Геоэкологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона

Покровский, Дмитрий Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона"

На правах рукописи

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ЮГА СИБИРСКОГО РЕГИОНА

Специальность 25.00.36. - Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Томск - 2005

Работа выполнена в Томском государственном архитектурно-строительном университете

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Леонид Петрович Рихванов

доктор геолого-минералогических наук, профессор Владимир Михайлович Матусевич

доктор технических наук,

профессор Александр Мартынович Адам

Ведущая организация: Институт Земной Коры СО РАН, г. Иркутск

В^Ч

Защита состоится 18 мая 2005 г В/у часов на заседании диссертационного совета Д 212.265.02 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, £ Томск, пл. Соляная, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый с е к р диссертационного совета

О.И.Недавний

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Обеспечение населения чистой питьевой водой является одной из составных частей концепции устойчивого развития, под которым понимается обеспечение сбалансированного решения социально-экономических задач и задач сохранения природно-ресурсного потенциала окружающей среды.

В развитых странах во главу проблемы все чаще выдвигаются требования не просто безопасного водоснабжения, а водоснабжения экологически комфортного. Состояние водоснабжения населения юга Сибирского региона далеко от выполнения этих требований. Значительная часть территории региона расположена в полуаридной климатической зоне в условиях дефицита пресных подземных вод и все возрастающего антропогенного воздействия на геологическую среду. Такие воздействия возникают при интенсивном отборе подземных вод крупными водозаборными сооружениями ряда городов и системами водоотлива из шахт и карьеров, при захоронении промышленных отходов в подземные горизонты, при мелиоративных и других масштабных мероприятиях. Отмечается загрязнение подземных вод нефтью и нефтепродуктами, производственными и бытовыми сточными водами, некондиционными водами из смежных неэксплуатируе-мых водоносных горизонтов или поверхностных водотоков и водоемов, технологическими отходами при закачке их в подземные горизонты, утечках из накопителей и захоронении в грунт. В совокупности с низким уровнем развития инженерного жизнеобеспечения и отсутствием систем водоподготовки в значительной части населенных пунктов проблема снабжения населения питьевой водой нормативного качества приобретает особую остроту и требует решения, в том числе и с точки зрения экологической безопасности в длительной перспективе.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка на основе комплексного анализа эколого-гидрогеологических условий региона теоретических положений и практических рекомендаций по обеспечению устойчивого и экологически безопасного водоснабжения населения.

Задачи исследований:

- оценить современное состояние водоснабжения населения региона и выявить основные факторы, определяющие его устойчивое функционирование и развитие;

- изучить пространственную изменчивость качества подземных вод, использующихся для водоснабжения, и провести районирование территории по комплексу признаков, определяющих технологии водоподготовки для хозяйственно-питьевых целей;

- изучить изменение среды при эксплуатации систем водоснабжения, морфологию и вещественный состав формирующихся осадков;

- проанализировать условия сохранности качества подземных вод и рассмотреть основные механизмы поступления загрязнителей в эксплуатируемые водоносные горизонты;

- рассмотреть связь водоснабжения и техногенной эволюции геоэкологической обстановки на урбанизированных территориях.

стае в качестве ответственного исполнителя либо научного руководителя В работе использованы опубликованные источники, фондовые материалы производственных геологических, проектно-изыскательских, водоснабженческих и других организаций, а также материаты государственной отчетности по проблемам экологии и вопросам водопользования.

Комплексность проблемы вызвала необходимость применения системного подхода как методологической основы решения сложных задач теоретического и прикладною плана Для решения поставленных задач использовались:

-сбор, обработка, анализ и обобщение литературных и фондовых материалов; социологические опросы;

-полевые экспедиционные исследования,

-компьютерные методы анализа и обработки данных, в том числе с использованием моделирования и ГИС-технологий;

-натурные и экспериментальные исследования состава подземных вод и осадков на водозаборах из подземных источников и объектах техногенного загрязнения;

-лабораторные исследования осадков систем водоснабжения с помощью комплекса современных физико-химических методов: химический, спектральный, рентгеновский, термогравиметрический анализы, инфракрасная спектроскопия, микродифракция, растровая и просвечивающая электронная микроскопия.

Научная новизна исследований. В результате исследований установлены основные факторы, определяющие современное состояние и особенности геоэкологических условий водоснабжения населения юга Сибирского региона Доказана необходимость их комплексной оценки на основе анализа и взаимопроникающего объединения проблем, относящихся к компетенции естественно-исторических, инженерно-технических и гуманитарных социально-экономических областей знания и сфер деятельности.

Впервые для урбанизированных территорий юга Сибирского региона установлены закономерности развития техногенного подтопления, его связь с водоснабжением и специфика, заключающаяся в наличии нескольких уровней дренирования, на типичном примере г.Томска выполнено районирование территории по степени потенциальной подтопляемости.

Впервые изучены морфология, структурно-фазовый и вещественно-минеральный состав природно-техногенных минеральных новообразований на технологическом оборудовании систем водоснабжения и установлена их связь с характером природных и техногенных гидрогеохимических сред, из которых они формируются.

Установлено существование упруго-деформационного механизма формирования вертикальной составляющей фильтрационных потоков и показана необходимость учета его роли в миграции подземных вод.

Основные защищаемые положения:

1.Устойчивость И экологическая безопасность водоснабжения населения региона определяются как естественно-природными ландшафтно-климатическими, геолого-структурными и гидрогеологическими факторами, детерминировано обусловливающими количественные и качественные характеристики водных ресурсов, так и характером и уровнем развития хозяйственной деятельности и социально-экономической обстановки.

2. Качество подземных вод, использующихся для водоснабжения, подчиняется ландшафт-но-климатической зональности. В пределах Алтае-Саянской складчатой области при высотной смене ландшафтов от увлажненной горной тайги к засушливым степям межгорных впадин, а в платформенных условиях с севера на юг, от заболоченной средней тайги к степным ландшафтам, возрастают частота встречаемости некондиционных подземных вод и набор компонентов,

лимитирующих их качество. В таежных ландшафтах основными из них являются Бе (встречаемость 50-90%), Мп (30-80%) и органические вещества (10-20% в горной и 40-50% в средней тайге), в степных ландшафтах - минерализация (20-30%), общая жесткость (10-50%), 804 (230%), Q (3-5%), Бе (15-30%), Мп (1040%). Осложняющими компонентами иногда являются Ве, Щ, БЬ, а в степных ландшафтах еще и Ва, Вт, 8г, Ы Качество подземных вод таежных ландшафтов может быть повышено безреагентными (экологичными) методами, базирующимися на естественно-природных процессах. В степных ландшафтах требуются реагентные технологии водоподготовки.

3.Осадки, образующиеся в системах водоснабжения из подземных источников, являются природно-техногенными гидрогенными минеральными новообразованиями, а их морфология, строение, химический и минеральный состав определяются характером гидрохимических сред, из которых они формируются. Строение и вещественный состав новообразований должны учитываться при разработке мероприятий по охране и повышению экологической устойчивости окружающей среды

4. Некорректная эксплуатация литотехнических систем водоснабжения может оказывать деструктивное воздействие на экологические функции геологической среды урбанизированных территорий, активизируя опасные геологические процессы, что приводит к ухудшению геоэкологической и социальной обстановки. Направленность процессов зависит от типа фильтрационного разреза, уровней дренирования, интенсивности питания подземных вод и структуры системы: внешнее положение источника водоснабжения увеличивает приходную часть водного баланса, внутреннее - уменьшает, но в том и другом случаях значительные массы воды переводятся на верхние уровни дренирования.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований.

Результаты исследований могут быть использованы при поисках и разведке месторождений подземных вод, обосновании выбора и анализе экологического состояния источников водоснабжения, при обосновании выбора и оценке эффективности технологий водопод-готовки на проектируемых, действующих и реконструируемых станциях очистки подземных вод, при изучении процессов вторичного минералообразования, профилактике и анализе заболеваемости населения в эндемических зонах, при совершенствовании системы мониторинга, в процессе принятия административных, организационных и инженерных решений, связанных с реализацией мероприятий по рациональному использованию и охране подземных вод и обеспечению экологически безопасного водоснабжения населения региона

Результаты исследований использованы в работах государственных геологических, проектно-изыскательских и проектных организаций, эксплуатационных служб, управленческих и административных структур региона, являются основой комплексных целевых программ по обеспечению населения Томской области и Республики Хакасия питьевой водой и в их составе реализуются в настоящее время. Обобщение материалов и анализ состояния водоснабжения населения Кемеровской области использованы в разработке мероприятий по водообеспечению населения в условиях чрезвычайных ситуаций. Результаты исследования гидрогеологических условий крупных угольных месторождений Кузнецкого и Канско-Ачинского бассейнов защищены в ГКЗ при СМ СССР и используются в настоящее время при строительстве и эксплуатации крупных карьеров и организации водоснабжения на этих территориях. Выявленные закономерности и тенденции развития процессов подтопления учитываются в перспективном планировании, при проектных и изыскательских работах, входят составной частью в основу инженерно-геологических карт г.Томска, используются при последующих работах, выполняемых другими исследователями.

Материалы исследований используются в учебном процессе в Томском политехническом и Томском государственном архитектурно-строительном университетах.

Апробация работы. Основные теоретические положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на восьми Всесоюзных совещаниях по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (1967 - 2003), научно-технических конференциях ТИСИ (1972) и ТЛИ (1973), научно- практической конференции «Молодью ученые и специалисты Томской области в IX Пятилетке» (Томск, 1975), Всесоюзном совещании «Гидрогеохимические методы исследований в целях поисков глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых (Томск, 1978), Всесоюзном семинаре «Режимные инженерно-геологические и гидрогеологические наблюдения в городах» (Сочи, 1983), конференции «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Западно-Сибирской плиты и ее складчатого обрамления» (Тюмень, 1983), Всесоюзном совещании «Процессы подтопления застроенных территорий грунтовыми водами» (Новосибирск, 1984), семинаре по математическому моделированию гидрогеологических процессов (Новосибирск, 1984), Всесоюзном совещании по проблемам строительства (Одесса, 1988), Всероссийском совещании «Многоцелевые гидрогеохимические исследования в связи с поисками полезных ископаемых и охраной подземных вод» (Томск, 1993), Втором международном конгрессе "Вода: экология и технология" (Москва, 1996), научно-практической конференции «Геологическое строение и полезные ископаемые западной части Алтае-Саянской горной области» (Новокузнецк, 1995), Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды» (Томск, 1995), научной конференции, посвященной 75-летию геологического образования в ТГУ (Томск, 1996), XXVII Конгрессе международной ассоциации гидрогеологов (Лас-Вегас, 1997), научной конференции, посвященной 120-летию основания ТГУ (Томск, 1998), ХХГО! Конгрессе международной ассоциации гидрогеологов (Ноттингем, 1998), научно-технической конференции «Техника и технология очистки и контроля качества водьо> (Томск,

1999), научной сессии «Проблемы экогеологии Сибири» (Томск, 1999), региональном совещании «Состояние и проблемы мониторинга геологической среды, геоэкологических и гидрогеологических исследований на территории Сибири и Урала» (Томск, 1999), Ш международной научно-практической конференции "Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность" (Кемерово, 2000), семинаре "Минералогия техногенеза - 2000" (Миасс,

2000); конференциях «Ш века горно-геологической службы России» и «Проблемы геологии и геохимии юга Сибири» (Томск, 2000) и ряде других научных форумов.

Публикации. Основные результаты исследований освещены в 54 научных публикациях, в том числе в 5 монографиях,

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Общий объем работы 360 страниц текста, включающего "62 таблицы, 140 рисунков и 220 наименований библиографических источников.

Автор искренне благодарен всем, чьей помощью, консультациями и советами ему приходилось пользоваться, сотрудникам геологических и водоснабженческих организаций, коллегам по работе и всем, с кем довелось в той или иной мере сотрудничать, ощущая постоянное участие и поддержку.

Особую признательность автор выражает своему учителю и постоянному консультанту, доктору геолого-минералогических наук, профессору Г.М.Рогову.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ КАК КОМПЛЕКСНАЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Современный этап развития наук геологического цикла отмечен становлением нового междисциплинарного направления, связанного с резким повышением внимания к экологической составляющей вопросов, традиционно являвшихся предметом исследований отдельных научных дисциплин.

По определению академика В.И.Осипова (1993), геоэкология (мы будем придерживаться термина, впервые предложенного еще в 1939 г. К.Троллом) - наука, изучающая геосферные оболочки Земли как компоненты окружающей среды и минеральную основу биосферы и происходящие в них изменения под влиянием природных и техногенных факторов. Ее основные задачи: анализ изменения геосфер под влиянием природных и техногенных факторов; рациональное использование и охрана водных, земельных, минеральных и энергетических ресурсов; снижение ущерба окружающей среде от природных природно-техногенных катастроф и обеспечение безопасного проживания людей. Важно подчеркнуть, что геосферные оболочки рассматриваются здесь как часть окружающей среды, определяющей развитие биосферы во всех ее появлениях, в том числе и в наиболее высокоорганизованной форме - человеческом обществе.

Определяя место проблем водоснабжения в геоэкологической тематике, следует отметить, что это один из основных и наиболее древних видов деятельности, направленных на реализацию экологических функций литосферы.

Совершенно очевидно, что источник и сооружения водоснабжения в комплексе полностью отвечают общему определению (Ретюм, Долгушин, 1978) природно-технической системы (ПТС) как любой комбинации из технического устройства и природного тела, технические и природные элементы которой объединяются единством выполняемой социально-экономической функции.

Специфика ПТС водоснабжения из подземных источников определяется, прежде всего, целенаправленной ориентировкой на обеспечение потребительской реализации ресурсной функции литосферы, что возможно только при теснейшем взаимодействии технических компонент с геологическими телами. Таким образом, ПТС водоснабжения с полным правом можно отнести к системам, называемым Г.К.Бондариком (Бондарик, Ярг, 1990; Бондарик, 1994) литотехническими. Большинство таких систем, помимо потребительской, обладает еще средообразующей функцией (Аверкина, 1997). Рассматривая литотехническую систему водоснабжения из подземных источников, особенно в той ее части, которая непосредственно контактирует с геологическим пространством (водозаборные сооружения), можно уверенно утверждать, что средообразующая функция по отношению к геологической среде реализуется, как правило, в деструктивной форме. Прежде всего, это относится к гидрогеодинамической составляющей геологической среды. Чем выше производительность водозабора, тем интенсивней гидрогеодинамическое дестуктивное влияние. Осушение водоносных пород в безнапорных водоносных горизонтах и снижение пластового давления в напорных приводит к уплотнению и вторичной консалидации рыхлых отложений, активации разрушения карстующихся разностей пород, деформациям дневной поверхности, изменению характера биоценозов и проч.

Опосредованно, через гидрогеодинамическую составляющую, эксплуатация водоносных горизонтов приводит к изменению физико-химического состояния геологической среды и, как следствие, к изменению химического состава и показателей качества подземных вод. В терминах экологической геологии (Трофимов, Зилинг, 1997) это означает метаморфизацию геофизико-геохимической (санитарно-эпидемиологической) функции литосферы. Уже в природных условиях подземные воды редко имеют качество, позволяющее использовать их для хозяйственно-питьевых целей без предварительной подготовки, и эта проблема осложняется все возрастающим техногенным загрязнением источников водоснабжения. Водоподго-товка осуществляется на очистных сооружениях, являющихся составной частью ПТС водоснабжения, и сопровождается образованием отходов: твердых осадков в случаях применения реагентных и аэрационных методов водоподготовки и минерализованных растворов - при ионообменных технологиях. Отходы, как правило, сбрасываются на рельеф и в поверхностные водотоки и водоемы, загрязняя окружающую среду.

Завершающий элемент ПТС водоснабжения - магистральные и разводящие водопроводные сети, непосредственно контактирующие с приповерхностными частями литосферы. Именно этот элемент, с одной стороны, обеспечивает экологический комфорт жизнеобитания, а с другой, при неудовлетворительном техническом состоянии обусловливает проявления нежелательных, а иногда и опасных инженерно-геологических процессов, таких, например, как подтопление урбанизированных территорий со всем комплексом его негативных следствий.

Юг Сибирского региона характеризуется разнообразием природных и социально-экономического обстановок, хозяйственной деятельности и интенсивности техногенного воздействия на геологическую среду, которыми в совокупности определяются геоэкологические условия водоснабжения. Каждая из составляющих совокупности в зависимости от состояния изученности в той или иной степени охарактеризована в работе.

Общим вопросам геоэкологии и экологической геологии посвящено громадное количество фундаментальных работ (Сергеев, 1979,1984; Козловский, 1989; Осипов, 1993; Бондарик, 1989, 1994; Круть, 1997; Трофимов, Зилинг, 1997; Теоретические основыЛ.,1997; Плотников, 1998; Прозоров, 2000 и многие другие). В области геотектоники и структурной геологии широко известны исследования Н.Л.Добрецова, ЮА.Кузнецова, М.А.Усова, КСШатского, В.Е.Хаина. Вопросы выделения структурно-гидрогеологических подразделений и гидрогеологического районирования освещены в работах" Н.К.Игнатовича, Ф.П.Саваренского, А.М.Овчинникова, Г.Н.Каменского, Е.В.Пиннекера, И.К.Зайцева, Н.И.Толстихина, О.Н.Толстихина, В.К.Кирюхина, Ф.А.Макаренко, Н.А.Маринова, В.М.Степанова, Б.И.Писарского и других. Проблемам гидрогеохимии зоны гипергенеза и формирования подземных вод посвящены основополагающие работы Е.В.Посохова, С.Р.Крайнова, В.М.Швеца,

A.И.Перельмана, С.Л.Шварцева и других крупнейших ученых России.

Результаты гидрогеологических и гидрогеохимических исследования непосредственно на территории региона отражены в многочисленных научных отчетах, статьях, монографиях и диссертациях Ю.Н.Акуленко, С.Г.Бейрома, В.Я.Бычкова, Б.А.Воротникова, Е.М.Дутовой, Н.Е.Ермашовой, В.Г.Иванова, Е.С.Коробейниковой,

B.П.Карловой, Ю.Г.Копыловой, М.А.Кузнецовой, В. С. Кусковского, М.И.Кучина, З.В.Лосевой, А.А.Лукина, В.М.Людвига, В.М.Матусевича, А.Ю.Озерского,

Е.Ю.Осиповой, Ю.С.Парйлова, Г.А.Плевакб, Д.С.Покровского, Е.А.Пбномарёва, О.ВЛостниковой, , В.К.Попбва, Н.М.Рассказова, Г.М.Рогова, Ж.Н.Савиной, Ю.К.Смолёнцёва, П.А.Удодова, С.Л.Шварцева и других;, Собственно геоэкологические вопрЬсы в этих работах рассмотрены, как правило, фрагментарно, однако в последнее время появились и работы, специально пЬсвящённУе геоэкологическим проблемам отдельных структур региона, (работы В.П.Дегтярева, А.Н.Зап6льскЬго,

A.В.МананкЬва, В.Е.Ольховатёнко, В.К.Попова, Л.П.Рихванова, Н.А.Рослякова,

B.П.Парначева и других). Региональные и технологические вопросы' водоснабжения' рассмотрены в работах Н.Д.Артеменка, А.Ф.Порядйна, Ю.Ф.Турутина, В.В.Дзк|бо и других исследователей.

Обзор и анализ проведенных ранее исследований свидетельствуют, что накоп: ленный опыт и большой фактический материал позволяют решать многие гебэ'колЬ-гические задачи, возникающие в регионе. В 1о же время, ряд вопросов требует дальнейших исследований и уточнений. К таким вопросам относятся региональные закономерности организации водоснабжения. Слабо изучены вопросы изменчивости качества подземных вод, определяющие стратегию и технологические аспекты водоподго-товки. Практически не рассмотрены процессы приро дно-техногенного минералообра-зования в геосферной и, особенно, в технической подсистемах ПТС водоснабжения. Недостаточно изучены экологические следствия деятельности Предприятий уГольнбй, нефтяной и атомной промышленности, техногенное воздействие которых, сопоставин мое, а иногда и превосходящее воздействие природных факторов, вызывает глубокое изменение гидрогеологических условий. Недостаточно изучена роль ПТС водоснабжения как фактора формирования негативных инженерно-геологических процессов, таких как техногенное подтопление урбанизированных территорий. Требуют дальнейшей разработки вопросы защищенности водоносных горизонтов и их реабилитации при техногенном загрязнении.

