Особенности эколого-геохимических условий гидросферы левобережья р.Дон в районе г.Воронежа
А.В.Позднякова, Воронежский государственный университет
На экологическое состояние окружающей среды, как известно, оказывают влияние как естественные, так и антропогенные факторы. К первым относятся интенсивность экзогенных процессов и явлений, а также естественная защищенность подземных и поверхностных вод. Антропогенные факторы вызывают загрязнение различных природных сред: почв, приземной атмосферы, поверхностных и подземных вод, растительности.
В течение ряда лет нами изучалось экологическое состояние подземных вод неоген-четвертичных отложений на территории юго-западной пригородной части г. Воронежа. Полевые работы проводились на левобережье р. Дон, в пределах поймы, первой, второй и четвертой надпойменной террасы. Общая площадь исследуемого района составляла 57 км2. Вся территория была разбита на элементарные квадраты площадью 8 км2, в каждом из которых проводилось гидрохимическое опробование подземных и поверхностных вод. Целью работы было выделение участков с различной гидрогеоэкологической ситуацией.
На основании результатов химических анализов проб вод рассматривалось качество подземных и поверхностных вод исследуемой территории. В соответствии требованиям ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая” качество вод реализуется в характеристике органолептических свойств (температура, запах, цвет, вкус) и химическом составе. Наше внимание сосредоточивалось на изменении минерализации, содержании азотных соединений ( + 4NH , - 2NO , - NO3 ), хлоридов ( Cl- ), железа ( Feобщ ) и марганца ( Mn2+ ). Уже предварительный анализ результатов химического состава подземных вод указал на повышенное содержание компонентов азотной группы, железа и марганца. В связи с этим нами детально изучались гидрогеологические особенности территории, техногенные системы и объекты.
Как показано на рисунке, исследуемые воды циркулируют в отложениях неоген-четвертичного возраста, представленными мелко-, средне- и крупнозернистыми песками. Водоносный горизонт имеет свободную поверхность и типизируется как грунтовый. Воды безнапорные. Водоупором являются глины девонского возраста. Мощность неоген-четвертичного водоносного комплекса изменяется от 13-18 до 55 м. Движение грунтовых вод направленно, к р.Дон, где происходит их разгрузка. Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и паводковых вод р. Дон, реже за счет подтока из смежного девонского водоносного комплекса на участках размыва водоупора [1].
В связи с использованием грунтовых вод для питьевого водоснабжения целесообразно рассмотреть особенности химического состава вод. Была проведена их типизация по классификации Щукарева и выделены следующие типы: гидрокарбонатный кальциево-магниевый, сульфатно-гидрокарбонатный кальциевый, хлоридно-гидрокарбонатный кальциевый, а также смешанный. Был выделен редко встречающийся в природе тип сульфатно-нитратный кальциево-натриевый. Величина минерализации исследуемых вод изменяется в пределах от 0,1-0,4 до 0,5-1 г/дм3. Была отмечена повышенная и высокая концентрация компонентов азотной группы (от 45 до 809 мг/дм3) при предельно допустимой концентрации (ПДК) 45 мг/дм3, которая свидетельствует о чрезвычайно опасном нитратном загрязнении [2]. В связи с этим нами выявлялись источники загрязнения.
На исследуемой территории представлены следующие типы техногенных систем: селитебный, промышленный, горнодобывающий, сельскохозяйственный, водохозяйственный и транспортный. Поскольку высокие концентрации компонентов азотной группы размещаются на участках сельской застройки и сельскохозяйственных площадях, то был сделан вывод, что наибольшее негативное влияние на грунтовые воды оказывают селитебный и сельскохозяйственный тип техногенных систем. На основании имеющихся фактов проводилась экологическая оценка исследуемой территории, в результате гические районы.
1. Район с благоприятной гидрогеоэкологической ситуацией, приуроченный к чистым лесным массивам. На данной территории подземные воды отвечают требованиям ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая” по всем компонентам и имеют минерализацию от 0,1 до 0,4 г/дм3.
2. Район с условно благоприятной гидрогеоэкологической ситуацией выделен в пределах пойменных лугов, сельскохозяйственных угодий, садоводческих товариществ. Подземные воды на данных участках характеризуются соответствием ГОСТа 2874-82 “Вода питьевая” по всем гостируемым компонентам. Однако содержание нитратов ( - NO3 ) колеблется в пределах, близких к допустимым, что свидетельствует о начальном загрязнении подземных вод.
3. Район с неблагоприятной обстановкой тяготеет к селитебному, сельскохозяйственному и горнодобывающему типам техногенных систем. Подземные воды не отвечают требованиям питьевого ГОСТа по содержанию компонентов азотной группы, т.к. их концентрация превышает ПДК в 2 и более раз.
4. Район с весьма неблагоприятной гидрогеоэкологической ситуацией представляет собой локальные участки в районе частного сектора с. Подклетное и коллектора сточных очистных сооружений. Здесь подземные воды полностью не отвечают питьевому ГОСТу, а также в отдельных точках они характеризуются чрезвычайно опасным загрязнением компонентов азотной группы.
Список литературы
1. Смирнова А.Я. Экологические особенности рационального использования гидросферы северовосточного склона Воронежской антеклизы // Матер. юбилейной научн. конф. “Гидрогеология, инженерная геология, экологическая геология на рубеже третьего тысячелетия: новые идеи и перспективы”. –Воронеж, 1999. –С.27-35.
2. Позднякова А.В., Смирнова А.Я., Строгонова Л.Н. Гидрогеоэкологические условия эксплуатации подземных вод в западной периферии г. Воронежа // Матер. III межрегиональной научно-практической конфер “Интеграция экологической, хозяйственной и социальной политики”. –Тамбов, 1999. –С.74-76.