zn минерализация) или ниже (HCO3–, NO2–, PO43–, Feобщ, CO2, Cорг, Pb, Cu) средних значений для грунтовых вод провинции субтропического и тропического климата по данным С.Л. Шварцева [1]. Повышенные концентрации относительно средних для вод провинции субтропического и тропического климата обнаруживают лишь SO42–-, Cl–, NO3-, Na+, NH4+. Наиболее значительные превышения кларка отмечаются для NO3– (в 18.9 раз) и NH4+ (в 4,7 раз).

582 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Таблица Химический состав природных вод района озера Поянху, Китай Содержание Единицы Среднее для грунтовых вод Компонент измерения Среднее Минимальное Максимальное провинции субтропического и тропического климата [1] Ед. рН pH 6,17 4,83 7,18 6, HCO3- 69,19 2,44 323 SO42- 19,1 0,16 111 7, Cl- 21,96 1,49 67,75 7, NO2- 0,03 0,01 0,055 0, NO3- 28,79 0,31 86,10 1, PO43- 0,07 0,01 0,24 0, Ca2+ 22,77 1,90 75,44 16, Mg2+ 10,04 0,85 55,15 8, Na+ 15,9 1,37 58,3 10, K+ 3,03 0,39 7,08 2, мг/дм NH4+ 0,42 0,02 2,15 0, Si 6,98 3,97 12,88 6, Br 0,02 0,007 0,04 F- 0,21 0,08 0,36 0, Feобщ 0,07 0,02 0,24 0, CO2 17,4 5,28 52,8 63, Cорг 2,09 1,01 3,15 6, Снеорг 13,25 0,31 60,59 Nобщ 8,19 0,51 25,22 Минерализация 190,8 16,22 763,9 Общая жесткость мг-экв/л 1,96 0,16 8,29 Пермарганатная мгО2/дм3 0,65 0,12 1,40 окисляемость Li 2,9 0,2 9,0 2, Zn 31,7 1,2 110 37, мкг/дм Pb 0,45 0,1 1,5 2, Cu 1,7 0,48 3,7 4, Литература Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза: 2-е изд., испр. и доп. – М.: Недра, 1998. – 366 с.

1.

Шварцев С.Л. Общая гидрогеология: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1996. – 423 с.

2.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ НА ВОСТОЧНОМ ПОБЕРЕЖЬЕ О.САХАЛИН С.Ю. Сохарева Научный руководитель доцент В.В. Янковский Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г.Томск, Россия Пересечение рек нефте- и газопроводами является серьезной проблемой при эксплуатации нефтяных месторождений. Большинство экспертов считают, что они наносят рекам огромный ущерб, а аварийные розливы нефти могут привести к серьезным экологическим проблемам. Поэтому в данной работе хотелось бы рассказать об опыте работы в области гидрологического мониторинга и контроля качества поверхностных вод на примере компании, осуществляющей свою деятельность на шельфе о.Сахалин.

Даная компания действует на основе Соглашения о разделе продукции (подробнее об этом было рассказано в предыдущей статье), поэтому государство особенно тщательно следит за деятельностью компании в области охраны окружающей среды.

Реки для мониторинга выбирались по результатам предыдущих исследований, и которые были рекомендованы для последующего мониторинга на этапе ввода трубопроводной системы в эксплуатацию и последующей эксплуатации [1].

Мониторинг проводится два раза в год: в период весеннего половодья и период летней межени на двух створах (верхнем – 50 м выше оси трубопровода, нижнем – 150 м ниже оси) Отборы проб и подготовка к их транспортировке выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592–2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» и нормативных документов по определению качества воды.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Гидрологический мониторинг и контроль качества поверхностных вод включает:

Гидрологическая характеристика;

Определение гидрологических характеристик на фоновом и контрольном створах;

Определение гидрохимических характеристик на фоновом и контрольном створах;

Анализ качества поверхностных вод;

Анализ сводных данных гидрологического и гидрохимического мониторинга;

Оценка долгосрочного возможного воздействия от объектов инфраструктуры.

Для наглядной иллюстрации эффективности данной схемы мониторинга ниже приведены результаты подробного анализа и оценки влияния на р. Ай в период летней межени.

Река Ай протекает по территории Долинского района, впадает в Охотское море. Длина 33 км, площадь бассейна 140 км2. Принимает множество правых и левых притоков. Крупнейшие из них – рр. Широкая и Лесопильная. За 15 км до устья выходит из холмистых предгорий Долинского хребта на низменную равнину Сусунайской низменности [2].

В среднем течении реки п. Советское располагается раборазводный завод, введенный в эксплуатацию в 2004 г. [3].