Все вышесказанное послужило основой для проведения исследований в этом направлении, определило их цели и задачи и нашло отражение в данной работе.,

2. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РЕГИОНА

Территория исследований, расположенная в пределах Алтае-Саянской складчатой области (АССО) и прилегающих пространств Западно-Сибирской плиты и административно совпадающая с югом Сибирского Федерального округа (Томская, Кемеровская, Новосибирская области, Республика Хакасия, Республика Алтай, Республика Тыва, юг Красноярского края, Алтайский край), характеризуется исключительным разнообразием природных ландшафтно-климатических, геолого-структурных и гидрогеологических условий, определяющих особенности хозяйственной деятельности и общей социально-экономической и экологической обстановки в регионе.

Горноскладчатая часть представляет собой систему глубоко эродированных хребтов Горного Алтая, Кузнецкого Алатау, Западного и Восточного Саянов, Тану-Ола и Сангилена, между которыми располагаются Кузнецкая, Минусинские, Рыбинская, Тывинские и ряд других, более мелких, межгорных впадин. В пределах хребтов преобладает среднегорный рельеф с абсолютными высотами 1000-2000 м, на юге развиты участки высокогорья (3276 м - хр. Сангелен и 4620 м - г. Белуха). Центральные части межгорных впадин располагаются на отметках от 125-150 (Рыбинская впадина) и 200-300 (Кузнецкая и Минусинские котловины) до 500-800 (Тывинские впадины) и

даже 1000-1200 м (Алтайские впадины). В северном и северо-западном направлениях горные массивы последовательно сменяются низкогорным рельефом, а затем всхолмленными возвышенностями, характерными для Салаира и Колывань-Томской складчатой зоны и, наконец, пространствами Западно-Сибирской равнины с абсолютными отметками 40-100 м в долинах р.Оби и ее притоков.

Климат региона резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха изменяется от +0,6 °С на юго-западе до -3,5 °С на северо-востоке и -5-6°С в высокогорных районах. Годовое количество осадков на большей части территории составляет 400-500 мм, что при малых величинах испарения обеспечивает избыточное увлажнение. В степных районах (Алтайский край, Новосибирская область) и внутренних частях межгорных котловин количество осадков уменьшается до 200-250 мм, а условия близки к полуаридным. Осадки до 1000-1100 мм и более отмечены на горных склонах Кузнецкого Алатау, перехватывающих влагу западных воздушных течений.

Густота речной сети, принадлежащей бассейнам Оби и Енисея, в горных районах достигает 0,7-0,8 км/км2 , в таежных районах Западной Сибири составляет 0,35—0,40 км/км2, а в бессточных котловинах, таких как Кулундинская и Барабинская, и внутренних степных частях межгорных впадин снижается до 0,1 км/км2 и менее. Среднегодовые модули стока в засушливых районах котловин составляют от 0,7 до 2,7, в горных районах могут достигать более 25 лДокм2). Модули подземного стока в горных районах составляют 2-5 л/С км2), в бассейнах с широким развитием карста повышаются до 7 - 9 л/Лскм2), в бессточных котловинах могут составлять лишь сотые дачи лЛокм2) И менее. Широко развиты озера, а в таежной зоне Западной Сибири - болота, создающие мощный демпфирующий эффект в регулировании режима стока и обеспечивающие особый тип грунтово-болотного питания рек.

В целом, природные ландшафтно-климатические условия не только являются одним из важнейших факторов формирования ресурсов, состава и качества подземных вод, но и предопределяют характер размещения населения и развития производительных сил.

В структурно-тектоническом плане АССО принадлежит части трансконтинентального Центрально-Азиатского складчатого пояса. Гетерогенные слоисто-глыбовые сооружения АССО на юге продолжаются в Монголию, на юго-западе отделяются герцин-ской Обь-Зайсанской зоной от палеозоид Казахстана, на севере и северо-западе перекрываются осадочным чехлом Западно-Сибирской плиты, а на северо-востоке граничат с Сибирской платформой. Современный структурно-тектонический облик региона и вещественный состав слагающих его пород, а, соответственно, и современная гидрогеологическая обстановка во многом определяются предшествующей историей развития.

Возникновение и развитие системы горно-складчатых сооружений АССО объясняют многоэтапными событиями, сопровождавшими эволюцию Палеоазиатского океана и столкновение Индийского и Евразиатского континентов (Зоненшайн и др., 1990; Добрецов и др., 1995, 2004; Борукаев, 1996 и др.). С этих позиций, отдельные составляющие АССО первоначально развивались достаточно автономно и на значительном удалении друг от друга, затем, после основной аккреации и присоединения к Сибирской платформе, - как единая континентальная докембрийско-салаирско-каледонская провинция. Продолжающееся давление Индостана, который действует как клин, раскалывая Евразию и отделяя от нее блоки, сопровождалось деформациями: крупными перемещениями по разломам, ростом горных сооружений и унаследованным прогибанием межгорных впадин с накоплением в них угленосных моласс.

Развитие Западно-Сибирского осадочного бассейна началось рифтогенезом в начале триаса (Натапов и Буш, 1997). Рифогенез сопровождался образованием грабенов, заполненных континентальными красноцветами с телами вулканитов. Верхнюю часть осадочного чехла бассейна образуют терригенные мелководно-морские и континентальные отложения средней юры, мела и палеогена.

Согласно традиционному для научных исследований структурно-гидрогеологическому районированию (Зайцев, Толстихин, 1963,1971; КирюхинДол-стихин, 1987 и др.), рассматриваемая территория относится к палеозойской Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области, объединяющей гидрогеологические массивы и межгорные артезианские бассейны, и мезо-кайнозойскому ЗападноСибирскому артезианскому мегабассейну.

Гипсометрически приподнятые складчатые структуры гидрогеологических массивов сложены интенсивно дислоцированными и метаморфизованными терригенны-ми, карбонатными, вулканогенными и интрузивными образованиями в возрастном диапазоне от нижнего рифея до нижнего девона включительно. Породы характеризуются преимущественным распространением трещинных, трещинно-карстовых и тре-щинно-жильных подземных вод, приуроченных, главным образом, к зоне экзогенной трещиноватости, имеющей региональное распространение. Относительно низкие фильтрационные свойства и водообильность коренных пород не позволяют рассчитывать на формирование крупных запасов подземных вод. Исключение составляют за-карстованные карбонатные породы, входящие первоначально в состав аккреционных призм, и разнообразные, вне зависимости от литологического состава, породы в зонах тектонических нарушений.

Артезианские бассейны межгорных впадин сложены стратифицированными в возрастном диапазоне от среднего девона до юры дислоцированными терригенными, терригенно-карбонатными, вулканогенно-терригенными осадками. В формировании фильтрационных и емкостных свойств палеозойских пород, литифицированных в стадии выше среднего катагенеза, основную роль играют трещинные коллекторы. В мезозойских, более рыхлых отложениях, значение пористости возрастает. На фоне в целом невысокой обводненности повышенной водообильностью обладают песчанистые и карбонатные разности пород в верхней, наиболее трещиноватой зоне, особенно в долинах рек и депрессиях рельефа. При благоприятных условиях здесь формируются достаточно крупные водные ресурсы.

В рыхлых и слабо сцементированных отложениях мезо-кайнозойского чехла Западно-Сибирского артезианского мегабассейна выделяется более 20 водоносных горизонтов, перспективных для водоснабжения. Наиболее водообильными являются горизонты палеогеновых и меловых отложений, способные обеспечить водоснабжение практически сколь угодно крупного потребителя.

Общими чертами повсеместно развитых кайнозойских отложений являются низкая степень литификации, поровый тип коллекторов и преимущественно пластовый характер залегания водовмещающих пород. К долинам рек Оби, Томи, Чулыма, Енисея, Абакана, Тубы, Кана и их притоков приурочены четвертичные аллювиальные отложения, вмещающие высоко водообильные горизонты порово-пластовых вод.

Считается, что страна или регион периодически будут испытывать дискомфорт, если удельная обеспеченность населения составляет менее 1,7 тыс. м3 в год на 1 человека (Обзорно-аналитические материалы, 1997). В рассматриваемом регионе только речной сток даже в пределах наиболее урбанизированной и, следовательно, распола-

гающей относительно малыми удельными водными ресурсами Кемеровской области обеспечивает не менее 15 тыс. м3 воды в год на каждого жителя (табл. 1). Ресурсы пресных подземных вод составляют от 0,92 до 20,9 тыс. м/год на 1 человека. Таким образом, по природным условиям регион в целом хорошо обеспечен водными ресурсами, однако это благополучие относительное. Ресурсы далеко не всегда присутствуют там, где они нужны конкретному потребителю.

Распределение населения региона неравномерно (табл. 1, рис. 1). При низкой плотности населения в республиках Тыва и Алтай, в горных районах Красноярского края, Кемеровской области и Республики Хакасия, а также в таежных пространствах Томской и Новосибирской областей подавляющая его масса сосредоточена на ограниченных площадях. Таковы мощные промышленно-селитебные Кемеровская и Новокузнецкая агломерации в Кузбассе, Новосибирская в Новосибирской области и Абакан-Черногорская - в Республике Хакасия. Менее напряженная, но имеющая собственную специфику обстановка характерна для южных районов Томской области.

Таблица 1. Некоторые показатели обеспеченности населения водными ресурсами

Техногенная нагрузка обусловлена различными видами хозяйственной деятельности (рис. 2). Основное воздействие на окружающую, в том числе и на геологическую, среду оказывают разработка месторождений полезных ископаемых, сельскохозяйственная деятельность, комплексное техногенное влияние различных производств в пределах урбанизированных территорий, объекты энергетики, особенно атомной.

Рис 1 Распределение и плотность населения

/-субъекты Российской федерации (I- Томская область, II- Новосибирская область, III- Кемеровская область, IV- Красноярский край, V-Алтайский край, VI- Республика Хакасия, VII- Республика Алтай, VIH-Республика Тыва), плотность населения, чел/км 2-1,8-2,2, 5-2,3^4,7, 4-4,8-9,5,5-9,6+15,6, 6-15,7+31,4, 7- районные центры, 8- крупные населенные пункты

[ | горно-складчатые области

| j межгорные и предгорные впадины

[у-] границы геологических структур

— ж!дмагистрали

~\| автодороги

Западно Сиби] плита

□

ю-СаянЗ] Складчатая область^3

Рис 2 Виды хозяйственной деятельности

1-3 территории 1-развития сельского хозяйства 2-добычи каменного у бурого угля 3-добычи нефти и газа, 4- объекты добычи рудных полезных ископаемых

По видам техногенного воздействия выделяются районы добычи нефги и газа (север Томской и Новосибирской областей), каменного и бурого углей (Кемеровская область, Красноярский край, Республика Хакасия, Новосибирская область), рудных полезных ископаемых (Республики Алтай, Хакасия, Тыва, юг Красноярского края), сельскохозяйственной деятельности, развитой повсеместно, но наиболее интенсивно в Алтайском крае, Новосибирской области и Республике Хакасия.

Неоднородность геоэкологических и гидрогеологических условий, неравномерность распределения населения, специфика хозяйственной деятельности каждого из субъектов Федерации и, как следствие, особенности техногенной нагрузки, все это, с одной стороны, предопределяет современное состояние водоснабжения, а с другой, требует повышенного внимания при использовании водных ресурсов в целях устойчивого жизнеобеспечения территорий, в т.ч. и для организации надежного экологически безопасного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

В работе рассматривается состояние водоснабжения населения субъектов Российской Федерации на территории региона. Наиболее подробный анализ приводится для территорий Республики Хакасия, Томской и Кемеровской областей - представительных субъектов Федерации, охватывающих широкий диапазон природных и социально-экономических обстановок. Кемеровская область и Республика Хакасия, обладающие резко отличным уровнем экономического развития, расположены на территориях межгорных впадин и обрамляющих структур горноскладчатых сооружений с четко выраженной климатической зональностью. Томская область почти полностью находится в пределах Западно-Сибирской плиты и характеризуется гумидным климатом.

Более 70% населения (от 25% в Республике Алтай до 87% в Кемеровской области) сосредоточено в городских населенных пунктах, среди которых 88 городов различного уровня подчинения и 119 поселков городского типа Сельское население проживает в селах, объединенных в 1996 сельских администраций. Только 24 населенных пункта, согласно СНиП 2.04.02-84, относятся к I категории надежности подачи воды (число жителей более 50 тыс. человек). Подавляющее большинство составляют малые населенные пункты, что создает определенные сложности в обеспечении населения надежными источниками водоснабжения.

Для водоснабжения используются поверхностные и подземные воды. Вариант использования поверхностных вод для хозяйственно-питьевых целей нельзя считать удовлетворительным в связи с уже существующим загрязнением (Томь, Иня и др.) и полной незащищенностью от потенциальных катастроф, примеры которых широко известны как в России, так и за рубежом (Чернобыль, прорыв вод, содержащих цианиды, в бассейне Дуная и др.). Тем не менее, в Новосибирской, Кемеровской областях и Алтайском крае поверхностные воды широко используются для водоснабжения населения гг. Новосибирск, Новокузнецк, Кемерово, Прокопьевск, Междуреченск, Ленинск-Кузнецкий, Барнаул, Рубцовск и др. В большинстве из них водоснабжение базируются на совместной эксплуатации поверхностных и подземных источников, однако в наиболее крупных доля поверхностных вод достигает 80%. В Республике Хакасия и на юге Красноярского края поверхностные воды для питьевых нужд используются в меньшей мере, а в Томской области не используются вовсе.

Доля подземных вод в общем водопотреблении составляет от 37,2 - 48,1 (Кемеровская и Новосибирская области) до 96,7 - 100% (Республика Хакасия, Томская об-

ласть). Активно эксплуатируются горизонты стратифицированных отложений широкого возрастного диапазона и различного литологического состава: от закарстованных известняков рифея и венда до современных аллювиальных гравийно-галечниковых образований. Для организации централизованного водоснабжения крупных потребителей стратегическое значение на территории Западно-Сибирского артезианского бассейна (Томская, Новосибирская области, Алтайский край) имеют водоносные комплексы палеогеновых, меловых и, в меньшей мере, неоген-четвертичных отложений, на территории Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области - комплексы аллювиальных четвертичных отложений крупных речных долин (юг Красноярского края, Республика Хакасия, Кемеровская область) и неоген-четвертичных отложений межгорных впадин (Республика Алтай, Республика Тыва).

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения на территории региона разведано около 400 месторождений пресных подземных вод с запасами около 8,5 млн. м3/сут., что составляет, в среднем, 740 л/сут на 1 человека. Наиболее полно разведаны подземные воды в Кемеровской области, где, несмотря на самую низкую удельную обеспеченность разведанными запасами, доказана принципиальная возможность удовлетворения нужд основной массы населения, в том числе и сельского. С различной степенью детальности, но, в целом, гораздо хуже изучены подземные воды в Томской области и в Республике Хакасия (например, в Республике Хакасия разведанные запасы даже наиболее хорошо изученного комплекса аллювиальных отложений составляют лишь 10% от потенциальных). Высокие же средние значения удельной обеспеченности связаны с тем, что основная доля разведанных запасов приходится на единичные крупные месторождения, такие как Томское (48% разведанных запасов) и Черногорское (74%), обеспечивающие нужды административных центров. Эти месторождения, уникальные по запасам, являются в то же время типичными представителями, характерными для основных гидрогеологических структур.

Томское месторождение расположено в пределах Обь-Томского междуречья и относится к месторождениям платформенного типа (рис. 3, 4). Водовмещающие породы основного продуктивного водоносного комплекса палеогеновых отложений представлены горизонтами разнозернистых песков, в нижней части разреза обогащенных гравием и галькой. Глубина залегания водоносных пород возрастает с юга на север от 40 до 80 м, а мощность продуктивной толщи изменяется от 20 - 30 м в юго-восточной части месторождения до 90 - 150 м - в северной (см. рис. 4). Производительность ряда эксплуатационных скважин достигает 2 - 2,5, а отдельных - до 2,9 тыс. м3/сут. Разведанные эксплуатационные запасы подземных вод составляют 500 тыс. м3/сут.

Черногорское месторождение является представителем месторождений в речных долинах (рис. 5). Водоносный горизонт четвертичных аллювиальных отложений, выполняющих долину р.Абакан, имеет двухслойное строение. Коэффициенты фильтрации верхнего, собственно продуктивного, слоя гравийно-галечниковых отложений с песчаным заполнителем на участке водозабора МПС колеблются от 60 до 150 м/сут и достигают 620-825 м/сут на Черногорских участках. Удельные дебиты скважин при разведке составляли от 6,2 до 63,5 л/с. Горизонт имеет тесную гидравлическую связь с поверхностными водами. Эксплуатационные запасы подземных вод утверждены в сумме 287,7 тыс. м3/сут.

Доля крупных месторождений среди разведанных в АССО не превышает 2%.

ТОМСК

пдпп

ЦЦЦп

03133^

"Не

" Ш5 Ч

или

о<

ЕЗ' О»

Рис. 3. Схема расположения водозабора г. Томска 1 - линии эксплуатационных скважин водозабора, 2 - изолинии снижения уровня подземных вод, м, 3 - граница выступа палеозойского фундамента

Рис. 4. Фрагменты геологического строения Томского месторождения подземных вод / - пески, 2 - пески с гравием, 3 - глины, 4 - суглинки, 5 - линзы лигнитов, 6 - глины коры выветривания, 7 - скважина и динамический уровень подземных вод

Рис 5. Местоположение и гидрогеологическое строение Черногорского месторождения:

1 - границы застройки, 2 - защитная дамба, 3 -участки месторождения с утвержденными эксплуатационными запасами (МПС..А1 и А2 -Абаканские, 41 и 42 - Черногорские, НС-Н -насосной станции II подъема) На разрезе I - I 4 - четвертичные аллювиальные гравийно-галечниковые отложения с песчаным заполнителем, 5 - то же с супесчаным и суглинистым заполнителем, 6 - слабоводоносные каменноугольные отложения, 7 - уровень подземных вод

Основную же часть составляют месторождения, приуроченные к трещинным и тре-щинно-карстовым коллекторам. Для них характерны сложные и очень сложные гидрогеологические условия, сравнительно небольшие размеры, высокая неоднородность фильтрационных свойств водовмещающих пород, неопределенность как обеспеченности, так и самих источников формирования ресурсов подземных вод.

Ярким примером является Корчинское месторождение на Батеневском кряже (рис. 5). Собственно продуктивным является блок нижнекембрийских закар-стованных известняков и мраморов в центральной части полосы верхнепротерозойских и нижнекембрийских карбонатных отложений, залегающих среди интрузивных пород. Наибольшие во-допритоки характерны для глубин 55-112 м. Коэффициенты водопроводимости " достигают 2140-2320 м2/сут, а удельные дебиты скважин колеблются от 8,3 до 25,6 л/с. Запасы подземных вод утверждены для водоснабжения г.Сорска в количестве 11,3 тыс. м3/сут.

Более ста месторождений с общими запасами 1399,7 тыс. м3/сут. (46,3% запасов, разведанных в регионе) не эксплуатируются по различным причинам - от ухудшения качества воды (Сорское, Каландасское и др.) и отсутствия предприятия, для которого оценивалось месторождение (Аскизское), до прекращения финансирования уже начатого строительства водопроводов, в том числе и групповых (Ширинское). Среди неосвоенных как мелкие, так и крупные месторождения, такие, например, как Кемеровская группа месторождении, где отдельные из них имеют запасы, превышающие 100 тыс. м3/сутки. В Томской области не эксплуатируются 12 достаточно

Рис. 5. Схематическая гидрогеологическая карта Корчинского месторождения 1-4 - водоносные горизонты и комплексы 1 -четвертичных аллювиальных отложений, 2 - нижнекембрийских отложений Закарстованные известняки, мраморы, доломиты, 3 - верхнепротерозойских отложений Песчаники, сланцы, известняки, доломиты, 4 - интрузивных образований Граниты, сиениты, 5 - зоны тектонических нарушений, водоносные, 6 - гидроизогипсы и их абсолютные отметки, м, 7 - поисковые и разведочные гидрогеологические скважины, 8 - действующие водозаборы I - «Корчин Ключ», II - АО «Силикат» На разрезе 9-пески с дресвой, 10-глины, 11 -уровень подземных вод, 12-гидро-геологические скважины

крупных месторождений с общими утвержденными запасами более 280 тыс. мЛсутки.

Суммарный общий отбор подземных вод составляет более 2700 тыс. м3/сут. В эту цифру не входит расход воды, отбираемой индивидуальными источниками водоснабжения, которыми пользуется некоторая часть населения даже в наиболее крупных городах. В сельской местности эта часть может быть весьма существенна в связи с недостаточным развитием водопроводных сетей. Кроме того, в ряде малых населенных пунктов вообще нет коммунального водоснабжения.

Среднее удельное водопотребление в Томской области и в Республике Хакасия близко к среднему российскому (среднее по России около 260 л/сут. на 1 человека), в Кемеровской, Новосибирской областях и Алтайском крае превышают ее, в Республике Алтай - намного ниже. Для сравнения, водопотребление, имеющее выраженную тенденцию к снижению, не превышает в Японии и в Швеции 200 - 215 л/сут., а в Германии составляет 120 л/сут. на 1 человека.

Городское население в Республике Хакасия, согласно официальной отчетности, потребляет 357, в Томской области 463, в Кемеровской - 605 л/сут. воды на человека Диапазон величин удельного водопотребления по отдельным городским населенным пунктам очень широк. Их значения колеблются от 85 - 90 (гг. Юрга, Колпашево и др.) до 580 (гг. Саяногорск, Стрежевой) и даже 720 л/сут (г. Сорск). Максимальное водо-потребление принадлежит городам, имеющим мощную промышленность и расходующим большие объемы воды на производственные нужды. В сельской местности подается населению Кемеровской области 152, Томской 183, Республики Хакасия 209 л/сут. на 1 человека. Колебания средних величин в отдельных районах составляют от 49 до 323 л/сут. Наиболее велики они в степной и лесостепной полуаридных зонах, причем на хозяйственно-питьевые цели расходуется 46-53% потребляемой воды. Минимальные значения относятся преимущественно к гумидной зоне, а доля хозяйственно-питьевого водоснабжения возрастает до 72-67%.

Возникает парадокс: водопотребление максимально там, где воды мало, минимально там, где она есть. По нашему мнению, это связано с тем, что в засушливых районах обеспечение населения базируется в подавляющей своей массе на эксплуатации коммунальных систем водоснабжения, на которых существует учет отбираемой воды. Малые же значения показателей, характерные для гумидной зоны, объясняются не недостатком воды, а отсутствием настоятельной, жизненно необходимой потребности в коммунальных водозаборных сооружениях и, соответственно, самих сооружений и учета водопотребления.

Проведенный нами анализ тенденций развития водоснабжения свидетельствует о выраженном в последнее десятилетие снижении'объемов водопотребления сельским населением. В Республике Хакасия, например, это снижение при увеличении численности сельского населения на 15% составляет около 30, а по отдельным районам до 60% водоотбора в конце 80-х годов прошлого столетия. Среди причин на первое место следует поставить общий упадок экономики предприятий агропромышленного комплекса, сельскохозяйственного производства в целом и прямое снижение численности общественного стада. Снижение общего водоотбора даже в тех районах, где статистические показатели водопотребления имеют низкие значения, позволяет утверждать, что острого дефицита воды в сельской местности нет - население, в среднем, отбирает столько воды, сколько ему требуется и сколько позволяет техническое оснащение систем водоснабжения.

Современный облик систем водоснабжения в значительной мере отражает тен-

денции, существовавшие в эпохи индустриализации, территориально-промышленных комплексов и освоения целинных земель, когда основным принципом развития экономики было создание градоформирующих объектов (КМК, СаАЗ, Сибирский химический и Сорский молибденовый комбинаты и др.), а социальная сфера финансировалась по остаточный схеме. В целом, современный уровень централизации и технического оформления систем водоснабжения в значительной мере определяется статусом населенных пунктов и финансовым положением градоформирующих предприятий.

Централизованные системы водоснабжения, имеющие практически весь набор необходимых сооружений, реализованы в крупных административных и промышленных центрах. В поселках городского типа системы водоснабжения наиболее часто организованы по схеме: локальный водозабор с насосными станциями I (обычно погружные насосы ЭЦВ) и II подъемов - напорно-регулирующая емкость- разводящая водопроводная сеть (кольцевая или тупиковая), оборудованная вводами в дома и водоразборными колонками. Реже используются децентрализованные системы (водозабор - башня, сети отсутствуют) и системы с несколькими водозаборами, работающими на общую кольцевую сеть. Используются как групповые водозаборы (от 2 до 17 скважин), так и одиночные скважины. В отдельных поселках используются и шахтные колодцы.

В сельской местности централизованными системами (один или несколько водозаборов и разводящие сети) обеспечено, ориентировочно, 45-50% населенных пунктов и населения, децентрализованными системами общего пользования - третья часть, а только автономными системами - около 20% населенных мест (малые населенные пункты, имеющие первые десятки, иногда до 200-300 жителей). Такие населенные пункты есть в каждом административном подразделении, но в степных районах они единичны, в то время как в горных составляют четверть, а иногда до 60% населенных мест. Основными водозаборными сооружениями коммунальных систем водоснабжения являются скважины. Глубина скважин изменяется от 14 до 200 м, около 60% имеет глубину 50- 100 м. Значительная часть скважин имеют срок эксплуатации, близкий к предельному. В Республике Хакасия, например, 80% скважин эксплуатируется более 20 лет, а 35-40% пройдены еще до 1975 г. Особую тревогу вызывает состояние водопроводных сетей. Их предельная изношенность и аварийное состояние в ряде крупных городских населенных пунктов (гг. Абакан, Черногорск, Новокузнецк и др.) при существующих совершенно недостаточных объемах реновационных работ дают основание считать реальной угрозу паралича систем водоснабжения. В ряде сельских населенных мест сети отсутствуют, а там, где имеются, их износ нередко достигает 8090%.

Анализ состава, технического оснащения и режима эксплуатации систем водоснабжения в малых и средних населенных пунктах позволяет сделать вывод, что самым существенным их недостатком является практически полное, особенно в сельской местности, отсутствие сооружений для очистки воды. Низкая обеспеченность станциями водоподготовки объясняется не только финансовыми сложностями, но и недостатком информации о современных технологиях и технических средствах и отсутствием хорошо проработанных и адаптированных к местным условиям проектов установок небольшой производительности для сельских маломощных водозаборов.

4. КАЧЕСТВО ПРИРОДНЫХ ПИТЬЕВЫХ ВОД И ТЕХНОЛОГИИ

водоподготовки

Воды, приуроченные к верхней части гидрогеологического разреза и использующиеся для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения, разнообразны по ионно-солевому составу, величине общей минерализации, отдельным гидрогеохимическим показателям, изменчивость которых подчиняется известным закономерностям гидрогеохимической зональности: высотной в пределах Алтае-Саянской складчатой области и широтной на территории Западно-Сибирской плиты. Многообразие состава и качества подземных вод АССО практически полностью отражается табл. 2. Таблица 2. Типизация подземных вод, использующихся для водоснабжения населения

Осложняющие компоненты t 9 й?

Классы и подклассы по минерализации Типы и подтипы по ионному составу* \ § 1 X 3 1 ь 1 е; & £ о г [ обшая жесткость | | железо, марганец | [азотистые соединения | Органические вещ-ва | Технологии водоподготх (индексы схем см. табл . Ландшафтно-климатические условия и водоносные комплексы

ультрапре- + + 9-10 таежные и степные, (0)

сные (МОД горно-таежные, (С)

V 5 г/дм') 1(Мй)|(Ка) горно-таежные, (интрузий)

+ 1-3 подтаежные, (С)

И умеренно НСОэ Са (МВ) + 1-3 подтаежные, (И)

С пресные (На) + 1-3 подтаежные, (Р2 интрузий)

(М 0,2-0,5 м8 (На) + 1-3 подтаежные, (О)

г/дм') + + + 9-10 таежные и степные, (О)

(N3) + 1-3 подтаежные, (С)

+ + 5

+ + 5 лесостепные, (С, I?)

«> 3 X собственно Са (МЙ (На) лесостепные, (Рг интрузий)

пресные НСО,-(50,) + + 5 подтаежные, (Э, Я)

8. (М 0,5-1,0 + + + + 6 лесостепные, (Р)

к г/дм3) № (Мр) + + + 4+9 лесостепные, (0)

(Са) (Ме) + + + 4+9 лесостепные, (С)

Ыа (МЙ + + 9-10 лесостепные, степные, (О.С.О)

слабо ЭОд- мк + + + + + 8 степные, (С)

солоноватые исо,- Са Мр N8 + + + + + 8 степные, (Б)

V (М 1-3 г/дм5) С1 Са + + + + + 8 степные, (0)

л Й БО, + + + + + 8 степные, (С)

ш о X о умеренно солоноватые (М г -10 г/дм1) НСО,-СиЭОл N3 + + + + 7

& С1-804 Са + + + + + 8

С1-НСО,-БО» № Са + + + + 7

В пределах гипсометрически приподнятых гидрогеологических массивов, в условиях избыточного увлажнения формируются и, соответственно, используются для водоснабжения преимущественно гидрокарбонатные воды. Общая минерализация вод изменяется от 125 до 917 мг/дм3, составляя в среднем 393 мг/дм3. Минимальные значения минерализации характерны для вод гранитоидов и кембрийских известняков, максимальные - для вод девонских отложений. По катионному составу воды магние-во-кальциевые в гранитоидных интрузиях и более сложные - в палеозойских и протерозойских породах. В подземных водах пород девонского возраста возрастают содержания сульфатов, а среди катионов, наряду с кальцием, присутствует натрий. По общей жесткости воды горной части преимущественно умеренно жесткие, реже мягкие. Повышенные ее значения отмечены в девонских, кембрийских и рифейских породах, где доля водозаборов с водами, некондиционными по этому показателю, составляет 15 -25 %. Значительно чаще встречаются воды с некондиционными показателями по железу, а его содержания в отдельных случаях достигают десятков ПДК.

По мере перехода от горной части к степной, то есть к структурам межгорных бассейнов, уменьшаются интенсивность водообмена, а воды становятся значительно более минерализованными и обогащенными как макро-, так и микрокомпонентами. Для подземных вод каменноугольных и пермских отложений, характерны пестрота химического состава и минерализации, высокая встречаемость вод, некондиционных по ряду нормируемых показателей. В породах девонского возраста воды часто становятся сульфатно-гидрокарбонатными и даже гидрокарбонатно-сульфатными, а минерализация превышает 1 г/дм3. В красноцветных разностях пород отмечаются сульфатный и хлоридный составы и наиболее высокая, до 5 г/дм3 и более, минерализация подземных вод. Воды кембрийских и рифейских отложений, а также палеозойских интрузивных пород пресные гидрокарбонатные кальциевые, иногда натриевые и магниевые. Сухой остаток изменяется от 0,15 до 0,7 г/дм3 при средних значениях 0,32 -0,52 г/дм3.

Воды комплекса четвертичных аллювиальных отложений пресные, гидрокарбонатные с различным катионным составом, нейтральные и слабощелочные, мягкие и умеренно жесткие. Минерализация в среднем составляет около 500 мг/дм3. В долинах крупных рек она редко достигает средней величины, а непосредственно в береговой полосе на участках расположения инфильтрационных водозаборов зачастую составляет 110 - 130 мг/дм3, т.е. близка к речным водам, доля которых в отбираемом водозабором расходе может достигать 80 - 90 % и более. На участках, удаленных от поверхностных водотоков, встречаются подземные воды, имеющие повышенные минерализацию, жесткость, содержания сульфатов, хлоридов, магния и натрия. Подобные аномалии связаны с разгрузкой более минерализованных подземных вод подстилающих коренных отложений, усиленной работой водозаборных сооружений.

При улучшении качества воды, с позиций экологической безопасности, предпочтение следует отдавать безреагентным способам, базирующимся на естественно-природных процессах выведения элементов из растворов, и, как вынужденную меру, для снижения жесткости и солесодержания использовать реагентные и ионообменные методы. Выбор технологических схем водоподготовки и обоснование назначения и состава сооружений целесообразно осуществлять с учетом рекомендаций табл. 3.

В пределах Западно-Сибирского бассейна, в соответствии с общими закономерностями широтной гидрогеохимической зональности, в обстановках степи и лесостепи формируются минерализованные подземные воды сложного состава, а более

пресные, гидрокарбонатные - в подзоне средней заболоченной тайги. Особенно четко это проявляется в изменчивости параметров химического состава подземных вод комплексов неоген-четвертичных и палеогеновых отложений, находящихся в зоне интенсивного водообмена и потому представляющих собой наиболее динамичную систему, чутко реагирующую на внешнее воздействие как естественно - природного, так и антропогенного происхождения. На территориях с типично степными условиями (Кулундинские, Барабинские степи) развиты сульфатно-гидрокарбонатные, хло-ридно-сульфатно-гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные подземные воды, как и в степях межгорных впадин, требующие корректировки по содержаниям сульфатов, хлоридов, натрия, азотистых соединений, жесткости, минерализации. По мере перехода к подтайге и средней тайге воды сменяются гидрокарбонатными пресными, умеренно пресными и ультрапресными, а наиболее актуальными вопросами водопод-готовки на севере, как, например, в Томской области, становятся удаление железа, марганца и органических веществ (рис.6). Осложняют обстановку нефтепродукты и соединения азота, существенное влияние оказывает антропогенное загрязнение, иногда вплоть до появления на локальных участках вод, не встречающиеся в естественных условиях, например, нитратно-хлоридных с общей минерализацией до 0,8 -1,0 г/ дм3, содержанием нитратов до 160 и хлоридов до 342 мг/дм3.

При сравнении закономерностей изменчивости химического состава подземных вод в пределах территорий с различными ландшафтными условиями становится очевидным, что количество проблемных вопросов, подлежащих решению при доведении качества природных вод до кондиций, отвечающих водам хозяйственно-питьевого назначения, возрастает с ростом минерализации исходной воды. Это вполне естественно, т.к. с ростом минерализации возрастают содержания компонентов, подлежащих удалению. Частота встречаемости вод, некондиционных по подвижным компонентам, значительно выше, чем по компонентам малоподвижным.

Процессы добычи подземных вод и их подготовки к использованию сопровождаются формированием твердых минеральных образований, создающих осложнения экологической обстановки. По ориентировочным расчетам, на крупных водозаборах, таких, как Томский, только на фильтрах обезжелезивания ежегодно формируются сотни тонн осадков (табл. 4). Не меньшее количество осадков, судя по изменению химического состава вод, формируется в прифильтровой зоне и на оборудовании скважин.

Таблица 4. Масштабы образования осадков на фильтрах водозаборов из подземных источников Томской области

Водозаборы Производительность, тыс. м3/сут Потери вещества на фильтрах, мг/дм3 Масштабы образования осадков, т/год

по сухому остатку по железу по сухому остатку по железу

г.Томска 231,8 5 1.5 423 141

г.Северска 50,26 5 1,5 91,6 30,5

г.Стрежевого 25,59 8 4 74,8 37,4

Томского Академгородка 2,5 24 3 21,9 2,7

Рис. 6. Районирование территории Томской области по требованиям технологий подготовки подземных вод: а- неоген-четвертичных отложений, б- палеогеновых и палеозойских отложений Территории развития подземных вод, требующих очистки от / - железа и марганца, 2 - железа, марганца и органических веществ, 3 - железа, марганца и солей жесткости, 4 - железа, марганца, органических веществ и аммония, 5 - железа, марганца, органических веществ и солей жесткости, 6 - железа, марганца, органических веществ, солей жесткости и аммония

5. МИНЕРАЛЬНЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Образование осадков в системах водоснабжения неизбежно сопровождает любое водопользование. Исследование осадков на технологическом оборудовании систем водоснабжения из подземных источников позволяет считать, что их формирование является следствием сложных процессов минералообразования, вызванных изменением физико-химического состояния гидрогеохимических сред, из которых они формируются.

С генетических позиций осадки, образующиеся в системах водоснабжения, согласно принципам классификации, разработанной Л.И. Матвеевой и С.Л. Шиманович (1992), отнесены нами к природно-техногенным гидрогенным минеральным новообразованиям осадочного типа, что предопределяет методику и методы их исследований, в ходе которых необходимо изучать не только состав осадков, но и гидрогеохимические условия и технические аспекты формирования осадкообразующей среды.

Процессы осадкообразования изучены нами в экспериментальных и натурных условиях на типичных водозаборах, базирующихся на подземных водах палеогена (гг.Томск и Стрежевой), палеозойских образований (Томский Академгородок) и горизонтов четвертичного возраста (п. Кисловка).

Формирующиеся минеральные новообразования подразделены нами на два морфологических типа: бесструктурные охристые массы и минеральные агрегаты, обладающие жестким структурированным каркасом.

Охристые массы образуются в условиях динамического водного потока на фильтрах и водоподъемных трубах эксплуатационных скважин, на погружных электронасосах и измерительной аппаратуре, а также накапливаются в отстойниках очистных сооружений при отстаивании вод, использованных для промывки зернистых фильтров. Они имеют консистенцию, сметанообразную у поверхности и более вязкую, пастообразную, - во внутренних слоях, при высыхании твердеют, но легко растираются в пыль.

Минеральные новообразования второго типа формируются на зернистой загрузке фильтров очистных сооружений, имеют концентрически-слоистое строение, подчеркнутое чередованием слоев различной мощности и окраски, и по комплексу признаков отнесены нами к оолитам. После сушки на воздухе структура оолитов сохраняется, и агрегаты разрушаются только при механическом воздействии.

В наиболее совершенных оолитах хорошо выражены структурные элементы строения: ядро, слой, зона Ядра - центральные части оолитов - представлены одним или несколькими зернами фильтрующей загрузки, на поверхности которых происходит отложение из раствора послойных минеральных образований. Образование оолитов на основе скученных зерен фильтрующей загрузки, окруженных рыхлым агрегатирован-ным материалом, происходит в тех случаях, когда имеет место массовое поступление вещества из фильтруемой воды. Слои - однородные по составу и окраске участки, имеющие достаточно четкие границы, зачастую объединяются в определенные группы, создающие зональность строения оолитов. Зональность подчеркивается развитием трещин, генетическая природа которых предопределена слабыми структурными связями материала пограничных слоев, имеющих различный вещественный состав. Такие ослабленные участки образуются при смене режимов эксплуатации очистных сооружений и водозаборных скважин и вызванном этим обстоятельством изменении химического состава воды, поступающей на технологический цикл водоподготовки.

Проведенные нами экспериментальные и натурные исследования свидетельствуют, что пространственная организация вещества имеет параметры структуры коагу-

ляционного типа, а установленные в оолитах волокнистая, колломорфная, колло-морфно-глобулярная и глобулярная микроструктуры формируются последовательно как звенья единой эволюционной цепи осаждения и преобразования минерального вещества (рис. 7).

Среди факторов, определяющих характер минеральных новообразований, основную роль играет геохимическая специализация подземных вод продуктивных водоносных горизонтов: структурно-вещественный состав осадков отражает не только принадлежность к определенной гидрогеохимической провинции и ландшафтно-климатическую зональность, но и наиболее существенные различия химического состава подземных вод основных стратификационных подразделений.

Оолиты из фильтров обезжелезивания подземных вод палеозойских образований обладают более жестким структурным каркасом при менее четко выраженной слоистости, повышенными содержаниями оксидов марганца и карбонатов. Также отличаются оолиты, сформировавшиеся на фильтрах водозаборов, эксплуатирующих палеогеновые образования в условиях юга и севера. Оолиты из фильтров палеогеновых образований юга имеют концентрически-скорлуповатое строение, тогда как оолиты из фильтров палеогеновых образований севера имеют концентрически-слоистое строение и отличаются более крупными размерами.

Между химическим и минеральным составом осадков и химическим составом вод, эксплуатируемых водозаборами, также имеется прямая связь. Воды палеозойского водоносного горизонта отличаются повышенными содержаниями кальция, железа, марганца, высокими значениями жесткости от вод палеогенового водоносного горизонта В осадках, сформировавшихся в условиях водозабора из палеозойских образований, отмечены максимальные значения содержаний марганца, кальция и магния (табл. 5).