Таблица Результаты гидрологического и гидрохимического мониторинга (2004 – 2011 гг.) Параметр ПДК 2004 2005 2006 2009 2010 Верхний створ Ширина, м 20,7 12,2 14,3 17,6 14 12, Глубина, м 0,29 0,15 0,34 0,17 0,48 0, Расход, м/с 3,75 2,15 2,33 1,41 3,23 0, Скорость, м/с 0,62 0,42 0,48 0,27 0,48 0, 6,5 – 8, рН, ед рН 6,94 7,28 7,07 7,36 7,2 7, Растворенный кислород, Не менее 6 12,1 11,3 8,9 8,8 8,5 9, мг/дм Нефтепродукты, 0,05 0,02 0,07 0,02 0,02 0,02 0, мг/дм Нижний створ Ширина, м 20,7 12,2 14,3 11,7 20,7 20, Глубина, м 0,29 0,15 0,34 0,3 0,23 0, Расход, м/с 3,75 2,15 2,33 0,95 3,32 0, Скорость, м/с 0,62 0,42 0,48 0,57 0,71 0, 6,5 – 8, рН, ед рН 6,94 7,28 7,07 7,39 7,1 7, Растворенный кислород, Не менее 6 12,1 11,3 8,9 8,4 8,6 9, мг/дм Нефтепродукты, 0,05 0,02 0,07 0,02 0,02 0,02 0, мг/дм На основании данных, приведенных в табл., были получены следующие результаты:

1. Значения содержания нефтепродуктов в поверхностных водах оставались на уровне 0.02 мг/дм в течении всего периода мониторинга. Однако летом 2005 г. отмечено превышение ПДК, что не связано с деятельностью Компании, а явилось, по всей вероятности, следствием проведения работ на рыборазводном заводе п. Советское;

2. Значения кислотности также варьировали в пределах ПДК и составляли от 7 до 7,6 ед. в период половодья, от 6,94 до 7,4 ед. в период межени;

3. Растворенный кислород в периоды весеннего половодья и летней межени изменялся в пределах ПДК;

4. Гидрологические характеристики изменялись в допустимых пределах и соответствовали естественным процессам руслоформирования [4].

Литература Отчет о результатах локального мониторинга поверхностных вод и донных отложений в зонах влияния 1.

объектов СЭИК 2011 г.

Ресурсы поверхностных вод СССР: справочное издание. – Т. 18. Дальний Восток. – Вып. 4 / под редакцией 2.

М.Г. Васьковского;

УГМС Дальнего Востока. – Л.: Гидрометиздат, 1973. – 267 с.

Данные Росгидромета. meteorf.ru 3.

Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. – Т.1: Русловые процессы: факторы, механизмы, 4.

формы проявления и условия формирования речных русел. – М.: ЛКИ, 2008. – 608 с.

584 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР О ВЛИЯНИИ ПОЧВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД З.Г. Файзрахманова Научный руководитель доцент Р.Х. Мусин Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия Формирование химического состава подземных вод определяется многочисленными гидрогеохимическими и гидробиохимическими процессами, которые контролируются различными факторами природного и техногенного характера. В верхней части разреза гидрогеосферы гумидных зон формирование состава подземных вод начинается с взаимодействия атмосферных осадков с почвами.

Движение веществ в почве в растворенном виде – это сложный процесс, включающий в себя различные явления: конвективный перенос, диффузию, гидродинамическую дисперсию, сорбцию [6]. Именно эти параметры являются базовыми для решения прогнозных задач по накоплению и перемещению различных веществ (питательных, загрязняющих и др.) в почвах, выносу за пределы почвенного профиля, возможности появления в грунтовых водах. Многочисленными исследованиями установлено, что значительная часть влаги и растворенных веществ движется по преимущественным путям миграции воды с высокой скоростью. Это весьма важный момент функционирования почв и выполнения ею экологической функции в ландшафте, т.к. возможен быстрый перенос воды, питательных и загрязняющих веществ в нижние слои почвенного профиля и за его границы [5]. Химические свойства почвы определяются процессами, происходящими в основном между ее твердой и жидкой частями. По закону действующих масс в почве образуются и поступают в раствор различные вещества, в ней устанавливается подвижное равновесие между твердой частью и почвенным раствором [8]. При выпадении атмосферных осадков совершается выщелачивание минеральных и органических веществ из тканей наземных растений, смыв пыли, выделений растений, экскрементов насекомых и др. беспозвоночных, а далее – взаимодействие этих осадков уже с минерально-органическим комплексом самих почв [8].


Особенности взаимодействия атмосферных осадков с почвами в значительной степени зависят от характера материнских пород, на которых образовались почвы. Например, в условиях лесной зоны, как правило, формируются почвы подзолистого типа. Если в пределах этой зоны почвообразующие породы содержат повышенное количество карбонатов калия, формируются почвы подзолистого типа, из которых вымываются карбонаты и калиевые соединения. Подзолистые почвы насыщены соединениями натрия и калия. Большое значение для формирования химического состава подземных вод при фильтрации осадков через подзолистые почвы имеют также биологические процессы, в результате которых образуются растворимые соединения натрия.

В черноземах же преобладают ионы - SO42–, НСО3–, К+, NH4+, Са2+, но изменяется их соотношение [7].

Черноземы более богатые в минеральном отношении почвы, поэтому при взаимодействии с водой насыщают её минеральными и другими компонентами в большей степени.