Таблица 5. Химический состав осадков на водозаборах Томской области, %

Компоненты Место отбора пробы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 среднее

БЮ; 6,34 9,51 3,85 3,56 12,9 8 6,17 6,20 5,69 3,82 3,58 4,58 4,84 5,93

А1:0, 17,44 18,38 22,12 7,99 19,03 24,50 28,54 26,42 23,78 22,54 23,09 25,70 21,63

28,44 33,27 39,94 12,59 31,80 44,41 46,75 46,81 43,99 43,57 36,59 42,84 37,58

ТЮ3 0,06 0,07 0,09 0,05 0,04 0,05 0,05 0,04 0,08 0,05 0,05 0,04 0,06

МпО 3,35 0,40 0,80 39,10 5,98 0,43 0,43 0,48 0,65 0,31 0,11 0,33 4,36

СаО 5,63 0,83 6,03 8,93 6,47 3,00 5,38 4,96 4,16 5,06 4,21 1,71 4,70

МвО 2,70 0,01 0,01 9,99 1,10 0,01 0,35 0,26 0,01 0,01 1,21 0,01 1,31

БОз 0,12 0,11 1,92 0,05 0,06 0,26 0,08 0,11 0,18 0,16 0,11 0,31 0,29

Р205 10,29 11,06 8,17 2,49 9,60 3,98 0,90 3,46 3,80 6,41 11,41 4,67 6,35

К,0 0,42 0,68 0,40 0,10 0,04 0,54 0,38 0,30 0,41 0,46 0,44 0,49 0,39

Ыа:0 0,27 0,31 0,30 0,09 0,02 0,34 0,16 0,20 0,22 0,22 0,36 0,37 0,24

п п п 24,94 25,37 16,37 14,16 12,88. 16,31 10,78 11,27 18,90 17,63 17,84 18,69 17,10

Сумма 100,0 100,0 100,0 99,1 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 99,9

Гумус 4,88 7,43 3,10 н обн 1,69 2,50 2,17 3,96 2,59 2,24 4,95 2,38 3,16

Мп/Ре 0,13 0,01 0,02 3,42 0,21 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,003 0,01 0,32

Примечание. Фильтры обезжелезивания на водозаборах: 1 - г. Томска, 2 - г. Стрежевого, 3 - п. Кисловки, 4 - Академгородка; 5 - отстойник водозабора Академгородка; оборудование скважин водозабора Академгородка: 6 - скв. № 2, водомер, 7 - скв. № 2, внешняя поверхность водоподъемных труб, 8 - скв. № 8, внутренняя поверхность водоподъемных труб; 9 - скв № 9, насос; 10 -скв. № 3, насос; 11 - скв. № 5, внутренняя поверхность водоподъемных труб; 12- скв. № 6, внутренняя поверхность водоподъемных труб

Рис.7. Микроструктуры минеральных новообразований на фильтрах водозаборов: а, б, в - пленки, образовавшиеся в ходе эксперимента (а - на зернах кварца. Коломорфное строение. Аэрация на вентиляторной градирне: б - на зернах альбитофира. Коломорфно-глобулярное строение. Дополнительная аэрация; в - на зернах кварца. Коломорфно-глобулярное строение, анизотропная ориентировка частиц осадка. Дополнительная аэрация); г -внешний вид оолитов. Фильтр № 8; д - поперечный разрез оолита из фильтра ЫП; е- строение внешнего слоя оолита; ж - - коломорфно-глобулярное строение осадка из фильтра № 5; з - глобулярное строение осадка из фильтров № 8 (з): и -волокнистое строение пленки осадка. Электронномикроскопические исследования выполнены в лаборатории электронной микроскопии кафедры физики ТГАСУ.

Для вод палеогенового комплекса характерны закономерные зональные изменения химического состава: с юга на север уменьшаются минерализация, рН, жесткость, а содержания железа и органики увеличиваются в этом же направлении. В осадках, сформировавшихся в условиях водозабора палеогеновых образований севера, содержание кальция на порядок, магния на три порядка ниже, а содержание железа, фосфора, гумуса выше, чем в осадках, сформировавшихся в условиях водозабора палеогеновых образований юга Для вод неоген-четвертичного комплекса характерны высокое содержание железа, алюминия, органических веществ, немного повышенные значения жесткости. В осадках, сформировавшихся из этих вод, содержание железа, алюминия и кальция выше, чем в осадках, сформировавшихся из вод палеогенового комплекса.

Изменчивость химического и минерального состава осадков проявляется и в условиях одного водозабора: на разных этапах процесса водоподготовки образуются разные по составу осадки, проводимые технологические мероприятия (промывка фильтров) оказывают существенное влияние на дифференциацию вещества

Осадки систем водоснабжения представляют собой полиминеральную смесь, в составе которой принимают участие оксидные железистая и марганцевая, фосфатная, карбонатная и алюмосиликатная минеральные фазы (табл. 6). Железистая фаза представлена ферригидритом, гетитом, гематитом, лепидокрокитом, марганцевая - бузе-ритом и вернадитом, фосфатная - рокбриджеитом, вивианитом, дюфренитом, берау-нитом, штренгитом, штрунцитом, скорзалитом и парбигитом, карбонатная - кальцитом, арагонитом, сидеритом, родохрозитом. Алюмосиликатные минералы представлены каолинитом, монтмориллонитом и бейделлитом. Минеральный состав новообразований обязан преимущественно современным процессам хемогенного осаждения, подчиненную роль играют микробиологические процессы и механический привнос материала, принадлежащего предшествующим эпохам формирования латеритных кор выветривания.

Установлено, что в начальный период работы фильтра скорость образования эпитаксиальной пленки определяются видом материала зернистой загрузки. В начальный период кварцевая загрузка фильтров работает значительно эффективнее загрузки из дробленого альбитофира. Быстрому образованию эпитаксиальных пленок Бе00ИпИ20 на поверхности кварцевых зерен способствует совпадение большинства межплоскостных расстояний гидроокиси железа с межплоскостными расстояниями а-кварца и а-кристобалита. Межплоскостные расстояния значительной части кристаллического материала альбитофира характеризуются иными параметрами, и образование достаточно совершенной эпитаксиальной пленки требует значительно большего времени, однако после ее полного формирования и прекращения осаждающего действия собственной поверхности зерна загрузки темпы осаждения осадка из раствора выравниваются.

Процесс формирования оолитов с высоким содержанием марганца, хотя и вызван проводимыми технологическими мероприятиями, управляется теми же механизмами, которые работают при формировании океанических и озерных железомарган-цевых конкреций. Осаждению марганца на зернах загрузки предшествует период формирования железистой пленки. Поверхность гидроксидов железа оказывает авто* каталитическое действие на осаждение ионов марганца, а на формирующемся мар-ганцевоокисном субстрате скорость окисления марганца еще более возрастает: раз начав осаждаться, он осаждается и в дальнейшем. На поверхности оолитов задерживаются также хлопья гидроксидов железа и других компонентов твердой минеральной

фазы, выделяющейся из раствора, но, не образуя прочно связанной структуры с марганцевым каркасом, при промывке фильтров смываются в отстойник.

Таблица (Г. Минеральный состав осадков на водозаборах Томской области

Минералы Водозаборы и объекты исследований

Академгородок Томский Стре-жев-ской Кисловский

скважины фильт ры 5 э 1 = г5 ж фильтры фильтры фильтры

Окислы и гиароокис-лы ферригидрит 2,5 Ре20, ■ 4,5 Н20 + + + + + +

гетит а-РеООН + + + + + +

лепидокрокит - у-РеООН + +

гиббсит ' А1ГОН1, + +

бернессит Nao7Cao.Mn7O14-2.8H2O +

бузерит-1 МпООН +

гематит РеьОз + + + + + +

вернадиг 8-Мп02 +

кварц ею. +

Карбонаты кальцит СаСОз + + + +

арагонит СаСОз + +

родохрозит МпСОз +

сидерит 1?еСОг + +

Фосфаты рохбрнджеит (Те3* ,Мп)Ре,ЧЮН1< (РО,| + +

вивианит ИезГРОчЬ • 8Н20 + + + + +

дюфренит Я^КеГГГОЮЛРОЛЬ + +

бераунит Ие,3* (ОНМРОЛ 2,5Н,0 +

штренгит Ре5+[Р041-2Н20 + + +

скорзалит 0;ег*,М8)АЦ[ОНЛ'О412 +

парбигит Са<Ре, 8г, Ва)[ Р04], • . 4Н20 +

штрунцит Мп Ре? [0Н/Р0412- 8Н20 +

Алюмосиликаты бейделлит АЫ814О10¥0Н12-ЛН2О +

каолинит АЦ^О.оШН)* + + + + +

монтмориллонит т(Мв3[8(4О,0][ОН],-пН2О) • р{(А1, РезЪ^ОЛОНЫ +

Органические соединения + + + + +

В толще осадка одновременно с осаждением вещества идут процессы кристаллизации (старения) коллоидных частиц, их срастания и уплотнения, оказывающие существенное влияние на формирование концентрически-слоистого и концентриче-ски-скорлуповатого строения минеральных агрегатов. Установлено, что слои, прилегающие к зерну загрузки, отличаются большей степенью кристаллизации вещества и характеризуются наименьшей пористостью.

Прикладное значение комплексных исследований осадков, образующихся на технологическом оборудовании водозаборов из подземных источников, связано с вопросами повышения эффективности работы водозаборных сооружений и утилизации осадков.

Знание и учет генетической природы, закономерностей и условий формирования

вещественного и минералогического состава, а также структурного и фазового состояния слагающего осадки минерального вещества особенно большое значение имеют при обосновании и совершенствовании технологических схем водоподготовки. В то же время, при решении технологических вопросов водоподготовки необходимо учитывать и прогноз эволюционных изменений гидрогеохимических условий, вызванных эксплуатацией месторождений, что иногда может привести к необходимости пересмотра первоначально выбранных технологических схем. В некоторых случаях, например при выборе способов и режимов регенерации скважин, учет свойств осадков играет решающую роль. Так, известно, что в железистых осадках, влияющих на эффективность работы скважин, в результате процессов самокристаллизации гидроокись железа превращается в гематит, растворимость которого реагентами существенно меньше растворимости Ре(ОН)3. С этих позиций для правильного выбора реагента для восстановления производительности скважин интерес представляет не только вещественный состав осадка, но и минералогические формы нахождения в нем тех или иных соединений.

Осадки, образующиеся при водоподготовке, несмотря на существующие регламенты обработки, зачастую сбрасываются на рельеф или в канализацию, что неблагоприятно сказывается как на экологической обстановке, так и на состоянии канализационных сетей. В то же время существуют предложения по использованию осадков в металлургической промышленности, при производстве шпаклевок, мастик, пигмента и краски гипсолиста, кладочных растворов и бетонов, для опудривания гранул при производстве керамзита, создания жаростойких покрытий. Слоистый минерал бузе-рит, обнаруженный в минеральных новообразованиях на зернистых фильтрах водозабора Томского Академгородка, в определенных условиях, отвечающих температурным интервалам фазовых переходов, может приобретать свойство ионной сверхпроводимости и, по нашему мнению, может найти применение в электротехнике.

Реализация промышленной утилизации сдерживается низкой экономической рентабельностью, технологическими сложностями выделения твердой составляющей из промывных вод, слабой изученностью потребительских свойств минеральной фазы. В то же время, следует заметить, что задачей использования осадков является лишь получение дополнительных выгод при решении экологических проблем, а не прямой экономический эффект, который, однако, при условии преодоления ряда технических сложностей может оказаться достаточно высоким. В этой связи нам представляется целесообразным при разведке месторождений производить оценку не только эксплуатационных запасов подземных вод, но и содержащихся в них запасов минерального сырья.

6. ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ГИДРОГЕОЭКОЛОГИИ

Для обеспечения экологической безопасности водоснабжения в условиях техноге-неза (по акад. А.Е.Ферсману) важной является оценка возможности ухудшения качества подземных вод за счет проникновения загрязнителя с поверхности земли или подтягивания и перетока вод другой категории качества при эксплуатации.

Слабо защищены от загрязнения с поверхности горизонты четвертичных отложений, имеющие стратегическое значение для водоснабжения населения в условиях межгорных впадин. Вместе с тем, именно на площадях их распространения расположены многочисленные населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные объекты, создающие реальную угрозу резкого снижения качества подземных вод. При

отсутствии канализации, например, приемником сточных вод из многочисленных септиков на территории населенных пунктов может оказаться эксплуатируемый водоносный горизонт. Проведенные нами расчеты свидетельствуют, что доля стоков в водах горизонта четвертичных отложений в этом случае сопоставима, а иногда и превышает их долю в поверхностных водотоках.

Среди множества разнообразных загрязняющих компонентов главенствующее место занимают нефтепродукты.

С помощью непосредственного анализа органических веществ в водной среде установить проникновение нефтепродуктов в водоносные горизонты весьма сложно, если даже известно, что подобный факт имел место. Причины неопределенности могут быть связаны как с характером миграции нефтепродуктов в подземных водах, так и их качественным составом, низкими абсолютными концентрациями и недостаточной чувствительностью методов аналитических определений. Ликвидация же уже существующего загрязнения требует применения технологических процессов и технических решений, к сожалению, до сих пор недостаточно разработанных. В этих условиях, как нам представляется, весьма широкие перспективы открываются перед микробиологическими технологиями. Микроорганизмы, обитающие в подземных водах, являясь непременным компонентом среды, чутко реагируют на загрязнения различного характера, в том числе и нефтяного, и, обладая весьма высокой избирательной чувствительностью к загрязнителю, могут быть использованы как для обнаружения, так и, в ряде случаев, для ликвидации загрязнения.

Выполненные нами совместно с сотрудниками Минусинской ГГП и ПНИЛ гидрогеохимии ТПУ на одном из наиболее ярких объектов загрязнения в районе Абаканской нефтебазы опытно-методические работы позволили изучить экологическое состояние подземных вод и оценить возможности использования микроорганизмов для ликвидации нефтяного загрязнения. (Покровский и др., 2000,2001).

В зоне аэрации и гравийно-галечниковом водоносном горизонте, залегающем на глубине 3-8 м, на площади около 40 га выявлено три линзы нефтепродуктов, состоящих из смеси бензина (60-80%) и дизельного топлива (20-40%) с примесью масел. Общее количество нефтепродуктов составляет 2000-2500 м\ Параметры линз меняются в зависимости от положения уровня грунтовых вод. Наибольшую площадь и мощность до 0,8-1,0 м линзы имеют при низком уровне фунтовых вод. При подъеме уровня на 0,8-1,0 м значительное количество нефтепродуктов «защемляется» в зоне аэрации, вследствие чего мощность линз и их площадные размеры уменьшаются в полтора - два раза В подземных водах под линзами содержание нефтепродуктов меняется от 10-15 мг/дм3 на глубине 0,5 м до 0,3-0,7 мг/дм3 на глубине 3,5-4,0 м.

В пробах воды и почв установлено наличие активных физиологических групп бактерий, осуществляющих деструкцию легкорастворимых азотсодержащих органических веществ, нефти и углеводородов различных классов. Экспериментально доказано, что при обеспечении биогенными элементами и аэрацией микрофлора интенсивно развивается и может служить фактором защиты от проникновения нефти и ее продуктов в водоносный горизонт.

Проблема загрязнения в ряде случаев оказывается весьма актуальной и для водоносных горизонтов, хорошо защищенных с поверхности. Ярким примером является водонапорная система, верхние водоносные горизонты которой служат безальтернативным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения гг.Томска и Северска, а нижние используются для захоронении радиоактивных промышленных отходов Си-

бирского химического комбината. Такие ситуации требуют пристального внимания и рассмотрения природы и масштабов происходящих процессов со всех возможных позиций, в том числе, и с привлечением новых теоретических положений, не нашедших еще широкого применения в методических приемах их (ситуаций) оценки, в частности, разработанных нами положений упруго-деформационного механизма формирования вертикальной составляющей фильтрационных потоков (Покровский, 1997, 2000; РокгоуБку, 1998)

Томский водозабор, обеспечивающий областной центр питьевой водой, и водозаборы г.Северска (спутника Томска, где расположены предприятия ядерно-промышленного комплекса) эксплуатируют палеогеновый водоносный горизонт, приуроченный к песчаным отложениям на глубинах от 60 до 200 м. Суммарный водоот-бор составляют около 310 тыс. м3/сут, а общая депрессионная воронка охватывает большую часть Обь-Томского междуречья и правобережья р. Томи.

Восполнение водных ресурсов горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков через неоген-четвертичный водоносный комплекс и, частично, -разгрузки глубинных вод меловых отложений. О разгрузке более минерализованных подземных вод меловых отложений свидетельствует отмеченное практически всюду вдоль Томского водозабора повышенное содержание хлора (на отдельных участках до 350 мг/л), Ва, Мо и др. металлов. Особенно характерно это для северной части водозабора.

Закачка жидких радиоактивных отходов производится с 1963 г. в три песчаных горизонта симоновской свиты (верхний мел) на глубинах 300-325,350-400 и 280-300 м. Основным изолирующим является глинистый пласт мощностью 25-85 м. Залегающий выше песчаный горизонт верхнемеловых отложений является буферным между горизонтами закачки и продуктивным горизонтом палеогенового водоносного комплекса. За время эксплуатации полигона объём отходов приблизился к 40 млн. м3 с общей активностью около 500 млн. Ки.

За годы эксплуатации водозаборов наметилась тенденция ухудшения качества воды. Так, концентрация аммонийного азота в 1,5-10 раз стала превышать ПДК в эксплуатационных и режимных скважинах палеогенового горизонта. В воде ряда скважин концентрация нитратов повысилась в 2-5 раз, появились ранее отсутствовавшие нитриты. На участках с наибольшими изменениями химического состава подземных вод, наряду с аномально высоким содержанием хлор-иона, характерным стало увеличение количества легко-окисляющихся органических веществ. В подземных водах ряда режимных скважин отмечены техногенные радионуклиды. Отмечено в нескольких случаях попадание в буферный горизонт ионов аммония, сульфатов, бета- и гамма-активности, что трактуется как свидетельство ненадёжности водоупора или поступления отходов по затрубному пространству нагнетательных и наблюдательных скважин.

Однозначно и достоверно прогнозировать экологические следствия в данных условиях сложно: ситуацию требует детальных специальных исследований. В то же время, в качестве механизма, активизирующего перетоки, может рассматриваться эффект "упруго-деформационного насоса", возникающий при знакопеременных изменениях давления. Его существование вытекает из положений классической теории упругого режима фильтрации и широко известных идей о глобальном гидрогеодеформационном поле, обоснованных С.Г. Вартаняном и Г.В. Куликовым (1982).

Воздействие факторов глобального гидрогеодеформационного поля, таких как приливные явления и связанные с ними вариации силы тяжести, внешние нагрузки

воздушных масс, а также влияние техногенных нагрузок, связанных с отбором подземных вод или нагнетаниями в водоносные горизонты, приводит к пульсационным упругим деформациям насыщенных пористых сред. В общем случае, в консолидированных породах упругие деформации выражаются в изменении объемов порового пространства и заполняющей его воды.

Рассмотрим консолидированную упруго деформируемую водонасыщенную пористую среду, вертикальный элемент которой показан на рис. 8.

В естественных условиях водонасы-щенность пород является функцией пористости и давления, значения которого определяются глубиной залегания рассматриваемого элементарного объема среды, а проницаемость - пористости, структуры порового пространства и термобарических условий, контролирующих состояние водной фазы. Объем поры при давлении Р показан пунктиром.

При снижении давления на величину АР объем пор уменьшается за счет упругого расширения материала скелета, а одновременное упругое расширение воды приводит к ее избытку и выходу избыточной части за пределы порового пространства.

Повышение давления, в свою очередь, приводит к увеличению пористости и необходимости восполнения возникающего дефицита воды из внешних источников. В случае регионального воздействия факторов изменения пластового давления для конечного по площади вертикального элемента пласта его боковые границы могут рассматриваться как непроницаемые ТО=0) в силу сопряженности выделенного элемента с участками среды, испытывающими аналогичное воздействие. Избыток воды имеет возможность разгрузки (показана пунктирными стрелками) только к верхней границе элемента либо в смежные, расположенные выше, горизонты.

Интенсивность вертикального перетока зависит от характеристик пород, абсолютных величин изменений давления и термобарических условий.

В условиях открытой системы, представленной породами с высокими фильтрационными свойствами и открытой пористостью, знакопеременные изменения давления приводят к колебательным изменениям уровней и внутреннему обмену пор водой. В закрытой системе с изолированными порами насыщенная пористая среда реагирует как однородное упругое тело. В системе промежуточного типа формируется восходящая вертикальная составляющая миграционного потока. В связи с тем, что действующие силы имеют объемный характер, проницаемыми становятся существенно глинистые разности, практически непроницаемые при обычных условиях (перепады давления недостаточны для преодоления начальных градиентов). В то же время, на-

Рис 8 Вертикальный элемент пористой стелы

чальный градиент является запирающим элементом, действующим по принципу обратного клапана, препятствующего нисходящей фильтрации.