Целью настоящей работы является исследование влияния различных типов почв на формирование химического состава грунтовых вод в пределах Республики Татарстан (РТ), которая расположена в восточной части Восточно-Европейской платформы, в пределах Волго-Сурского и Камско-Вятского артезианских бассейнов (область достаточного увлажнения). Площадь РТ составляет 68 тыс. км 2, численность населения – 3, млн. чел. Ее территория интенсивно освоена, примерно равномерно заселена. Республику отличают мощный промышленный потенциал с его концентрацией в Приказанской и Нижнекамской экономических зонах, интенсивная разработка нефтяных месторождений и активный агропромышленный комплекс. Площадь угодий:

лесных – 17 %, сельскохозяйственных – 65 % [2].

В пределах РТ выделяется 11 различных типов почв, при этом преобладающим площадным распространением характеризуются подзолистые почвы (38 %), чернозёмы (32 %) и дерново-карбонатные почвы (17 %). Они формировались на гетерогенном основании, представленном комплексами пермских полигенных сульфатно-карбонатно-терригенных пород, юрско-меловых преимущественно морских глинистых образований и плиоцен-четвертичных полигенных песчано-глинистых пород. Грунтовые воды (воды первого от поверхности водоносного горизонта) в техногенно слабонарушенных районах РТ характеризуются гидрокарбонатным и сульфатно-гидрокарбонатным кальциевым и магниево-кальциевым, реже полностью смешанным по катионам – натриево-магниево-кальциевым составом, с минерализацией от 0,2 – 0,3 до 0,5 – 0,6 г/дм3 и общей жесткостью – до 6 – 7 ммоль/дм3. Норма осадков на площади РТ составляет около 500 мм/год. Они обладают в основном сульфатно-гидрокарбонатным натриево-кальциевым составом с преобладающей минерализацией ~0,05 мг/дм [2]. По данным ранее проведенных исследований (анализ водных вытяжек на основе дистиллированной и талой снеговой воды (минерализация последней в одном случае 0,07 г/л, в другом – 0,04 г/л;

рН, соответственно, – 5, и 6,64) с наиболее распространенных пород верхней части геологического разреза) было выявлено, что наиболее минерализующим эффектом характеризуются почвы, а также глинистые и карбонатные породы (табл.).

Для детализации роли почв в формировании состава грунтовых вод автором были исследованы подзолистые и черноземные почвы РТ. Комплекс исследований включал: определение минералогического и гранулометрического состава образцов почв;

выявление их пористости, зольности и содержаний гумуса;

проведение сокращенного химического по [3] анализа водных вытяжек на основе дистиллированной и талой снеговой воды с минерализацией 46 мг/дм3;

фильтрацию через образцы почв дистиллированной и талой снеговой воды в нестационарных условиях (с вариациями вертикального напорного градиента – 0,34 – 1,15) с фиксацией скорости фильтрации и проведение сокращенного химического анализа фильтратов. Фильтрация проводилась в соответствующих колоннах, при этом массы образцов почв составляли – 2,06 – 2,19 кг, их объемная плотность – 0,86 – 0,95 г/см3, пористость – 42 – 51 %. Через каждый свежий образец черноземной и подзолистой почвы было СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ пропущено по 70 л талой снеговой воды и 30 л дистиллированной воды. Кроме этого атомно-абсорбционным анализом в водных вытяжках и фильтратах определялись концентрации – Fe, Mn, Cu, Pb, Zn и Ni.

Таблица Характеристика водных вытяжек на основе талой снеговой воды Индекс Минерализация, Общая жесткость, Литотипы мг/дм3 ммоль/дм возраста Почва Q 116 – 310 (78 – 241) 1,4 – 2,9 (1,0 – 2,6) Суглинок Q 123 – 266 (86 – 197) 0,6 – 1,5 (0,3 – 1,2) Песчаник P3sd 80 – 123 (26 – 57) 0,5 – 0,9 (0,2 – 0,6) Алевролит P2ur 101 – 186 (64 – 117) 1,2 – 1,5 (0,9 – 1,1) Глина P2ur-P3sd 72 – 281 (31 – 212) 0,6 – 2,4 (0,3 – 2,1) Глинисто-карбонатная мука P2ur 132 (63) 0,9 (0,6) Мергель P2ur-P2kz2 102 – 228 (65 – 159) 1,1 – 1,5 (0,8 – 1,2) Известняк P2ur 141 – 285 (72 – 216) 1,4 – 2,8 (1,1 – 2,5) Доломит P2kz2 174 – 227 (105 – 158) 2,4 – 3,0 (2,1 – 2,7) Примечание. В двух последних графах первые цифры отражают абсолютные значения, а цифры в скобках – приращения соответствующих параметров относительно характеристик первичной (снеговой) воды;

большей выщелачивающей способностью характеризуется талая снеговая вода с меньшим значением рН.

Основные полученные результаты:

1) Взаимодействие атмосферных осадков с наиболее распространенными в пределах РТ подзолистыми и черноземными почвами может привести к появлению водных растворов преимущественно сульфатно гидрокарбонатного магниево-кальциевого состава с минерализацией 0,2 – 0,35 г/дм3 и концентрациями железа до 1,5 мг/дм3.