Основными следствиями процесса являются:

- обеспечение возможности длительного промыва пород осадочных толщ, в том числе и относительных водоупоров;

- обеспечение реализации физико-химических механизмов мобилизации, транспортировки и последующего концентрирования вещества;

- возможность изменения гидрогеодинамических и структурных условий.

Проведенные нами расчеты свидетельствуют, что современные океанические приливы в экваториальной зоне вызывают ритмичные изменения пластовых давлений до 0,1 - 0,15 Мпа и при обычной для осадочных пород упругоемкости способны обеспечить вертикальные перетоки со скоростью до 0,1 см/сутки. В условиях СХК бытовые перепады давлений значительно меньше, меньше и скорости вертикальных перетоков, однако их нельзя не принимать во внимание, поскольку постоянно действующий процесс импульсного нагнетания даже малых порций поступающей воды, может привести в конечном итоге к нежелательным экологическим последствиям.

Устойчивое развитие водоснабжения, в условиях техногенеза предусматривает не только сохранение ресурсного потенциала и качественных характеристик источников водоснабжения, но и необходимость минимизации негативного воздействия геологической среды на системы жизнеобеспечения, в том числе на их техническое состояние. При доставке воды потребителям по изношенным трубопроводам уже после ее очистки, из-за контакта с загрязненными водами зоны аэрации, химических и бактериальных процессов, происходящих в металлических трубах, особенно при несоответствии их диаметров объемам перекачиваемой воды, качество воды, как правило, ухудшается не только в бактериальном отношении, но и претерпевает существенные превращения, обогащаясь компонентами, от которых очищались, и некоторыми дополнительными.

Некорректная и аварийная эксплуатация сооружений водоснабжения, являющихся одной из важнейших частей геотехнических экосистем урбанизированных территорий, активизирует опасные геологические процессы, такие как подтопление, приводящее к осложнению условий эксплуатации сооружений, авариям и выводу из строя инженерных коммуникаций, ухудшению экологической и социальной обстановок. Важно подчеркнуть, что состояние технической и природной составляющих литотехнической системы водоснабжения тесно взаимосвязаны: чем интенсивней средообразующее влияние технической составляющей на геологическую среду, тем выше деструктивное воздействие среды на технические элементы системы.

В рассматриваемом регионе процессы подтопления широко развиты на территориях крупных городов, сельских населенных пунктов и промышленных предприятий (Pokrovsky and others, 1996). Наиболее детально они изучены нами на территории г.Томска (Покровский, Ку-зеванов, 1983,1987,1999; Pokrovsky and others, 1999) Положение города на сочленении Колы-вань-Томской складчатой зоны и Западно-Сибирской плиты определяет двухэтажное гидрогеологическое строение его территории.

Дислоцированные водоносные палеозойские породы нижнего гидрогеологического этажа, представленные глинистыми сланцами и песчаниками, выходят на поверхность в русле и береговых уступах Томи и Ушайки, ступенчато погружаются в северном и северо-западном направлениях, образуя моноклинальный склон складчатого фундамента Западно-Сибирского

артезианского бассейна, и еще в пределах города залегают на глубинах более 80-100 м. В кровле палеозойских отложений почти повсеместно развита глинистая кора выветривания.

Рыхлые образования, формирующие верхний гидрогеологический этаж, представлены водоносными комплексами и горизонтами четвертичных, неогеновых, палеогеновых и меловых отложений. Выдержанные палеогеновые и меловые напорные водоносные горизонты, сложенные разнозернистыми песками, развиты на территории, принадлежащей Западно-Сибирской плите. На поднятых тектоникой блоках палеозойских пород отложения палеогена залегают отдельными пятнами на корах выветривания и представлены в северной части города слабоводообильными песками, а в южной являются, в основном, водоупорами. Редкие маломощные горизонты содержат подземные воды, разгружающиеся в береговых откосах.

Комплекс четвертичных отложений включает гипсометрически разобщенные песчано-гравийные и песчаные базальные водоносные горизонты низких и высоких террас р.Томи и ее притоков, а также спорадически обводненную песчано-глинистую толщу на водоразделах, где водоносные горизонты, как и в подстилающих породах неогена, сохраняют самостоятельное значение лишь при наличии глинистых водоупо-роа

Развитие процессов подтопления и степень потенциальной подтопляемости определяются суммарным воздействием природных и техногенных факторов. Важнейшими из них являются интенсивность дополнительного по отношению к естественным условиям питания подземных вод, строение геологического разреза в зоне влияния сооружений и дренированность территории.

Системам водоснабжения среди разнообразных источников дополнительного питания подземных вод принадлежит одно из ведущих мест. Из внешних подземных и поверхностных источников в пределы городской территории поступают объемы воды, сопоставимые с интенсивностью атмосферных осадков. Кроме того, в черте города действует около 200 скважин, эксплуатация которых переводит значительное количество воды из постоянных водоносных горизонтов на верхний уровень, способствуя тем самым развитию подтопления (рис. 9). Интенсивность техногенного воздействия на геологическую среду во многом определяется густотой и состоянием инженерных сетей. Большая насыщенность инженерной инфраструктуры водонесущими коммуникациями и длительные сроки их эксплуатации способствуют формированию больших величин утечек. Проведенные нами расчеты, учитывающие характер застройки и состояние водонесущих коммуникаций, показывают, что интенсивность дополнительного инфильтрационного питания в рядовых случаях составляет 150-200, а на отдельных участках достигает 1000-1500 мм в год, т.е. на порядок превышает естественную.

Анализ закономерностей геологического строения и литологической изменчивости пород позволяет выделить одно-, двух- и трехслойные типовые фильтрационные разрезы, определяющие предрасположенность территории к развитию процессов подтопления. В основу выделения положены соотношения хорошо и слабопроницаемых слоев.

Однослойные (типы Ф-1-1 и Ф-1-2). К типу Ф-1-1 отнесены грунты с высокими фильтрационными свойствами (гравийно-галечниковые отложения, пески, супеси, насыпные фунты, а также покровные лессовидные суглинки верхнего лессового горизонта), находящиеся в различных взаимоотношениях и имеющие суммарную мощность более 15 м. К типу Ф-1-2 отнесены разрезы, выполненные до глубины 10 - 15 м

фунтами с низкими фильтрационными свойствами (суглинки всех категорий за исключением лессовидных верхнего горизонта, глины, иловатые разности пород и глинистые продукты коры выветривания).

Двухслойные (типы Ф-П-1 и Ф-И-2). Разрезы типа Ф-И-1 представлены грунтами с высокими фильтрационными свойствами мощностью от 2 до 10-12 м, подстилающимися слабопроницаемыми и водоупорными разностями. Тип Ф-Н-2 характеризуется развитием слабопроницаемых грунтов в верхней части разреза На глубинах 3-5, иногда более метров залегают фунты с высокими фильтрационными свойствами.

Трехслойные (типы Ф-Ш-1 и Ф-Ш-2). К типу Ф-Ш-1 отнесены фунты с высокими фильтрационными свойствами, имеющие слабопроницаемый раздельный слой мощностью 2-6 м. Разрез типа Ф-Ш-2 представлен фунтами с низкими фильтрационными свойствами, включающими хорошо проницаемый слой мощностью 5-6 м.

Оценка потенциальной подтопляемости территорий с указанными типами фильтрационных разрезов может быть сведена в табл. 7.

Согласно общепринятым критериям, учитывающим соотношение гипсометрического положения областей питания и разфузки подземных вод и степень расчлененности рельефа, территория является хорошо дренируемой. В то же время, практически повсеместное развитие глинистой коры выветривания и существование на всех геоморфологических элементах слоистой песчано-глинистой толщи приводит к выводу о наличии нескольких уровней дренирования. Хорошей дренированностью в общепринятом смысле в этих условиях обладают лишь подземные воды нижнего гидрогеологического этажа и горизонты четвертичных аллювиальных отложений. Горизонты же покровной песчано-глинистой толщи, обводненной спорадически, характеризуются весьма слабой дренированностью, что предопределяет возможность активного развития подтопления. Повышения уровней, вызванные освоением новых районов и реконструкцией старых, отмечаются на всех геоморфологических элементах. Наиболее

четко они проявляются на водораздельных участках, в строении которых принимают участие типы разрезов, склонных к формированию процессов подтопления. Прежде всегог здесь следует отметить формирование верховодки, получившей региональное распространение в ряде районов, где она ранее не отмечалась.

Таблица 7. Зависимость степени потенциальной подтопляемости территории от типа фильтрационного разреза_

Типы фильтрационных разрезов Степень потенциальной подтопляемое™

Ф-1-1 Степень потенциальной подтопляемости низкая. Территории не склонны к развитию процессов подтопления и формирования верховодки.

Ф-1-2 Ф-Н-2 Ф-Ш-2 Степень потенциальной подтопляемое™ умеренная. При нарушении водного баланса территории развиваются процессы заболачивания и локальные зоны переувлажненных грунтов.

Ф-И-1 Ф-Ш-1 Степень потенциальной подтопляемое™ высокая. Нарушение водного баланса территории при техногенном воздействии (ухудшение условий дренирования, фильтрационные потери из водопроводно-канализационных сетей, зарегулированность поверхностного стока и т.д.) приводит к формированию верховодки и развитию процессов подтопления.

Как на водораздельных, так и на транзитных участках грунтового потока провоцирующей причиной подтопления является ухудшение условий дренирования территории, вызванное барражным эффектом при строительстве сооружений на свайных основаниях. Свайные основания кварталов многоэтажной планомерной застройки представляют собой линейные практически непроницаемые завесы, ограничивающие возможность горизонтальной разгрузки подземных вод. Ярким примером проявления барражного эффекта является микрорайон «Солнечный» (рис. 10).

Здесь под влиянием строительных работ и утечек из водонесущих коммуникаций при непродолжительной эксплуатации жилых домов на свайных основаниях в первоначально безводном горизонте супесей в верхней части разреза сформировалась верховодка, которая в дальнейшем превратилась в типичный техногенный водоносный горизонт, разгружающийся на склонах и приводящий к потере их устойчивости.

В пределах низких террас изменений уровней грунтовых вод, связанных с влиянием строительства, практически не наблюдается. Стабильность гидрогеологической обстановки объясняется высокими фильтрационными свойствами пород основного водоносного горизонта и расположением территории в области транзита подземных вод, разгружающихся в поверхностные водотоки. В таких условиях даже интенсивная инфильтрация вод техногенного происхождения не сопоставима по величине расхода с фунтовым потоком и не вызывает повышения уровней последнего. Что касается возможности формирования верховодки, то здесь, учитывая плоский рельеф, наличие многочисленных местных понижений, старичных озер, участков заболачивания, развития слабопроницаемых иловатых грунтов и техногенных отложений, условия для их образования очень благоприятны и эти горизонты уже окончательно сформированы.

Глубина залегания уровней собственно грунтовых вод в северной части города мало изменилась. Высокое гипсометрическое положение территории и хорошие условия дренирования не создают здесь благоприятных условий для процессов подтопле-

ния

В южной части города подъемы уровней фунтовых вод наиболее хорошо заметны по периферии междуречья Томь-Ушайка, где зона с подъемом уровня до 5 м >зкой почти замкнутой полосой окружает территорию развития верховодки

Отмечаются процессы подтопления, связанные непосредственно с увеличением питания подземных вод за счет потерь из водопроводных коммуникаций и

применения технологических приемов, требующих значительного водопотребления Наиболее ярким примером являются участки в районе ГРЭС-2, где подъемы уровней отмечены не только на территории предприятия, но и на окружающих площадях Влияние золоотвала, выполненного гидронамывом, сказывается даже в пределах поймы р Ушайки Существенные подъемы уровней произошли на участке тепличного хозяйства, где используется интенсивный полив овощных культур

Таким образом, водоснабжение, являющееся неотъемлемым атрибутом и благом цивилизации, в определенных условиях и при недостаточно корректной его организации может явиться действенным фактором, осложняющим социальную, экологическую обстановку и функционирование систем жизнеобеспечения урбанизированных территорий, приводить к активизации опасных геологических процессов вплоть до создания аварийных ситуаций

7. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Изложенные научные и практические результаты показывают, что современное состояние хозяйственно-питьевого водоснабжения населения региона, хотя и обладает своеобразием, отражающим особенности его природной обстановки и хозяйственной ориентации, но, в то же время, вполне типично для России Совершенно очевидно, что эта отрасль нуждается в развитии и модернизации

Огромное значение в решении проблемы устойчивого и экологически безопасного снабжения населения питьевой водой нормативного качества могут играть программные подходы, которые уже на этапе разработки мероприятий требуют согласованных действий как научных сил и практических специалистов различного профиля, так и властных структур Необходимыми условиями их успешного решения являются

тщательная Подготовка, специальная организация, экономическое, материально-техническое, научное и информационное обеспечение и сопровождение всех проводимых Мероприятий, наличие альтернативных и запасных вариантов Совершенно очевидно также, что успех не может быть достигнут в рамках единовременной, даже самой широкомасштабной кампании необходима систематическая и планомерная работа, основанная на выделении приоритетов и первоочередных задач

Одним ИЗ таких приоритетных первоочередных направлений развития водоснабжения, наиболее актуальным для крупных городов и промышленных центров, но справедливым и для малых населенных пунктов, является водосбережение, объединяющее борьбу с учтенными и неучтенными потерями воды и мероприятия по снижению водопотребления Питьевая вода является продуктом водохозяйственной деятельности, требующим существенных затрат на его производство Непроизводительные потери и нерационально высокое потребление воды вынуждают повышать мощности водозаборных, водоподающих и очистных сооружений, увеличивают нагрузки на транспортирующие коммуникации и их аварийность, вызывают необходимость привлечения дополнительных материальных и трудовых ресурсов Кроме того, расточительное отношение к воде вызывает ряд негативных следствий, таких, например, как увеличение дополнительных нагрузок на природные экосистемы, развитие процессов подтопления урбанизированных территорий, резкое повышение стоимости канализационных систем Из сказанного следует вывод, подтвержденный мировым опытом развитых стран водосбережение выгодно с экономических, технических, социальных и экологических позиций Комплекс взаимодополняющих мероприятий водосбережения предусматривает1 объективный учет объемов вод во всех звеньях водохозяйственной системы, обоснование и внедрение территориальных норм и стандартов водопотребления, экономическое стимулирование рационального использования питьевой воды населением и промышленностью, техническое обеспечение водосбе-режения (раздельное питьевое и техническое водоснабжение, реновация существующих и строительство новых водопроводных сетей с использованием устойчивых к коррозии и долговечных полимерных материалов, экономичное санитарно-техническое оборудование и проч)

Не менее значима в системе приоритетов и также требует неотложного решения проблема качества питьевой воды

Для систем водоснабжения крупных населенных пунктов актуальными остаются вопросы технического перевооружения и реконструкции очистных сооружений и строгого соблюдения технологических режимов водоподготовки При проектировании и строительстве новых очистных комплексов с позиций возрастающих требований к экологической безопасности технологических процессов предпочтение следует отдавать внедрению безреагентных способов обработки воды

При проектировании и развитии систем водоснабжения малых и средних населенных пунктов целесообразно ориентироваться на использование комплектно-блочных и модульных очистных соор)жений, используя промышленную базу региона, обладающего мощным производственным потенциалом и квалифицированными кадрами Такой подход не требуют переустройства действующей системы водоснабжения, а лишь дополняют ее недостающими элементами водоочистки Помимо выполнения прямых задач это дает дополнительные рабочие места

Важнейшими задачами в проблеме экологической безопасности на ближнюю и дальнюю перспективы являются расширение имеющейся и создание альтернативной

ресурсной базы, а так же сохранение ресурсов и качества природных вод. Это необходимо как с позиций ликвидации имеющегося еще в отдельных населенных пунктах дефицита воды, так и с позиций создания надежного резервного водообеспечения. Необходимо учитывать, что дальнейшая урбанизация, развитие промышленности и сельского хозяйства, интенсификация освоении недр - процессы неизбежные. Неизбежно будет возрастать и комплексная техногенная нагрузка на геологическую среду. Сохранение экологических функций литосферы в этих условиях может быть обеспечено лишь при условии объединения усилий всех участников хозяйственного процесса в рамках специализированных программ, преследующих различные цели, но в обязательно порядке предусматривающих комплекс мероприятий, направленных на реабилитацию водных ресурсов как компоненту окружающей среды.

В программах любого уровня наиболее сложными являются вопросы финансового обеспечения необходимых мероприятий. В данном разделе работы, на примере комплексной целевой программы обеспечения населения Республики Хакасия питьевой водой, показано, что мероприятия могут успешно осуществляться только на основе аккумулирования и концентрации бюджетных и внебюджетных источников финансирования (федерального, республиканского, муниципального бюджетов, внебюджетных фондов, средств предприятий и коммерческих организаций, средств населения) с постепенным увеличением доли внебюджетных средств и средств населения. В перспективе средства населения и предприятий должны стать основой бездотационного водоснабжения, базирующегося на платности водопользования и водопотребления и дифференциации цены на воду в зависимости от ее исходного состава в источнике водоснабжения и затрат на добычу, подготовку до питьевого качества и транспортировку до потребителя.

Выбор источников финансирования по конкретному мероприятию зависит от целей его осуществления и вида эффективности (социально-экономической, экологической, бюджетной или коммерческой), различающейся степенью значимости результатов и непосредственной, в том числе и личной, заинтересованности инвесторов - участников проекта.

Основной закон эффективной экономики: инвестиции должны давать прибыль. В связи с этим к реализации проектов необходимо привлекать инвесторов, заинтересованных в получении тех или иных выгод от водохозяйственной деятельности, создавая благоприятные условия путем финансирования приоритетных инвестиционных проектов, имеющих высокую социально-экономическую или бюджетную эффективность, либо обеспечивающих значительный экологический эффект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате многолетних исследований, проведенных автором, решен ряд теоретических и практических вопросов, связанных с проблемой обеспечения устойчивого и экологически безопасного водоснабжения населения юга Сибирского региона. Выполненная работа является, по сути дела, первым опытом «геоэкологии водоснабжения» -намечающегося направления региональных исследований, связанного с необходимостью объединения вопросов, относящихся к компетенции естественноисторических, инженерно-технических и социально-экономических гуманитарных областей знания.

Комплексный анализ современного состояния водоснабжения, природных ланд-шафтно-климатических, геолого-структурных и гидрогеологических условий, демографической и социально-экономической обстановки, хозяйственной деятельно-

сти и связанной с ней техногенной нагрузки, показывает, что регион, за исключением территорий промышленно-селитебных агломераций и интенсивной разработки месторождений полезных ископаемых, не испытывает дефицита водных ресурсов, а основные проблемы связаны с широким распространением вод, некондиционных по качеству уже в природных условиях, и недостаточным развитием систем водоснабжения.

Районированием по комплексу признаков, определяющих технологии водоподготовки, установлена зональная изменчивость качества подземных вод, использующихся для водоснабжения. Частота встречаемости и набор компонентов, осложняющих качество подземных вод, возрастают в пределах Алтае-Саянской складчатой области от увлажненной горной тайги к засушливым степям межгорных впадин, а в платформенных условиях от заболоченной средней тайги к степным ландшафтам. В таежных ландшафтах основными из них являются Бе, Мп, органические вещества, в степных - минерализация, общая жесткость, 804, Q, Бе, Мп. Осложняющими компонентами являются газы, иногда микрокомпоненты, например, Ва, Вг, Б, 8г, Ц в степных ландшафтах Качества подземных вод таежных ландшафтов в большинстве случаев может быть повышено экологичными методами, базирующимися на естественно-природных процессах. В степных ландшафтах требуются реагентные технологии водоподготовки. Эволюционные изменения гидрогеохимических условий, вьованные эксплуатацией месторождений, могут иногда привести к необходимости пересмотра первоначально выбранных технологических схем.

Большое внимание уделено природно-техногенным гидрогенным минеральным новообразованиям в системах водоснабжения из подземных источников, изучены их морфология, строение, химический и минеральный состав и связь с характером гидрохимических сред, из которых они формируются.

Рассмотрены вопросы сохранности качества подземных вод и основные пути поступления загрязнителей в эксплуатируемые водоносные горизонты, обоснован упруго-деформационный механизма формирования вертикальной составляющей фильтрационных потоков в слоистых водонапорных системах и показана необходимость учета его роли в геомиграционных процессах.

Показано, что литотехнические систем водоснабжения играют важную роль в формировании геоэкологической обстановки урбанизированных территорий и, в свою очередь, зависят от нее. Эксплуатация водозаборных сооружений приводит к изменению водного баланса территорий, а утечки из водонесущих коммуникаций активизируют опасные геологические процессы, такие как техногенное подтопление со всем комплексом негативных следствий, среди которых снижение срока эксплуатации и резкое повышение аварийности водопроводных сетей.

Результаты работы представляют интерес как в теоретическом отношении (вопросы формирования подземных вод, эволюции гидрогеохимических сред, природно-техногенного минералообразования и др.), так и с точки зрения решении широкого круга прикладных задач, связанных с поисками, разведкой и эксплуатацией месторождений подземных вод и проблемами организации экологически безопасного водоснабжения, что может дать большой экономический и социальный эффект. В то же время, степень проработки этих актуальных вопросов может быть значительно углублена, в связи с чем среди задач дальнейших исследований, прежде всего, следует указать разработку теоретических и методических вопросов оценки и прогнозирования эволюционных изменений гидрогеохимических условий, вьован-ных техногенным воздействием, в том числе и эксплуатацией месторождений. Перспективно расширение исследований минеральных новообразований в системах водоснабжения на объекты использования подземных вод различных генетических типов. Интересны и важны, на

наш взгляд, дальнейшие исследования механизмов поступления и транспортировки загрязняющих веществ в водонапорных системах.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии:

1. Гидрогеология СССР. Том XVII. Кемеровская область и Алтайский край / М.А.Кузнецова, О.В.Постникова, В.В.Артамохина,... Д.С.Покровский и др. -.М: Недра, 1972. - 399 с.

2. Водные ресурсы Ширинского района Республики Хакасия /. В.П.Парначев, И.И. Вишневецкий,... Д.С.Покровский и др. -Томск: Изд-во ТГУ, 1999. - 171 с.

3. Обеспечение населения Республики Хакасия питьевой водой / Д.С.Покровский, Е.М.Дутова, К.И.Кузеванов, Г.М.Рогов и др. - Абакан, КПР по РХ, 1999. -118 с.

4. Покровский ДС, Дутова Е.М., Булатов А.А., Кузеванов К.И. Подземные воды Республики Хакасия и водоснабжение населения / Под ред. Д.С.Покровского. - Томск: Изд-во НТД 2001.-300 с: ил.

5. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Рогов Г.М., Вологдина И.В., Тайлашев А.С., Лыча-гин Д.В. Минеральные новообразования на водозаборах Томской области / Под ред. Д.С.Покровского. - Томск: Изд-во НТЛ, 2002. - 176 с: ил.

Статьи:

1. Покровский Д.С. К вопросу режима подземных вод Ерунаковского района Кузбасса / Известия ТЛИ, 1967, т. 167. - С. 32-35.

2. Рогов Г.М., Покровский Д.С. Режим подземных вод Кузнецкого бассейна / Вопросы геологии Кузбасса, т.3,1966. -п.л. 0,7.

3. Покровский Д.С. Г.М. Рогов, Плевако Г.А. Палеогидрогеологические условия и перспективы нефтегазоносности Кузбасса / Материалы V совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск-Тюмень, 1967.- С. 101-102.

4. Рогов Г.М., Плевако Г.А., Покровский Д.С, Соломко Л.А. Минеральные воды Кузбасса / Итоги исследований геологии и гидрогеологии (1917-1967). - Труды Межвузовской научной конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 1968. - С. 132-141.

5. Рогов Г.М., Плевако Г.А., Покровский Д.С. Гидрогеологические условия разработки Осиновского месторождения Кузбасса/ Известия ТПИ, 1970, т. 218. - С. 66-70.

6. Покровский Д.С, Попов В.К. Гидрогеологические условия отработки Уропского месторождения угля/Мат. научно-технич.конф. ТИСИ, 1972.- п.л. 0,15.

7. Удодов П.А. Плевако Г.А. Рассказов Н.М. Покровский Д.С Гидрогеохимические особенности межгорных впадин Алтае-Саянской области / В кн. «Вопросы географии Кузбасса и Горного Алтая». Вып. 6. - Новокузнецк, 1972. - С. 47-62. .

8. Покровский Д.С., Попов В.К. К вопросу определения водопритоков в горные выработки с учетом площадного питания / Известия вузов. Разв.и охрана недр, 1975, № 1.-С. 101-103.

9. Покровский Д.С, Плевако Г.А Гидрогеохимические условия зоны пологих бра-хиструктур Кузбасса на примере Ерунаковского угленосного района / Известия ТПИ, 1975, т. 297.-С. 57-63.

10. Макушин Ю.В., Покровский Д.С, Саблин А.Ф. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод методом электрического моделирования на примере Родионовского участка Томской области // Матер, научно-практич.конф. «Молодые ученые и специалисты Томской области в девятой пятилетке». - Томск: Изд-во ТИСИ, 1975. - С. 123126.

11. Покровский Д.С., Кузеванов К.И., Середа Н.П. Оценка потенциальной подтопляе-мости городской территории (на примере г.Томска) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Западно-Сибирской плиты и ее складчатого обрамления. - Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1983. - С. 226-228.

12. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Гидрогеологические условия и процессы подтопления территории г. Томска / Подземные воды юга Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1987.-С. 146-153.

13. Рогов Г.М., Покровский Д.С., Дутова Е.М. Некоторые проблемы водоподготовки на водозаборах из подземных источников // Известия вузов. Строительство, 1993, № 9.-С. 98-102.

14. Ермашова Н.А, Покровский Д.С., Рогов Г.М. Эколого-гидрогеологические проблемы использования подземных вод в зоне сочленения Западно-Сибирского артезианского бассейна и Колывань-Томской складчатой области // Природокомплекс Томской области. Том II. Биологические и водные ресурсы. - Томск: Изд-во ТГУ, 1995. -С. 109-115.

15. Pokrovsky D.S., Rogov G.M., Kuzevanov K.I. Technogenicrising groundwater level within urbanised territories at the slopes of river valleys (by the example of Tomsk and Krasnoyarsk, Russia)/ Workshop on Urban Hydrogeologi and Risk Assessment - Geteborg, 1996.

16. Вологдина И.В., Дутова Е.М., Лычагин Д.В., Покровский Д.С. Минеральные новообразования подземных водозаборов г. Томска // Проблемы геологии Сибири. Т. 2. -Томск: Изд. ТГУ, 1996. - С. 294-295.

17. Ермашова Н.А, Покровский Д.С, Рогов Г.М. Подземные воды отложений верхнего мела и их роль в формировании запасов Томского водозабора // Проблемы геологии Сибири. Т. 2. - Томск: Изд. ТГУ, 1996. - С. 300-301.

18. Покровский Д.С. Роль упруго- деформационных процессов в формировании и эволюции нефтегазовых месторождений/ Подземные воды Востока России: Мат. XV Всероссийского совещания по подзем, водам Сибири и Дальнего Востока - Тюмень: ТюмГНГУ, 1997

19. Pokrovsky D.S. Elastic deformation as a mechanism for groundwater flux in submarine continental shelf deposits/ Proceedings of XXVIIIth Congress IAH. - Las Vegas, USA, 1998.-P. 319-323.

20. Вологдина И.В., Лычагин Д.В., Покровский Д.С., Рогов Г.М., Тайлашев А.С., Дутова Е.М. Изучение минеральных новообразований подземных водозаборов г.Томска // Актуальные вопросы геологии и географии Сибири. Т. 3.- Томск: ТГУ, 1998. - С. 3842.

21. Ефремова Н.Н., Воловоденко В.А., Покровский Д.С. К вопросу определения давления в упруго-деформированных средах.- Том.политехн.ун-т.-Томск, деп. в ВИНИТИ, № 175-В98.1998.-24 с.

22. Ефремова Н.Н., Покровский Д С, Воловоденко В.А. Краткий обзор приливных теорий / Том.политехн.ун-т.-Томск, Деп. в ВИНИТИ, №176-В98.1998. - 32 с.

23. Покровский Д.С, Кузеванов К.И. Типовые фильтрационные разрезы как основа геоэкологического картирования урбанизированных территорий//Всероссийская конференция "Геоэкологическое картографирование".- М., 1998.- С. 60-63.

24. Ефремова Н.Н., Воловоденко В.А., Покровский Д.С. Использование теории марковских процессов в гидродинамике//Актуальные вопросы геологии и географии Сибири. Т.4.- Томск: ТГУ, 1998. - С. 112-116.

25. Ефремова Н.Н., Воловоденко ВА., Покровский Д С. Эволюция гидрогеологических структур на основе теории марковских процессов. Геология. Поиски и разведка рудных полезных ископаемых. Межвуз. сборник. Вып 22. - Иркутск: ИРГГУ, 1998.

26. Pokrovsky D.S, Rogov G.M., Kusevanov K.I. The impakt urbanisation on the hy-drologeological conditions of Tomsk, Russia/ Groundwater in the Urtyan EnvironmentRotterdam: Balkema, 1999. - P. 217-223.

27. Покровский Д.С., Рогов Г.М., Дутова Е.М, Кузеванов К.И. Опыт разработки региональных программ по обеспечению населения питьевой водой. Тр. междунар. конф. «Техника и технология очистки и контроля качества воды».-Томск, ТПУ, 1999. -С. 32-35.

28. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Гидрогеологические условия склонов речных долин г.Томска. Тр. междунар. конф.- Томск, ТГАСУ, 1999.- С. 27-28.

29. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Гидрогеологические проблемы строительного освоения территории г.Томска // Обской вестник, № 2,1999.-С. 96-104.

30. Покровский Д.С., Ермашова Н.А., Рогов Г.М., Рехтин А.Ф. Районирование территории Томской области по условиям подготовки подземных вод для хозяйственно -питьевого водоснабжения // Вестник ТГАСУ, 2000, №2. - С. 228-240.

31. Покровский Д.С, Дутова Е.М., Кузеванов К.И. Методические аспекты разработки комплексной целевой программы «Обеспечение населения Республики Хакасия питьевой водой»//Матер. регион, конференции, геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока Сибири. ТЛ.-Томск, 2000.-е. 433435.

32. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Формирование структуры фильтрационных потоков урбанизированных территорий (на примере г.Томска) // Материалы регион, конф. геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока Сибири. Т.1.- Томск, 2000.-С 323-326.

33. Покровский Д С, Наливайко Н.Г., Дутова Е.М., Кузеванов К.И., Ящук В.И., Проблемы загрязнения подземных вод нефтепродуктами в Республике Хакасия // Матер, регион, конф. геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока Сибири. Т.П .Томск, 2000.-е. 231-234.

34. Дутова Е.М., Кузеванов К.И., Покровский Д.С., Наливайко Н.Г., Безрукова О.А., Федорова В.П. Химический и микробиологический состав подземных вод и поверхностных водопроявлений территории Томска // Материалы регион, конф. геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока Сибири. Т. 1.-Томск, 2000.-С. 373-375.

35. Покровский Д С, Дутова Е.М., Вологдина И. В. Минеральные новообразования водозабора Томского Академгородка // Минералогия техногенеза - 20О0.-Миасс: Имин УрО РАН, 2000.-С. 172-175.

36. Покровский Д.С. Некоторые геодинамические следствия упруго-деформационных процессов в насыщенных пористых средах // Проблемы геодинамики и минерагении Южной Сибири. - Томск: ТГУ, 2000.-С. 132-138.

37. Покровский Д.С., Рогов, Г.М, Дутова Е.М., Москалишин B.C. Проблемы водоснабжения населения юга Сибирского региона // Вестник ТГАСУ, 2000, №2.-С. 159169.

38. Покровский Д.С, Дутова Е.М., Кузеванов К.И., Булатов С.С., Кяргин В.В. Методические аспекты разработки комплексной целевой программы «Обеспечение населения Республики Хакасия питьевой водой» // Матер регион, конф. геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока Сибири. ТЛ.-Томск, 2000.-С. 433-435.

39. Покровский Д. С, Дутова Е.М., Вологдина И. В. Изучение процессов минерало-образования на водозаборах Томской области // Водоснабжение и водоотведение:* качество и эффективность / Тр. Ш междунар. науч.-практич. конф.- Кемерово: СибТИУ ЗАО «Экспо-Сибирь», 2000.- С. 69-70.

40. Покровский Д.С., Макушин Ю.В., Дутова Е.М., Рогов Г.М. Проблемы водоснабжения населения Томской области // Вестник ТГАСУ, 2001, № 1.- С. 154-165.

41. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Вологдина И.В., Рогов Г.М., Тайлашев А.С. Минеральные новообразования на водозаборе г. Стрежевого // Вестник ТГАСУ, 2001, № 1. — С. 136-146.

42. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Вологдина И.В. Минеральные новообразования на Томском водозаборе из подземных источников // Обской вестник, 2001, № 1-2.- С. 1321.

43. Дутова Е.М., Покровский Д.С. Химический состав и качество вод хозяйственно-питьевого назначения Республики Хакасия // Обской вестник, 2001, № 1-2.-С. 113121.

44. Покровский Д.С, Дутова Е.М., Рогов Г.М., Вологдина И.В. Состав минеральных новообразований на водозаборах из подземных источников Томской области / Известия вузов. Строительство, 2002, № 4. - С. 92-96.

45. Покровский Д.С, Дутова Е.М., Вологдина И.В., Тайлашев А.С. Природно-техногенное минералообразование на фильтрах обезжелезивания водозабора Томского Академгородка// Известия ТПУ, 2002, т. 305, вып. 6. - С. 319-329.

46. Покровский Д.С., Рогов Г.М. Эколого-гидрогеологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона//Матер. Всеросс. совещ. по подземным водам Востока России.- Красноярск, 2003.- С. 189-191.

47. Кузеванов К.И., Дутова Е.М., Покровский Д.С. Использование геоинформационных технологий при исследовании процессов техногенного подтопления урбанизированных территорий (на примере г.Томска) // Известия ТПУ, 2004, т 307, № 7. - С. 8048. Дутова Е.М., Покровский Д.С. Геохимия подземных вод Академического месторождения // Известия ТПУ, 2004, т. 307, № 7. - С 35-39.

49. Кузеванов К.И., Наливайко Н.Г.,Дутова Е.М., Покровский Д.С. Химический и микробиологический состав ручьев городской территории Томска // Известия ТПУ, 2005, т. 308, № 2. - С. 48-54.

Изд. лиц. № 021253 от 31.10.97. Подписано в печать Формат 60x80/16. Бумага офсет. Гарнитура Тайме Печать офсет. Уч.-изд. л. Тираж /СЯ^экз. Заказ

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ. 634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Покровский, Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ КАК КОМПЛЕКСНАЯ

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА.

2. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РЕГИОНА.

2.1. Характеристика природных условий.

2.2. Особенности социально-экономической и геоэкологической обстановки.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ.

3.1. Состояние водоснабжения населения Республики Хакасия.

3.2. Состояние водоснабжения населения Кемеровской области.

3.3.Состояние водоснабжения населения Томской области.

4. КАЧЕСТВО ПРИРОДНЫХ ПИТЬЕВЫХ ВОД И ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОДГОТОВКИ.

4.1. Качество источников водоснабжения Республики Хакасия.

4.1.1. Химический состав подземных вод.

4.1.2. Повышение качества питьевых вод и технологии водоподготовки.

4.2. Качество источников водоснабжения Томской области.

5. МИНЕРАЛЬНЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ.

5.1. Морфология и внутреннее строение минеральных новообразований.

5.1.1. Морфология минеральных новообразований.

5.1.2. Микроструктуры минеральных новообразований.

5.2. Вещественный состав минеральных новообразований.

5.2.1. Химический состав.

5.2.2. Минеральный состав.

6. ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ГИДРОГЕОЭКОЛОГИИ.

6.1. Сохранность качества подземных вод и основные механизмы поступления загрязнителей в эксплуатируемые водоносные горизонты.

6.2. Водоснабжение и техногенная эволюция геоэкологической обстановки на урбанизированных территориях.

7. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ.

7.1. Методические аспекты разработки программных мероприятий по развитию систем водоснабжения на уровне субъекта Федерации.

7.2. Опыт разработки системы программных мероприятий по развитию водоснабжения (на примере Республики Хакасия)

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона"

В развитых странах во главу проблемы все чаще выдвигаются требования не просто безопасного водоснабжения, а водоснабжения экологически комфортного. Состояние водоснабжения населения юга Сибирского региона далеко от выполнения этих требований. Значительная часть территории региона расположена в полуаридной климатической зоне в условиях дефицита пресных подземных вод и все возрастающего антропогенного воздействия на геологическую среду. Такие воздействия возникают при интенсивном отборе подземных вод крупными водозаборными сооружениями ряда городов и системами водоотлива из шахт и карьеров, при захоронении промышленных отходов в подземные горизонты, при мелиоративных и других масштабных мероприятиях. Отмечается загрязнение подземных вод нефтью и нефтепродуктами, производственными и бытовыми сточными водами, некондиционными водами из смежных неэксплуатируемых водоносных горизонтов или поверхностных водотоков и водоемов, технологическими отходами при закачке их в подземные горизонты, утечках из накопителей и захоронении в грунт. В совокупности с низким уровнем развития инженерного жизнеобеспечения и отсутствием систем водоподготовки в значительной части населенных пунктов проблема снабжения населения питьевой водой нормативного качества приобретает особую остроту и требует решения, в том числе и с точки зрения экологической безопасности в длительной перспективе.

Задачи исследований:

Исходные материалы, методы исследований и личный вклад в решение проблемы. Решение поставленных в работе задач основано на результатах многолетних, начиная с 1963 г., исследований, выполнявшихся в рамках инициативной, хоздоговорной и госбюджетной (по заданиям Минобразования РФ, конкурсам грантов и проектам научно-исследовательских программ различного уровня) тематики научно-исследовательских работ Томского политехнического, Читинского технического и Томского государственного архитектурно-строительного университетов и Государственного Института проблем ЖКХ в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока, в которых автор принимал непосредственное участие в качестве ответственного исполнителя либо научного руководителя. В работе использованы опубликованные источники, фондовые материалы производственных геологических, проектно-изыскательских, водоснабженческих и других организаций, а также материалы государственной отчетности по проблемам экологии и вопросам водопользования.

Комплексность проблемы вызвала необходимость применения системного подхода как методологической основы решения сложных задач теоретического и прикладного плана. Для решения поставленных задач использовались:

-сбор, обработка, анализ и обобщение литературных и фондовых материалов; социологические опросы;

-полевые экспедиционные исследования;

Научная новизна исследований. В результате исследований установлены основные факторы, определяющие современное состояние и особенности геоэкологических условий водоснабжения населения юга Сибирского региона. Доказана необходимость их комплексной оценки на основе анализа и взаимопроникающего объединения проблем, относящихся к компетенции естественно-исторических, инженерно-технических и гуманитарных социально-экономических областей знания и сфер деятельности.

Впервые для урбанизированных территорий юга Сибирского региона установлены закономерности развития техногенного подтопления, его связь с водоснабжением и специфика, заключающаяся в наличии нескольких уровней дренирования, выполнено районирование территории г.Томска по степени потенциальной подтопляемости.

Основные защищаемые положения:

1. Устойчивость и экологическая безопасность водоснабжения населения региона определяются как естественно-природными ландшафтно-климатическими, геолого-структурными и гидрогеологическими факторами, детерминировано обусловливающими количественные и качественные характеристики водных ресурсов, так и характером и уровнем развития хозяйственной деятельности и социально-экономической обстановки.

2. Качество подземных вод, использующихся для водоснабжения, подчиняется ландшафтно-климатической зональности. В пределах Алтае-Саянской складчатой области при высотной смене ландшафтов от увлажненной горной тайги к засушливым степям межгорных впадин, а в платформенных условиях с севера на юг, от заболоченной средней тайги к степным ландшафтам, возрастают частота встречаемости некондиционных подземных вод и набор компонентов, лимитирующих их качество. В таежных ландшафтах основными из них являются Fe (встречаемость 50-90%), Мп (30-80%) и органические вещества (10-20% в горной и 40-50% в средней тайге), в степных ландшафтах -минерализация (20-30%), общая жесткость (10-50%), S04 (2-30%), С1 (3-5%), Fe (15-30%), Мп (10-40%). Осложняющими компонентами иногда являются Be, Hg, Pb, а в степных ландшафтах еще и Ва, Br, Sr, Li. Качество подземных вод таежных ландшафтов может быть повышено безреагентными (экологичными) методами, базирующимися на естественно-природных процессах. В степных ландшафтах требуются реагентные технологии водоподготовки.