2) Степень вымывания из почв легкорастворимых минеральных и органических веществ дистиллированной водой и природными атмосферными осадками сопоставима, поэтому при изучении процесса вымывания возможно использование только дистиллированной воды.

3) Степень вымывания минеральных и органических веществ из подзолистых и черноземных почв примерно одинакова. Она в первую очередь определяется временем взаимодействия в системе вода – почва, которое в свою очередь зависит от плотности сложения почв, их дисперсности, величины вертикального напорного градиента и некоторых др. факторов. Особенности же состава этих почв (содержание гумуса и др.) отходят на второй план.

4) В Татарстане, при величине эффективных атмосферных осадков 20 % от их нормы в 500 мм/год, с каждого квадратного километра слоя черноземной почвы со средней мощностью элювиального горизонта 0,7 м и слоя подзолистой почвы с мощностью её верхней части 0,5 м ежегодно вымывается (переносится в иллювиальный почвенный горизонт и нижележащие коренные породы зоны аэрации) соответственно 20 т и 16 т легкорастворимого минерального вещества, а водорастворимого органического в-ва – 6,6 т с черноземов и 4 т с подзолистых почв. В целом по РТ, учитывая площади развития черноземных и подзолистых почв, ежегодно выносится вниз по разрезу легкорастворимого минерального и органического вещества – 0,57 млн. т с черноземов и 0,51 млн. т с подзолистых почв.

5) Для полного вымывания легкорастворимых минеральных и органических веществ из почв (при условии, что они не восстанавливаются за счет различных физических, химических и биологических процессов, и неизменности нормы осадков) необходимо 212 лет для черноземных почв и 173 года для подзолистых почв.

Литература ГОСТ 17.4.2.03-86 Охрана природы. Почвы. Паспорт почв. – М.: Изд-во стандартов, 2004. – 5 с.

1.

Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики 2.

Татарстан в 2005 г. / Под ред. Н.П. Торсуева. – Казань, 2006. – 494 с.

Отраслевой стандарт. Воды подземные. Классификация по химическому составу и температуре. – М.:

3.

ВСЕГИНГЕО, 1986. – 12 с.

Жамбалова Д.И. Влияние особенностей почвенного покрова Усть-Селенгинской впадины на состав природных 4.

вод // Современные тенденции развития земледелия и защиты почв: Матер. межд. научн.-практ. конф. – Улан Удэ, 2009. – С. 195 – 196.

Умарова А.Б., Кирдяшкин П.И., Самойлов А.А. Особенности вертикального движения влаги и растворенных 5.

веществ в горизонтах и профиле структурных почв // Экология речных бассейнов. – Владимир: Изд-во Владимирского гос. ун-та, 2005. – С. 130 – 133.

Кирдяшкин П.И. Фильтрационная и сорбционная неоднородность серой лесной почвы Владимирского ополья // 6.

Ломоносов–2002: Сборник трудов IX Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам. – М., 2002. – С. 55.

Статьи и лекции по аграрной экономике [Электронный ресурс]. Наличие и состояние земель в Республике 7.

Татарстан [сайт] [2010]. URL: http://www.agroekonomika.ru/2010/10/blog-post_02.html (дата обращения:

25.05.2012).

Основные типы почв средней полосы России [Электронный ресурс] БиоЛокус.ру [сайт]. [2009]. URL:

8.

http://www.gosthelp.ru/text/GOST17420386Oxranaprirody.html (дата обращения: 25.05.2012) 586 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРОТОКИ ХАМЛУОНГ – ЭЛЕМЕНТА ДЕЛЬТЫ РЕКИ МЕКОНГ (ВЬЕТНАМ) Фунг Тхай Зыонг Научный руководитель профессор О.Г. Савичев Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Донные отложения рек являются важным показателем геоэкологического состояния водных объектов и их водосборных бассейнов. Это определяет актуальность соответствующих исследований, в составе которых важное значение имеет задача разработки или подбора и адаптации методики, особенно при изучении больших рек, впадающих в море, на участке их нижнего течения.


Именно такая цель – выявление закономерностей формирования и пространственно-временных изменений химического состава донных отложений в дельте реки Меконг – рассматривается нами в рамках диссертационного исследования. Дельта этой реки имеет сложное строение и представлена двумя комплексами рукавов - Тянь Жанг и Хау Жанг. Комплекс Хау Жанг представлен тремя крупными рукавами, а комплекс Тянь Жанг – шестью, крупнейшим среди которых является протока Хамлуонг – основной объект исследования (рис.

1).