3. Осадки, образующиеся в системах водоснабжения из подземных источников, являются природно-техногенными гидрогенными минеральными новообразованиями, а их морфология, строение, химический и минеральный состав определяются характером гидрохимических сред, из которых они формируются. Строение и вещественный состав новообразований должны учитываться при разработке мероприятий по охране и повышению экологической устойчивости окружающей среды.

4. Некорректная эксплуатация литотехнических систем водоснабжения может оказывать деструктивное воздействие на экологические функции геологической среды урбанизированных территорий, активизируя опасные геологические процессы, что приводит к ухудшению геоэкологической и социальной обстановки. Направленность процессов зависит от типа фильтрационного разреза, уровней дренирования, интенсивности питания подземных вод и структуры системы: внешнее положение источника водоснабжения увеличивает приходную часть водного баланса, внутреннее — уменьшает, но в том и другом случаях значительные массы воды переводятся на верхние уровни дренирования.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований.

Результаты исследований могут быть использованы при поисках и разведке месторождений подземных вод, обосновании выбора и анализе экологического состояния источников водоснабжения, при обосновании выбора и оценке эффективности технологий водоподготовки на проектируемых, действующих и реконструируемых станциях очистки подземных вод, при изучении процессов вторичного минералообразования, профилактике и анализе заболеваемости населения в эндемических зонах, при совершенствовании системы мониторинга, в процессе принятия административных, организационных и инженерных решений, связанных с реализацией мероприятий по рациональному использованию и охране подземных вод и обеспечению экологически безопасного водоснабжения населения региона.

Всесоюзном совещании по проблемам строительства (Одесса, 1988), Всероссийском совещании «Многоцелевые гидрогеохимические исследования в связи с поисками полезных ископаемых и охраной подземных вод» (Томск, 1993), Втором международном конгрессе "Вода: экология и технология" (Москва, 1996), научно-практической конференции «Геологическое строение и полезные ископаемые западной части Алтае-Саянской горной области» (Новокузнецк, 1995), Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды» (Томск, 1995), научной конференции, посвященной 75-летию геологического образования в ТГУ (Томск, 1996), XXVII Конгрессе международной ассоциации гидрогеологов (Лас-Вегас, 1997), научной конференции, посвященной 120-летию основания ТГУ (Томск, 1998), XXVIII Конгрессе международной ассоциации гидрогеологов (Ноттингем, 1998), научно-технической конференции «Техника и технология очистки и контроля качества воды» (Томск, 1999), научной сессии «Проблемы экогеологии Сибири» (Томск, 1999), региональном совещании «Состояние и проблемы мониторинга геологической среды, геоэкологических и гидрогеологических исследований на территории Сибири и Урала» (Томск, 1999), III международной научно-практической конференции "Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность" (Кемерово, 2000), семинаре "Минералогия техногенеза - 2000" (Миасс, 2000); конференциях «III века горно-геологической службы России» и «Проблемы геологии и геохимии юга Сибири» (Томск, 2000) и ряде других научных форумов.

Публикации. Основные результаты исследований освещены в 54 научных публикациях, в том числе в 5 монографиях,

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Общий объем работы 378 страниц текста, в том числе 65 таблицы, 137 рисунков, 270 наименований библиографических источников.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Покровский, Дмитрий Сергеевич

Результаты работы представляют интерес как в теоретическом отношении (вопросы формирования подземных вод, эволюции гидрогеохимических сред, природно-техногенного минералообразования и др.), так и с точки зрения решении широкого круга прикладных задач, связанных с поисками, разведкой и эксплуатацией месторождений подземных вод и проблемами организации экологически безопасного водоснабжения, что может дать большой экономический и социальный эффект. В то же время, степень проработки этих актуальных вопросов может быть значительно углублена, в связи с чем среди задач дальнейших исследований, прежде всего, следует указать разработку теоретических и методических вопросов оценки и прогнозирования эволюционных изменений гидрогеохимических условий, вызванных техногенным воздействием, в том числе и эксплуатацией месторождений. Перспективно расширение исследований минеральных новообразований в системах водоснабжения на объекты использования подземных вод различных генетических типов. Интересны и важны, на наш взгляд, дальнейшие исследования механизмов поступления и транспортировки загрязняющих веществ в водонапорных системах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексный анализ современного состояния водоснабжения, природных ландшафтно-климатических, геолого-структурных и гидрогеологических условий, демографической и социально-экономической обстановки, хозяйственной деятельности и связанной с ней техногенной нагрузки, показывает, что регион, за исключением территорий промышленно-селитебных агломераций и интенсивной разработки месторождений полезных ископаемых, не испытывает дефицита водных ресурсов, а основные проблемы связаны с широким распространением вод, некондиционных по качеству уже в природных условиях, и недостаточным развитием систем водоснабжения.

Районированием по комплексу признаков, определяющих технологии водоподготовки, установлена зональная изменчивость качества подземных вод, использующихся для водоснабжения. Частота встречаемости и набор компонентов, осложняющих качество подземных вод, возрастают в пределах Алтае-Саянской складчатой области от увлажненной горной тайги к засушливым степям межгорных впадин, а в платформенных условиях от заболоченной средней тайги к степным ландшафтам. В таежных ландшафтах основными из них являются Fe, Мл, органические вещества, в степных - минерализация, общая жесткость, SO4, CI, Fe, Мл. Осложняющими компонентами являются газы, иногда микрокомпоненты, например, Ва, Br, F, Sr, Li в степных ландшафтах. Качества подземных вод таежных ландшафтов в большинстве случаев может быть повышено экологичными методами, базирующимися на естественно-природных процессах. В степных ландшафтах требуются реагентные технологии водоподготовки. Эволюционные изменения гидрогеохимических условий, вызванные эксплуатацией месторождений, могут иногда привести к необход имости пересмотра первоначально выбранных технологических схем.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Покровский, Дмитрий Сергеевич, Томск

1. Абрамов С.К., Дегтярев Б.М., Дзекцер Е.С., Донской Г.В., Муфтахов А.Ж. Прогноз и предотвращение подтопления грунтовыми водами территорий при строительстве М.: Стройиздат, 1978, 178 с.

2. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. - 656 с.

3. Адам A.M. Управление природопользованием на уровне субъекта Федерации. М: ТИССО, 2002. 148 с.

4. Алексеев М.И., Дзюбо В.В., Алферова Л.И. Формирование состава подземных вод Западно-Сибирского региона и особенности их использования для питьевого водоснабжения //Вестник ТГСУ, № 1, 1999.-С. 183-199.

5. Алексеева В.Е., Шурыгина Е.А. Исследование карбонатов в черноземах Молдавии методом термического анализа//Почвоведение.-1973.-№4.-С. 114-121.

6. Анпилов В.Е. Формирование и прогноз режима грунтовых вод на застраиваемых территориях М.: Недра, 1976,180 с.

7. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. — 488 с.

8. Архипенко Д.К., Столповская В.Н., Григорьева Г.Н. и др. Исследование осадка, образующегося на фильтрах обезжелезивания // Хим. и технол. воды. — 1986. — Т.8. С. 62— 64.

9. И. Атлас инфракрасных спектров фосфатов: Ортофосфаты / В.В.Печковский, Р.Я.Мельникова, Е.Д. Дзюба и др. М.: Наука, 1981. - 248 с.

10. Атлас Республики Хакасия. Восточно-Сибирское АГП, 1999.

11. Баженов В.А., Соколова М.Ф. Бернессит в травертинах Томской области // Вопросы генезиса эндогенных месторождений. Минералогия и геохимия. Изд-во ЛГУ. - 1988. -Вып.7. - С. 157-163.

12. Байков А.А., Седлецкий В.И., Семенов Г.А. Травертины Северного Кавказа // Геол. рудн. месторожд. 1983. - Т. 25. - № 2. - С. 57-66.

13. Батурин Т.Н., Дубинчук В.Т. Микроструктуры железомарганцевых конкреций: Атлас микрофотографий. М.: Наука, 1989. — 288 с.

14. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т. Микроструктуры океанских фосфоритов: Атлас микрофотографий. М.: Наука, 1979. - 200 с.

15. Бекинина М.С. География Томской области. — Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1971. — 120 с.

16. Берг Л.Г. Введение в термографию. М.: Наука, 1969. - 396 с.

17. Берг Л.Г., Прибылов К.П., Егунов В.П., Абдурахманов Р.А. О термической дегидратации гидроокиси железа (III) // Журн. неорг. химии. 1969. - T.XIV. - Вып. 9 — С.2303-2306.

18. Берзин Н. А., Колман Р. Г., Добрецов Н. Л. и др. Геодинамическая карта западной части Палеоазиатского океана // Геология и геофизика, 1994, т. 35, № 7-8, с. 8-28.

19. Беркович К.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Оценка влияния русловых процессов на геоэкологическую ситуацию в речных долинах // Геоэкология. 1998. №2. С.59-67.

20. Болдырев А.И. Инфракрасные спектры минералов. М.: Недра, 1976. - 199 с.

21. Бондарик Г.К. Управлении природно-техническими системами. Возможности и ограничения. // Известия вузов. Геология и разведка. 1994. № 1.- С. 42-47.

22. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Природно-технические системы и их мониторинг // Инженерная геология, 1990. № 5.- С.3-9.

23. Боревский Б.В., Дробнохот Н.И., Язвин Л.С. Оценка запасов подземных вод-2-е изд. — Киев: Выща шк. Головное изд-во, 1989.-407 с.

24. Боревский Б.В., Язвин Л.С., Закутан В.П. Мониторинг месторождений и участков водозаборов питьевых подземных вод: Методические рекомендации. М.: АОЗТ «ГИДЭК», 1998.-80 с.

25. Букаты М.Б. Рекламно-техническое описание программного комплекса HydroGeo. — М.: ВНТИЦ, 1999. 5 с. - Номер гос. регистрации алгоритмов и программ во Всероссийском научно-техническом центре (ВНТИЦ) № 50980000051 ПК.

26. Булах А.Г. Минералогия с основами кристаллографии: Учебник для вузов. М.: Недра, 1989.-351. с.

27. Васильев Е.К., Катаева Г.М., Ущаповская З.Ф. Рентгенометрический определитель минералов (класс фосфатов). М.: Наука, 1974. - 207 с.

28. Вахтанова А.Н., Косинова И.И., Коновалова О.Н. Особенности формирования геохимических барьеров в зоне аэрации // Вест. Воронеж, ун-та. Сер. геол. 1977. - № 3. -С. 129-134.

29. Водные ресурсы Ширинского района Республики Хакасия / Под ред. В.П.Парначева. -Томск: Изд-во ТГУ, 1999. 171 с.

30. Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.95. №167-ФЗ.

31. Волков И.И. Железо-марганцевые конкреции / Океанология. Химия океана, в 2-х томах. -М.: Наука, 1979.-Т.2.-С. 414-467.

32. Волков И.И. К вопросу о механизме формирования железо-марганцевых конкреций в современных осадках // Геохимия. 1977. - № 6. - С. 916-923.

33. Волкотруб Л.П., Егоров И.М. Питьевая вода Томска. Гигиенический аспект.-Томск: Изд-во НТЛ, 2003 .- 196с.

34. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1975. -512 с.

35. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: ИЛ по САиСМ, 1962. - 400 с.

36. Гаврилко В.М., Алексеев B.C. Фильтры буровых скважин. Изд. 3-е, перераб. и доп. -М.: Недра, 1985.-334 с.

37. Галямов Ю.Ю., Попов В.К., Шушарин А.Л. Реформирование системы регулирования жилищно-коммунального хозяйства города в условиях рынка; — Томск: Изд-во «Красное знамя», 1998.-264 с.

38. Гарагуля Л.С., Гордеева Г.И., Хрусталёв Л.Н. Оценка экологического состояния Природно-технических систем в криолитозоне // Геоэкология. 1997. №4. С.40-53.

39. Геологический словарь, в 2-х томах. Т.1 М.: Недра, 1978. - 489 с.

40. Гидрогеология Азии / Под ред. Н.А.Маринова М.: Недра, 1974. - 574 с.

41. Гидрогеология СССР, т. XVIII. Красноярский край и Тувинская АССР / Под ред. И.К.Зайцева М.: Недра, 1972. - 479 с.

42. Гидрогеология СССР. Вып. 1. Основные закономерности распространения подземных вод на территории СССР.- М.: Недра, 1976.-656 с

43. Гидрогеология СССР. Том XVII. Кемеровская область и Алтайский край / Под ред. М.А.Кузнецовой и О.В.Постниковой. М: Недра, 1972. - 399 с.

44. Гидрогеохимические исследования Колывань-Томской складчатой зоны / П.А.Удодов, ГШ.Паршин, Б.М.Левашов и др. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1971. - 284 с.

45. Голодковкая Г.А., Зеегофер Ю.О., Лебедева Н.И. и др. Вопросы и методика комплексного картирования городских территорий для прогнозной оценки изменения геологической среды // Новые типы карт: Методы их создания. М.: Изд-во МГУ, 1983. С. 4873.

46. Голодковская Г.А., Демидюк Л.М. Некоторые методологические вопросы оценки техногенных изменений геологической среды // Комплексные оценка и прогноз техногенных изменений геологической среды. М.: Наука, 1985. С. 11-17.

47. Голодковская Г.А., Демидюк Л.М. Задачи инженерной геологии в решении проблемы рационального использования природных ресурсов и охрана окружающей среды // Геология четвертичного периода. Инженерная геология, гидрогеология аридной зоны. М.: Недра, 1976.

48. Голодковская Г.А., Елисеев Ю.Б. Геологическая среда промышленных регионов. М.: Недра, 1989.220 с.

49. Горбунов Н.И. Высокодисперсные минералы и методы их изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-303 с.

50. Горбунов Н.И., Цюрюпа И.Г, Шурыгина Е.А. Рентгенограммы, термограммы и кривые обезвоживания минералов, встречающихся в почвах и глинах. — М.: Изд-во АН СССР, 1952. -187 с.

51. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т. 1. РСФСР. Вып. 12. Бассейн Енисея. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980.

52. Государственный водный кадастр. Т. 1. РСФСР. Вып. 12. Бассейн Енисея. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

53. Гребенников В.Т., Вербенко В.Г., Нуриев Ф.М. Повышение производительности водозаборных скважин // Водоснаб. и санит. техн. 1996. —№ 2. - С. 22.

54. Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учебн. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 272 с.

55. Дзекцер Е.С. Методологические аспекты проблемы геологической опасности и риска //Геоэкология. 1994. №3. С.3-10.

56. Дзекцер Е.С. Основные принципы создания системы инженерной защиты городских территорий от подтопления и ее состав. // Проблемы инженерной геологии городов. М.: Наука, 1983, с. 166-167

57. Дзюбо В.В., Саркисов Ю.С. Технология получения сурикоподобного пигмента и краски на его основе // И.Л. № 50-97, Сер. Р.61.65.31.

58. Добровольский В.В. Гипергенез четвертичного периода М.: Недра, 1966. - 240 с.

59. Добровольский В.В. Минералогия марганцевых конкреций из четвертичных суглинков // Тр. Воронеж, ун-та. Сб. работ геол. ф-та. 1957. - Т.58. - С. 49-57.

60. Дубинина Г.А., Дерюгина З.П. Электронно-микроскопическое исследование Fe Мп-конкреций из озера Пуннус-Ярви //ДАН СССР. - 1971. -Т. 201. -№ 3. - С. 714-716.

61. Дутова Е.М. Высотная гидрогеохимическая зональность Алтае-Саянской складчатой оласти // Материалы научн. конф. «Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири». -Томск: Изд. ТПУ, 2003-С. 65-69.

62. Дутова Е.М., Кузеванов К.И., Покровский Д.С. и др. Химический состав подземных вод территории г. Томска // Матер, региональной, конф. геологов Сибири и Дальнего Востока. 1 том. Томск, 2000. - С. 373-375.

63. Дутова Е.М., Покровский Д.С. Геохимия подземных вод Академического месторождения // Известия ТПУ, 2004, т. 307, № 7.- С. 35-39.

64. Дутова Е.М., Покровский Д.С. Химический состав и качество вод хозяйственно-питьевого назначения Республики Хакасия // Обской вестник, 2001, № 1-2.-С. 113-121.

65. Евсеева Н.С. География Томской области. — Томск: Изд-во Томск, ун-та, 2001. 233 с.

66. Ермашова Н.А, Покровский Д.С., Рогов Г.М. Подземные воды отложений верхнего мела и их роль в формировании запасов Томского водозабора // Проблемы геологии Сибири. Т. 2. Томск: Изд. ТГУ, 1996. - С. 300-301.

67. Ермашова Н.А. Геохимия подземных вод зоны активного водообмена Томской области в связи с решением вопросов водоснабжения и охраны // Автореферат диссертации канд. геол.-мин. наук. — Томск, 1998. — 44 с.

68. Ермашова Н.А. Природный гидрогеохимический фон верхней гидродинамической зоны Среднего Приобья как основа оценки ее экологического состояния // Обской вестник. — 1999. № 3-4. - С. 106-112.

69. Ефремов И.Ф., Усьяров О.Г. Взаимодействия коллоидных частиц и других микрообъектов на дальних расстояниях и образование периодических коллоидных структур // Успехи химии. 1976. - Т.45. - Вып. 5. - С. 877-907.

70. Ефремова Н.Н., Воловоденко В.А., Покровский Д.С. К вопросу определения давления в упруго-деформированных средах.- Том.политехн.ун-т.-Томск, деп. в ВИНИТИ, №175-В98.1998.-24 с.

71. Ефремова Н.Н., Покровский Д.С., Воловоденко В.А. Краткий обзор приливных теорий / Том.политехн.ун-т.-Томск, Деп. в ВИНИТИ, №176-В98. 1998.-32 с.

72. Жуков Н.Н. Проблемы водоснабжения населения в Российской Федерации и пути их решения // Водоснабжение и санитарная техника. — 1984. — № 4.

73. Журба М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. — Львов: Вища школа. Изд-во при ЛГУ, 1980.-200 с.

74. Зайцев И.К. Гидрогеохимия СССР. Л.: Недра, 1986. - 239 с.

75. Зайцев И.К., Толстихин Н.И. Классификация подземных вод и горных пород основа гидрогеологического районирования // Проблемы гидрогеологии, картирования и районирования. — Л., 1971.-С. 4-16.

76. Зайцев И.К., Толстихин Н.И. Основы структурно-гидрогеологического районирования СССР // Материалы по региональной и поисковой гидрогеологии. Л., 1963. - С. 5-35. (Тр. ВСЕГЕИ. Нов.сер., т. 101).

77. Зеегофер Ю.О., Клюквин А.Н., Пашковский И.С., Рошаль А.А. Постоянно действующие модели гидролитосферы территорий городских агломераций (на примере Московской агломерации). М.: Наука, 1990, 198 с.

78. Зоненшайн Л. П., Кузьмин М. И. Палеогеодинамика. М., Наука, 1992,192 с.

79. Зоненшайн Л. П., Кузьмин М. И., Натапов Л. М. Тектоника литосферных плит территории СССР. М., Недра, 1990, кн. 1, 327 е.; кн. 2, 334 с.

80. Зуев В.А., Картавых О.В., Шварцев С.Л. Химический состав подземных вод Томского водозабора // Обской вестник. 1999. - № 3-4. - С. 69-77.

81. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 540 с.

82. Ильховская З.Г. Агрохимические методы исследования почв. — М.: Изд-во АН СССР, 1954.-450 с.

83. Картавых О.В. Равновесие подземных вод Томского водозабора с карбонатными и алюмосиликатными минералами // Актуальные вопросы геологии и географии Сибири: Материалы научной конференции. — Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1998. — Т.З. С. 264—266.

84. Квашнин Г.П., Деревянных А.И. Водозаборные скважины с гравийными фильтрами. — М.: Недра, 1981.-216 с.

85. Кирюхин В.А., Толстихин Н.И. Региональная гидрогеология: Учебник для вузов М.: Недра, 1987.-382 с.

86. Козловский Е.А. Геоэкология новое научное направление. Геоэкологические исследования в СССР.// Междунар. геол. конгресс. XXXVIII сессия. - М.: 1989.-С. 9-19.