Рис.1 Схема размещения района исследования(протока Хамлуонг – элемент дельты реки Меконг) Ширина протоки Хамлуонг в отсутствие паводков составляет около 1200 – 1500 м (в районе впадения в море – 3000 м), глубина – до 12 – 15 м. В связи с этим в декабре 2012 г. автором вместе с группой сотрудников университета Донгтхап (город Цаолань, республика Вьетнам) был выполнен отбор 20 проб донных отложений, в том числе: 12 проб непосредственно из протоки Хамлуонг на участке до 75 км от взморья;

4 пробы – из малых рек, впадающих в протоку Хамлуонг;

4 пробы – из других проток дельты реки Меконг. Отбор проводился с судна с помощью пробоотборника, предназначенного для отбора пробы донных отложений без нарушения их структуры и представляющего собой пластмассовую трубу длиной 600 мм и диаметром 114 мм, укреплённую на шесте длиной 12 м, к концу которого привязан шнур. Отбор проб проводился из слоя донных отложений мощностью около 20 см. Также одновременно отбирались пробы воды из слоя 30 – 40 см от поверхности воды.

Пробы донных отложений помещались в ёмкости из пластмассы и доставлялись в лабораторию университета Донгтхап, где проводилось их высушивание (при температуре 25 С) и измельчение. В донных отложениях определялись концентрации Zn, Cu, Pb, Cd, As, Hg. Пробоподговка включала в себя добавление к образцу, помещённому в колбу (объём 100 мл) 6 мл концентрированной азотной и 2 мл хлорной кислоты с последующим извлечением навески. Определение концентраций указанных выше веществ выполнялось атомно абсорбционным методом на приборе ZEEnit 700 (рис. 2) производства Analytik-Jena (Германия). Кроме того, из водной вытяжки донных отложений потенциометрическим методом определялся показатель рН, кондуктометрическим методом – удельная электропроводность, спектрофотометрическим методом – концентрации NO3– и NH4+. С помощью тех же методов были определены соответствующие показатели речных СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ вод, которые были предварительно отфильтрованы с помощью бумажного фильтра (Whatmann 934 AH) с диаметром пор 1,2 мкм. Анализ был выполнен лично автором (рис. 3).

а б Рис.2 Определение химического состава донных отложений и речных вод протоки Хамлуонг:

а – приборы и оборудование для проведения определений содержаний микроэлементов;

б – процесс пробоподготовки В целом, отбор проб донных отложений и речных вод и определение их химического состава выполнены с учётом рекомендаций [1]. В результате получены обобщённые характеристики содержания изученных элементов в донных отложениях (мг/кг): Zn – 95.6;

Cu – 33.4;

Pb – 3.7;

Cd – 1.1;

As – 5.9;

Hg – 0.1. В настоящее время проводится анализ полученных данных.

Литература 1.

Савичев О.Г., Копылова Ю.Г., Зарубина Р.Ф. и др. Методика эколого-геохимических исследований: учебное 1.

пособие. – Томск: ТПУ, 2012. – 170 с.

ХИМИЧЕСКИЙ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ГОРОДА АНЖЕРО-СУДЖЕНСКА (КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ) Е.А. Хахалина Научный руководитель доцент Н.Г. Наливайко Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Реки, ручьи, озёра в городской среде – это сохранившиеся фрагменты естественной дренажной сети, продолжающие выполнять свою основную функцию. Они концентрируют, собирают и отводят как поверхностный так и подземный сток, а также стока ливневой канализации. Открытые участки рек и водоёмов в условиях города являются важной составной частью природного комплекса – естественной среды обитания человека, а также довольно часто представляют собой участки территорий с сохранившимся природно историческим ландшафтом. Водные объекты и прилегающие к ним земли, как показывает практика, имеют большое значение для отдыха, реабилитации и релаксации городского населения, Кроме того, они чрезвычайно важны и для поддержки биоразнообразия, так как являются местами обитания диких животных, сохранившиеся в условиях города.

588 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Цель работы состояла в оценке эколого-геохимического состояния водных объектов города Анжеро-Судженска по данным химического и микробиологического состава.

В ходе проделанной работы было обследовано и опробовано 4 водных объектов находящиеся в черте города Анжеро-Судженска 3 озера – Тёплое, Алчедат, Сахалинка, речка Малая Анжера и родник. Озеро Тёплое находится в центральном районе города Анжеро-Судженска, в его юго-восточной части находится исток реки Малая Анжера. На русле реки Алчедат располагается озеро Алчедат. Озеро Победа находится в западном районе на окраине города. Исследуемый родник, находится возле озера Победа, вода которого втекает в южную часть озера.

Все водные объекты находятся в бассейне реки Алчедат. Каждый объект был опробован в 1 точке на глубине 50 с. Точки отбора в озёрах были расположены на выходе из него речки, так как исследованные озера являются либо проточными, либо из него берут начала малые реки. Результаты химического анализа, выполненные сотрудниками УНПЦ «Вода», представлены в табл. 1.

Таблица Результаты химического анализ объектов исследования, мг/л Показатели оз. Победа р. Малая Анжера Оз. Алчедат Родник pH 7,08 7,3 6,95 7, HCO3– 128 330 85 CO2 14,4 36 128 43, CO32– 3 3 3 Cl– 9,52 31,9 12,7 15, SO42– 59 190 69 Са2+ 34 114 40 Mg2+ 15,86 24,4 13,42 28, Na+ 12,3 48,7 18,1 35, К+ 2,92 9,59 3,79 2, Общ. жёсткость, мг-экв/л 3 7,7 3,1 7, Минерализация 261,6 748,54 285,3 714, NO2– 0,42 0,015 0,012 0, NO3– 0,1 0,1 0,1 0, NH4+ 0,08 9,36 0,9 0, PO43– 0,035 1,75 0,364 0, Si 0,43 5,99 2 11, П.ок., мгО2/л 4,08 5,48 6,52 0, БПК5 2,25 3,24 2,67 3, Нефтепродукты 0,014 0,054 0,027 0, ХПК 19 29,6 21,6 Feобщ 0,06 0,23 0,62 0, Вода р. Малая Анжера и в озерах Алчедат и Победа по химическому составу гидрокарбонатная сульфатная кальциевая магниевая, в роднике – гидрокарбонатная кальциевая магниевая.

Вода изучаемых водных объектов не может использоваться для рекреационных целей, так как превышает ПДКх-п по таким компонентам, как ХПК в озерах Алчедат в 1,44 раз, Победа 1,27 раз и речке почти в 2раза. Аммоний превышает ПДКх-п в 4,68 раз в реке Малый Алчедат. Также имеется превышения по железу общему в озере Алчедат в 2 раза. Содержание нитратов превысили ПДК х-п в 5,25 раз, что говорит о свежем загрязнении, поступившем незадолго до опробования. Следовательно, химическим загрязнителем является нитрит и аммиак.

Как показали проведенные микробиологические исследования, вода данных объектов содержит разнообразную микрофлору (табл. 2).

Психрофильные сапрофиты, так же как и олиготрофные микроорганизмы присутствуют в водах в различном количестве: от единичных клеток до нескольких десятков тысяч клеток в мл воды.

Как известно, психрофильным сапрофитам принадлежит основная роль в процессах деструкции органического вещества и самоочищения экосистем различного характера. Максимальное количество микробов этой физиологической группы выявлено в реке Малая Анжера в количестве 160000 кл/мл. В роднике наблюдается их отсутствие.

По количеству олиготрофной микрофлоры судят о способности бактериоценоза к минерализации органического вещества. Соотношение количества психрофильных сапрофитов и олиготрофов (индекс олиготрофности) определяет активность процессов самоочищения. Величина индекса олиготрофности для большинства изученных водных объектов указывает на происходящие в них с той или иной скоростью процессы минерализации и самоочищения. Противоположная ситуация наблюдается для речки Малая Анжера: в ее воде было обнаружено большое количество энтеробактерий и мезофильных сапрофитов, а психрофильные сапрофиты многократно превышали количество олиготрофов. Индекс олиготрофности меньше единицы указывает на отсутствие процессов самоочищения.

СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Таблица Результаты микробиологического анализа Физиологические группы р. Малая Анжера Оз. Теплое Оз. Алчедат Оз. Победа Родник бактерий Этеробактерии,кл/мл 57000 90 10 10 Мезофильные сапрофиты, 86000 210 0 30 кл/мл Психрофильные сапрофиты 160000 1080 80 520 (РПА), кл/мл Олиготрофы, кл/мл 69800 18200 610 530 Индекс олиготрофности 0,3 16,8 7,6 1 Железобактерии 630 1200 130 0 гетеротрофные, кл/мл Нефтеокисляющие, кл/мл 225000 1210 250 200 Бензолокисляющие, усл. ед. 0 0 0 0 Толуолокисляющие, усл ед. 100 Зел пигм 80 150 0 Пентанокисляющие, усл. ед. 400 150 100 0 Фенолокисляющие, усл ед. 250 200 200 0 В оз. Тёплое и р. Малая Анжера в большом количестве были обнаружены нефтеокисляющие бактерии.

В этих же объектах содержание нефтепродуктов было больше, чем в остальных, но не превышающем уровень ПДК. В воде водных объектов были установлены бактерии, окисляющие индивидуальные углеводороды: бензол, толуол и пентан.

Обнаруженную в водопроявлениях аллохтонную микрофлору - энтеробактерии и мезофильные сапрофиты – можно рассматривать в качестве индикатора загрязненности бытовыми стоками, поступающими с территории водосборов. Максимальное количество энтеробактерий и мезофильных сапрофитов (ОМЧ) установлено в речке Малая Анжера. Результаты опробования осенью 2012 г. показали, что по содержанию микрофлоры речка Малая Анжера приближена к сточным водам.

Экологическое состояние водных объектов г. Анжеро-Судженска по количеству психрофильных сапрофитов оценивается следующим образом: речка Малая Анжера является очень грязной;

вода озер Теплого и Победы – умеренно загрязнённой;

вода озера Алчедат – чистая, а родника – очень чистая.

Водные объекты города Анжеро-Судженска имеют химическое и микробиологическое загрязнение, что влияет на экологическое состояние городской среды, а также на здоровье население. Для устранения и предотвращения негативных последствий необходимо проводить мониторинг водных объектов во всех фазах водного режима.

Литература Наливайко Н.Г. Микробиология воды: учебное пособие. – Томск: ТПУ, 2006. – 139 с.

1.

Мершина И.Л. Физико-географическая характеристика г. Анжеро-Судженска и его окрестностей. Учебное 2.

пособие. – А-С, СанПиН.2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод»

3.

4. http://www.anzhero.ru ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД БАССЕЙНА ДАТУН Хэ Чунью Научный руководитель доцент Н.В.Гусева Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Проблема загрязнения вод мышьяком стоит очень остро во всем мире. Из-за длительного потребления загрязненной мышьяком подземной воды миллионы людей страдают интоксикацией во многих странах например: в Бангладеш, Индия, Вьетнам,Камбоджия, Аргентина, Чили, США и Китай [3, 4, 5, 8, 9, 10, 12 ].

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует не превышать норму содержания мышьяка в 10 мкг/л, которая является предельно допустимой концентрацией в питьевой воде. Такая норма считается общепринятой во многих странах. Однако миллионы людей имеют лишь доступ к воде с содержание мышьяка в 50 мкг/л и даже более. При длительном воздействии мышьяка на организм человека наблюдаются изменения кожного покрова, различные формы рака (кожи, мочевого пузыря и почек), сердечнососудистые проблемы, мертворождение и самопроизвольные аборты. Так в Бангладеш более 20% всех смертей связаны потреблением воды с концентрацией мышьяка больше 50 мкг/л [2].

Одним из таких районов, где широкое распространение получили мышьяковистые воды, является бассейн Датун, расположенный в провинции Шанси, Китай. Его географическое положение – с 112°15' до 114°15' восточной долготы, с 39°10 'до 40°30' северной широты. Здесь располагаются такие крупные населенные пункты как город Датун и более мелкие - Тианжен, Янгао, Хуаирен, Шанин, Шуоксиан, Хуньюан. В конце прошлого века в таких городах как Шанин Хуньюан отмечались случаи сильнейших отравлений мышьяком.

Целью данной работы является анализ особенностей химического состава подземных вод бассейна Датун и исследование распространенности мышьяка.

590 ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР Исследованию химического состава подземных вод бассейна Датун посвящено большое количество работ [1, 6, 11, 13]. В данной работе проводится обобщение и систематизация имеющихся литературных данных и сделана попытка выявить основные закономерности поведения мышьяка в подземных водах в зависимости от основных показателей химического состава вод.

В основу работы положены опубликованные данные [6, 11] по химическому составу подземных вод бассейна Датун. Обобщенные характеристики химического состава 160 проб приведены в табл. 1.

По химическому составу рассматриваемые воды весьма разнообразны. Минерализация вод изменяется в широких пределах от 296 до 8478 мг/л. Также в значительных пределах варьирует и содержание основных ионов. В усредненном виде формула ионно-солевого состава вод выглядит следующим образом:

Таблица Химический состав подземных вод бассейна Датун, мг/л (*мкг/л) Концентрации Компоненты минимальная максимальная средняя рН 7,00 8,80 7, Минерализация 295,84 8478,50 1275, HCO3– 1,01 1303,00 481, Cl– 6,00 2400,00 226, ниже предела 2– SO4 3000,00 224, обнаружения 2+ Ca 1,80 189,49 38, Mg2+ 6,35 742,00 73, ниже предела + K 65,90 3, обнаружения As* 0,10 4234,90 163, HCO3 41,6Cl 33,7 SO4 24, рН 7,88 Ж 8, M 1, Na 54,7 Mg 2 34,2Ca 2 10,7 K 0, Воды слабосолоноватые, сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные магниево-кальциевые, слабощелочные, жесткие.

Среднее содержание мышьяка в рассматриваемых подземных водах составляет 163,20 мкг/л, при рекомендуемой ВОЗ допустимой концентрации мышьяка в питьевой воде – 10 мкг/л. Максимальная концентрация мышьяка – 4232,9 мкг/л.

Согласно анализу корреляционной матрицы между мышьяком и основными показателей химического состава вод значимые связи отмечаются только в парах As–Ca, As–SO4. Значимой связи между рН, минерализацией, остальными ионами и содержанием мышьяка выявлено не было. Выявленные закономерности в полной мере согласуются с ранее проведенным исследованиям [1].

Таким образом, на основе опубликованных данных о химическом составе подземных вод бассейна Датун проанализирована распространенность химических элементов, в том числе и мышьяка.

Таблица Корреляционная зависимость основных компонентов химического состава подземных вод бассейна Датун HCO Cl– Ca2+ Mg2+ K+ Na+ SO42– рН TDS As – рН – TDS 0, – Ca2+ 0,427 0, – Mg2+ 0,734 0,418 0, – K+ 0,565 0,364 0,463 0, – Na+ 0,968 0,294 0,626 0,502 0, – HCO3 0,002 0,616 0,013 0,330 0,378 0,635 – – Cl 0,951 0,478 0,699 0,511 0,904 0,430 0, – SO42– 0,939 0,465 0,686 0,531 0,892 0,384 0,898 0, – – – – – –0,094 –0, As 0,078 0,012 0,087 0,178 0,058 0,075 0, Примечание. rкр = 0,16 при = 0, СЕКЦИЯ 7. ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ ЗЕМЛИ.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ГИДРОГЕОЛОГИИ Установлено, что по химическому типу воды преимущественно сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные магниевые-натриевые. В рассматриваемых водах отмечаются высокие концентрации мышьяка, что отражает специфику рассматриваемого региона. По результатам проведенного корреляционного анализа распространенности мышьяка и основных ионов не установлено значимых связей. Исключением являются Ca2+ и SO42–, коэффициент корреляции мышьяка с которыми составляет –0,178 и –0,108, соответственно. Повышенное содержание мышьяка в подземных водах является весьма серьезной проблемой для населения, использующего эту воды в питьевых целях. В этих районах необходимо проводить детальное исследование распределения мышьяка и выявление очагов загрязнения. Эти воды не могут употребляться для питьевых целей без предварительной водоподготовки. Задачей дальнейших исследований направленных на решение данной проблемы является разработка эффективной системы водоподготовки.

Работа выполнена при поддержке Госзадания «Наука».

Литература Шварцев С.Л., Рыженко Б.Н., Алексеев В.А., Дутова Е.М., Кондратьева И.А., Копылова Ю.Г., Лепокурова О.Е.

1.

Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода–порода. – Т. 2. – Новосибирск: СО РАН, 2007. – 389 с.

2. Argos M., Kalra T., Rathouz P.J., Chen Y., Pierce B., Parvez F., Islam T., Ahmed A., Rakibuz-Zaman M., Hasan R., Sarwar G., Slavkovich V., Van Geen A., Graziano J., Ahsan H. Arsenic exposure from drinking water, and all-cause and chronic-disease mortalities in Bangladesh (HEALS): a prospective cohort study // Lancet, 2010. – № 376. – Р.

252 – 258.

3. Berg M., Tran H.C., Nguyen T.C., Pham H.V., Schertenleib R., Giger W. Arsenic contamination of groundwater and drinking water in Vietnam: a human health threat // Environ.Sci.Technol, 2001. – V. 35. – P. 2621 – 2626.

Charlet L., Polya D.A. Arsenic hazard in shallow reducing ground-waters in southern Asia // Elements, 2006. – № 2. – 4.

Р. 91 – 96.

Geen A., Zheng Y., Stute M., Ahmed K.M. Comment on “arsenic mobility and groundwater extraction in Bangladesh”.

5.

– Science, 2003. – 584 р.

Li Junxia, Su Chunli, Xie Xianjun, Wang Yanxin «Application of Multivariate Statistical Analysis to Research the 6.

Environment of Groundwater: A Case Study at Datong Basin, Northern China // Geological Science and Technology Information, 2010. – V. 29. – № 6. – Р. 94 – 100.

7. Nickson R.T., McArthur J.M., Burgess W.G., Ahmed K.H., Ravenscroft P., Rahman M. Arsenic poisoning of Bangladesh groundwater // Nature, 1998. – № 395. – Р. 338.

8. Polya D.A., Gault A.G., Diebe N., Feldmann P., Rosenboom J.W., Gilligan E., Fredericks D., Milton A.H., Sampson M., Rowland H.A.L., Lythgoe P.R., Jones J.C., Middleton C., Cooke D.A. Arsenic hazard in shallow Cambodian groundwaters // Mineral. Mag, 2005. – V. 69. – P. 807 – 823.

9. Smith A.H., Lingas E.O., Rahman M. Contamination of drinking-water by arsenic in Bangladesh: a public health emergency. // Bull.W.H.O, 2000. – № 78. – Р. 1093 – 1103.

10. Smedley P.L., Kinniburgh D.G. A review of the source, behavior and distribution of arsenic in natural waters. // Appl.Geochem, 2002. – № 17. – Р. 517 – 568.

11. Su Chunli, Wang Yanxin, Xie Xianjun, Li Junxia Aqueous geochemistry of high-fluoride groundwater in Datong Basin.

Northern China // Journal of Geochemical Exploration GEXPLO-05073. – P. 12. Welch A.H., Stollenwerk K.G. Arsenic in Groundwater: Geochemistry and Occurrence. Klunwer academic publishers, Boston. in shallow reducing ground-waters in southern Asia // Elements, 2003. – № 2. – Р. 91 – 96.

13. Xie Xianjun, Wang Yanxin, Li Junxia, Su Chunli. Characteristics and implications of Rare Elements in High Arscenic groundwater from the Datong Basin // Earth Science- Journal of China University of Geosciences, 2012. – V. 37. – № 2. – Р. 381 – 390.

ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗОНЫ ДЕГТЯРСКОГО ГОРНОРУДНОГО ТЕХНОГЕНЕЗА А.А. Царегородцева, Р.Н. Шараев Научный руководитель доцент С.Н. Елохина Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия Работа выполнена по результатам авторского изучения гидрохимических условий района Дегтярского медно-колчеданного месторождения. Опробование воды и донных отложений рек Дегтярка и Исток произведено с целью исследования их химического состава и влияния на них отработанного Дегтярского месторождения.



Pages:     | 1 |   ...   | 30 | 31 || 33 | 34 |   ...   | 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.