87. Комментарии к Водному Кодексу Российской Федерации / Под ред. С.А. Боголюбова. -М.: Юридический дом «Юстицинформ», 1997.

88. Концепция перехода Российской Федерации на модель устойчивого развития (проект). М., 1995. 24с.

89. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. М.: Изд-во МГУ. 1995. 272 с.

90. Королев В.А. Эколого-геологический мониторинг.// В кн. Теория и методология экологической геологии.- Изд-во МГУ, 1997. С. 285-318.

91. Котлов В.Ф. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. 263 с.

92. Котлов В.Ф., Братнина И.А., Сипягина И.К. Город и геологические процессы. М.: Недра, 1967. 228 с.

93. Крайнов С.Р., Соломин Т.А., Василькова Н.В. и др. Геохимические типы железосодержащих подземных вод с околонейтральной реакцией // Геохимия. 1982. - № 3. - С. 400-420.

94. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. М.: Недра, 1987. — 237 с.

95. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимия: Учебник для вузов. М.: Недра, 1992. — 463 с.

96. Краускопф К.Б. Разделение марганца и железа в осадочных процессах // Геохимия литогенеза. М.: ИЛ, 1963. - С. 90-130

97. Круть И.В. Введение в общую теорию Земли. М.: Мысль, 1997.- 351 с.

98. Кузеванов К.И., Дутова Е.М., Покровский Д.С. Использование геоинформационных технологий при исследовании процессов техногенного подтопления урбанизированных территорий (на примере г.Томска) // Известия ТПУ, 2004, т 307, № 7. С. 30-35.

99. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наукова думка, 1971. — 528 с.

100. Кусковский B.C., Кривошеев А.С. Минеральные озера Сибири // Труды института геологии и геофизики СО АН СССР. Вып. 741. Новосибирск.: Наука, 1989. - 199 с.

101. Кюнтцель В.В. Оценка экологической устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям// Геоэкологические исследования и охрана недр. Обзор. М.: АОЗТ «Геоинформмарк», 1995.-29 с.

102. Лазаренко Е.К. Опыт генетической классификации минералов. — Киев: Наукова думка, 1979.-316 с.

103. Лазаренко Е.К. Основы генетической минералогии. Львов, 1963. —410 с.

104. Лихачева Э.А., Гитис В.Г., Бахирева Л.В. и др. Комплексное районирование городской территории по степени устойчивости к динамическому воздействию // Геоморфология, № 4, 1993. С. 41-47.

105. Лысов В.А., Бутко А.В., Баринов М.Ю., Шуйский A.M. Утилизация гидроокисных осадков водопроводов юга страны // Водоснаб. и санит. техн. 1992. - № 7. - С. 9.

106. Львович М.И. Вода и жизнь. М.: Мысль, 1986.

107. Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. М.: Стройиздат, 1980.-128 с.

108. Македонов А.В. Современные конкреции в осадках и почвах. М.: Наука, 1966. -284 с.

109. Мамаев Ю.А., Куринов М.Б. Вопросы методологии в оценке устойчивости територии. // Геоэкология. 1998. №5. С.109-126.

110. Мартынова М.В. Азот и фосфор в донных отложениях озер и водохранилищ. М.: Наука, 1984. - 160 с.

111. Марценко Г.П., Зарецкий Г.М., Грыза А.А. и др. Изыскания и защита от подтопления на застраиваемых территориях. Киев: Будивельник, 1976. - 118 с.

112. Матвеева Л.И., Шиманович С.Л. Актуальные вопросы минералогии техногенеза // Современные проблемы минералогии и сопредельных наук: Тез. докл. к 8 съезду Всерос. минер, об-ва, Санкт-Пербург, 9-14 июня, 1992 г. СПб., 1992. - С. 23-24.

113. Матусевич В.М. Геохимия подземных вод Западно-Сибирского бассейна.-М: Недра, 1978.-157 с.

114. Матусевич В.М., Рыльков А.В., Ушатинский И.Н. Геофлюидальные системы и проблемы нефтегазоносности Западно-Сибирского мегабассейна.-Тюмень: ТюмГНГУ, 2005.225 с.

115. Мелихов И.Б., Комаров В.Ф., Назирмадов Б. Дисперсные структуры аморфного гидроксида Fe (III), полученного при гидролитическом осаждении из раствора // Коллоид, журн. 1988. - Т. L. — № 1. —С. 42-47.

116. Методические основы оценки техногенных изменений геологической среды городов / Г.Л.Кофф, Т.Б.Минакова и др. М.: Наука, 1990. 196 с.

117. Методические рекомендациями по разработке региональных программ обеспечения населения питьевой водой, Москва, 1998, 50 с.

118. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Утверждены Госстроем России, Минэкономики РФ, Минфином РФ и Госкомпромом РФ № 7-12/47 от 31.03.94.

119. Методическое письмо по подготовке схем гидрогеологической стратификации территории России. — М.: Госцентр «Геомониторинг», 1999.

120. Методы изучения минералогического состава и органических веществ почв / Под ред. Н.С. Рабочева. Ашхабад: Изд-во «Ылым», 1975. - 416 с.

121. Мидлтон Р. Чистой воды все меньше и меньше. Экологический доклад. Пер. с англ. Зеленая газета, № 4.-Вена, 1995.-20 с.

122. Минкин М.Б., Горбунов Н.И., Садименко П.А. Актуальные вопросы физической и коллоидной химии почв. Ростов: Изд-во Ростовск. ун-та, 1982. - 280 с.

123. Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. М.: Стройиздат, 1964.

124. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. — М.: Физматгиз, 1961. 863 с.

125. Мироненко В.А. О концепции государственного гидрогеологического мониторинга России.//Геоэкология. 1993. № 1.С. 19-29.

126. Миртов Ю.В., Васильев Б.В. Парбигит — новый минерал из группы коллинсита // .Вестник Зап.-Сиб. и Новосиб. геол. управл. 1958. - Вып.1. - С. 72-75.

127. Могилевский Г.А., Богданова В.М., Кичатова С.Н., Славнина Г.П., Телегина З.П., Филлипова А.А., Черкинская Б.С. Бактериальный фильтр в зоне нефтяных и газовых месторождений, его особенности и методы изучения. М.: ВНИИЯГГ, 1970. — 416 с.

128. Моисеев Н.Н. «Устойчивое развитие» или «Стратегия переходного периода». // План действий «Устойчивые Нидерланды» М.: Экопресс-ЗМ, 1995. С.3-18.

129. Морозова Т.Г., Поберина М.П., Шишов С.С. География России. -М: ЮНИТИ, 1999. -527 с.

130. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1966.-411 с.

131. Наливайко Н.Г., Назаров А.Д. Использование микроорганизмов для очистки нефтезагрязненных вод и почв в условиях севера Томской области. — Томск, 1993. — С. 150— 154.

132. Нежиховский Р.А. Гидролого-экологические основы водного хозяйства.- Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-230 с.

133. Никитин Б.А. Методика определения содержания гумуса в почве // Агрохимия. 1972. -№ 3.

134. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1995. - 688 с.

135. Обзорно-аналитические материалы. Устойчивое управление водными ресурсами. -Москва Ярославль, 1997.

136. Орлов Д.С., Аранбаев М.П., Осипова Н.Н. Применение инфракрасной спектроскопии в почвенных исследованиях // Методы изучения минералогического состава и вещества почв / Под ред. Н.С. Рабочева Ашхабад: Изд-во «Ылым», 1975. - С. 310-361.

137. Осипов В.И. Геоэкология междисциплинарная наука о экологических проблемах геосфер // Геоэкология. 1993, № 1. - С. 4-18.

138. Осипов В.И. Геоэкология: понятие, задачи, приоритеты // Геоэкология. 1997. №1. С.З-11.

139. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева Н.А. Микроструктура глинистых пород / Под ред. акад. Е.М.Сергеева. М.: Недра, 1989. — 211 с.

140. Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия / Е.В. Пиннекер, Б.И. Писарский, СЛ. Шварцев и др. Новосибирск: Наука, 1980. - 288 с.

141. Основы гидрогеологии. Общая гидрогеология / Е.В.Пиннекер, Б.И.Писарский, С.Л.Шварцев и др. Новосибирск: Наука, 1980.

142. Островский В.Н., Островский JI.A. Концептуальные вопросы геоэкологии // Отечественная геология. 1993, № 7. С. 97-102.

143. Перельман А.И. Геохимия природных вод. М.: Наука, 1982. — 154 с.

144. Перельман А.И. Геохимия эпигенетических процессов (зона гипергенеза). — М.: Недра, 1968.-332 с.

145. Перечень бассейнов подземных вод территории СССР для ведения Государственного водного кадастра. М.: ВСЕГИНГЕО, 1988.

146. Плотников Н.И. Введение в экологическую гидрогеологию: Научно-методические основы и прикладные разделы. —М.: Изд-во МГУ, 1998. -240 с.

147. Плотников Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий, М.: Недра, 1989, 270 с.

148. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры минералов. — М.: Изд-во МГУ, 1977. — 175 с.

149. Покровский Д.С. Г.М. Рогов, Плевако Г.А. Палеогидрогеологические условия и перспективы нефтегазоносности Кузбасса / Материалы V совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск-Тюмень, 1967. С. 101-102.

150. Покровский Д.С. К вопросу режима подземных вод Ерунаковского района Кузбасса / Известия Томского политехнического института, 1967, т. 167. С. 32-35.

151. Покровский Д.С. Некоторые геодинамические следствия упруго-деформационных процессов в насыщенных пористых средах // Проблемы геодинамики и минерагении Южной Сибири.-Томск: ТГУ, 2000.-С. 132-138.

152. Покровский Д.С. Роль упруго- деформационных процессов в формировании и эволюции нефтегазовых месторождений/ Подземные воды Востока России: Мат. XV Всероссийского совещания по подзем, водам Сибири и Дальнего Востока. Тюмень: ТюмГНГУ, 1997 •

153. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Булатов А.А., Кузеванов К.И. Подземные воды Республики Хакасия и водоснабжение населения / Под ред. Д.С.Покровского. Томск: Изд-во НТЛ, 2001. - 300 е.: ил.

154. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Вологдина И.В. Минеральные новообразования водозабора Томского Академгородка // Минералогия техногенеза-2000. Миасс: ИМин УрО РАН, 2000.-С. 172-175.

155. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Вологдина И.В. Минеральные новообразования на Томском водозаборе из подземных источников // Обской вестник. — 2001. — № 1-2. С. 13— 21.

156. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Вологдина И.В., Тайлашев А.С. Минеральные новообразования на водозаборе города Стрежевого // Вестник ТГАСУ. 2001. - № 1. - С. 136-146.

157. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Вологдина И.В., Тайлашев А.С. Природно-техногенное минералообразование на фильтрах обезжелезивания водозабора Томского Академгородка // Известия ТПУ, 2002. т. 305, вып. 6,- С. 319-329.

158. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Кузеванов К.И. и др. Обеспечение населения Республики Хакасия питьевой водой.-Абакан: КПР по РХ, 1999.-118 с.

159. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Кузеванов К.И. Опыт разработки региональных программ по обеспечению населения водой // Труды международной научно-технической конференции.- Томск: ТПУ, 1999. С. 32-35.

160. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Рогов Г.М., Вологдииа И.В. Состав минеральных новообразований на водозаборах из подземных источников Томской области / Изв. вузов. Строительство, 2002, № 4. С. 92-96.

161. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Рогов Г.М., Вологдина И.В., Тайлашев А.С., Лычагин Д.В. Минеральные новообразования на водозаборах Томской области / Под ред. Д.С.Покровского. Томск: Изд-во НТЛ, 2002. - 176 е.: ил.

162. Покровский Д.С., Ермашова Н.А., Рогов Г.М, Рехтин А.Ф. Районирование территории Томской области по условиям подготовки подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения // Вестник ТГАСУ. 20006. -№ 1. - С. 228-240.

163. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Гидрогеологические проблемы строительного освоения территории г.Томска// Обской вестник, № 2, 1999.-С. 96-104.

164. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Гидрогеологические условия и процессы подтопления территории г. Томска / Подземные воды юга Западной Сибири. — Новосибирск: Наука, 1987. С. 146-153.

165. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Гидрогеологические условия склонов речных долин г.Томска. Тр. междунар. конф.- Томск, ТГАСУ, 1999 С. 27-28.

166. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Типовые фильтрационные разрезы как основа геоэкологического картирования урбанизированных территорий//Всероссийская конференция "Геоэкологическое картографирование".- М., 1998.- С. 60-63.

167. Покровский Д.С., Кузеванов К.И. Формирование структуры фильтрационных потоков урбанизированных территорий (на примере г.Томска) // Материалы регион, конф. геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока Сибири. Т.1. Томск, 2000.-е. 323-326.

168. Покровский Д.С., Макушин Ю.В., Дутова Е.М., Рогов Г.М. Водоснабжение населения Томской области//Вестник ТГАСУ.-2001.-№ 1.-С. 154-165.

169. Покровский Д.С., Рогов, Г.М, Дутова Е.М., Москалишин B.C. Проблемы водоснабжения населения юга Сибирского региона // Вестник ТГАСУ, №2,2000.-С. 159-169.

170. Полиенко А.К., Шубин Г.В., Ермолаев В.А. Онтогения уролитов. Томск: Изд-во РИО « Пресс-Интеграл» ЦПКЖК, 1997. - 128 с.

171. Порядин А.Ф. Водозаборы в системах централизованного водоснабжения.- М.: НУМЦ Госкомэкология России, 1999.-338 с.

172. Порядин А.Ф. Водоснабжение в Сибири (исторический очерк).-Л.: Стройиздат, 1983.135 с.

173. Порядин А.Ф. Развитие водоснабжения в России — М.: «Издательский дом НП», 2003. — 96 с.

174. Принципы гидрогеологической стратификации и районирования территории России. — М.: ВСЕГИНГЕО, 1998.

175. Прозоров Л.Л. Экологические функции литосферы /ЗАО «Геоинформмарк». -М., 2000. Вып.4. — 42с. С.3-11.

176. Регионы России. Стат. сборник, т 1 / Госкомстат России. -М., 1999. -532 с.

177. Регионы России. Стат. сборник, т 2 / Госкомстат России. —М., 1999. -861 с.

178. Рекомендации по прогнозам подтопления промышленных площадок грунтовыми водами (под ред. Абрамова С.К.) М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1976, 324 с

179. Рекшинская Л.Г. Атлас электронных микрофотографий глинистых минералов. — М.: Недра, 1966.-230 с.

180. Ресурсы пресных и маломинерализованных подземных вод южной части ЗападноСибирского артезианского бассейна / Сост.: И.М. Земскова, Ю.К. Смоленцев, М.П. Полканов и др. М.: Недра, 1991. - 262 с.

181. Ретюм А.Ю., Долгушин И.Ю. Геотехнические системы // Природа, техника, геотехнические системы. М.: Наука, 1978.- С. 47-69.

182. Ретюм А.Ю., Мухина Л.И., Долгушин И.Ю. Отношение между природой и техникой // Природа, техника, геотехнические системы.-М.: Наука, 1978.- С. 30-46.

183. Рогов Г.М. Гидрогеология и геоэкология Кузнецкого угольного бассейна. -Томск: Изд-во ТГАСУ, 2000. 167 с.

184. Рогов Г.М., Покровский Д.С., Дутова Е.М. Некоторые проблемы водоподготовки на водозаборах из подземных источников // Изв. вузов. Строительство. 1993. — № 9. - С. 98— 102.

185. Рогов Г.М., Попов В.К. Гидрогеология и катагенез пород Кузбасса. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 1985. 182 с.

186. Рогов Г.М., Попов В.К., Осипова Е.Ю. Проблемы использования природных вод бассейна реки Томи для хозяйственно-питьевого водоснабжения. -Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003.-218 с.

187. Рой С. Месторождения марганца: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 520 с.

188. Романенко В.И., Перес Ейрис М., Пубиенес М. Аврора. Кристаллы СаСОз в поверхностной пленке воды и в бактериальных клетках в водохранилище Сьерра-дель Розарио (Куба) // Микробиология. -Т.55. Вып.6. -1986. - С. 1021-1026.

189. Российский статистический ежегодник. 2002: Стат. сб./ Госкомстат России. -М., 2002. — 690 с.

190. Рященко Т.Г., Акулова В.В., Макаров С.А. Оценочная шкала устойчивости дисперсных грунтов к геодинамическим воздействиям (на примере Байкальского региона) // Геоэкология. 2000. №2. С.157-164.

191. Савенко B.C., Ерофеева Е.А. О механизме сорбции фосфатов на гидроксиде железа // Водные ресурсы. 1999. - Т.26. -№ 3. - С. 353-355.

192. Седлецкий И.Д. Методы определения коллоидно-дисперсных минералов. — Киев: Изд-во КГУ им. Т.Г.Шевченко, 1955. 156 с.

193. Сергеев Е.М. Инженерная геология наука о геологической среде // Инженерная геология. № 1. 1979.-С. 3-20.

194. Сергеев Е.М. Научно-технический прогресс и охрана окружающей среды //Матер. 27-ой сессии Международного геол. конгресса.-М., 1984.- С. 54-59.

195. Силаев В.И., Сокерин М.Ю., Тихомирова В.Д. и др. Гидроксиды марганца в аллювии как пример аквагенного минералообразования // Литол. и полез, ископаемые. 2000. - № 4. -С. 364-375.

196. Смоленцев Ю.К., Кусковский B.C. Особенности формирования подземных вод зоны гипергенеза Западно-Сибирской плиты //Подземные воды юга Западной Сибири.-Новосибирск: Наука, 1987.- С. 4 -65.

197. Соболев В.И. Состояние и пути совершенствования нормативной базы гидрогеохимических исследований при разведке месторождений подземных вод // Гидрогеология, инженерная геология: Обзор. — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. 24 с.

198. Солнцева Л.С. Инфракрасная спектроскопия // Методы минералогических исследований. М.: Недра, 1985. - С. 425-442.

199. Солнцева Л.С. Инфракрасная спектроскопия и ее применение для изучения минералов // Современные методы минералогического исследования. Часть.П. — М.: Недра, 1969. — С. 196-221.

200. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза, т. II. М.: Изд-во АН СССР, 1962-573 с.

201. Телесницкий А.Ф., Тимашев В.В., Волкова А.В. Исследование состава осадков водопроводных станций с целью использования их для производства строительных материалов // Труды Моск. хим.-техн. ин-та. Сер. Силикаты. Вып. LIX (39). - 1969. -С. 283-285.

202. Теория и методология экологической геологии / Трофимов В.Т. и др. Под ред. В.Т.Трофимова. -М.: Изд-во МГУ, 1997. -386 с.

203. Территориальная комплексная программа охраны окружающей среды Кемеровской области до 2005 года. Т.1,2,3. Кемерово, 1993.-200 с

204. Техногенные процессы в подземных водах (биосферный подход, диагностика и управление) / Под ред. И.К.Гавич. -М.: Научный мир, 2003. -248 с.

205. Трифанова Л.И. Климат // География Томской области. — Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1988.-С. 42-76.

206. Трифонова Т.А., Солдатенкова О.П. Оценка экологического риска загрязнения подземных вод на основе бассейнового подхода // Геоэкология. 2002. №1. С.49-56.

207. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Роль и место наук геологического цикла в логической структуре экологической геологии // Геоэкология. 1997. №5. С.91-95.

208. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология в программе «Университеты России» // Геоэкология. 1994, № 3. С. 117-120.

209. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология и её логическая структура // Вестн. МГУ Сер. 4. Геология. 1995. №4. С.33-45.

210. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология и рациональное недропользование. Сб. статей.-СПб.: СпбГУ, 1999.- С. 9-34.

211. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Аверкина Т.И. Геоэкология как термин и междисциплинарная наука // Вестн. МГУ. Сер.4. Геология. 1994, № 5. С. 43-55.

212. Туров Ю.П., Пирогова И.Д., Гузняева М.Ю., Ермашова Н.А. Органические примеси в природных водах в районе г.Стрежевого // Водные ресурсы. 1998. - Т.25. - № 4. - С. 455461.

213. Тушинский Г.К., Давыдова М.И. Физическая география СССР. М.: Просвещение, 1976.-543 с.

214. Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. М.: Наука, 1987. - 335 с.

215. Удодов П.А. Плевако Г.А. Рассказов Н.М. Покровский Д.С. Гидрогеохимические особенности межгорных впадин Алтае-Саянской области / В кн. «Вопросы географии Кузбасса и Горного Алтая». Вып. 6. Новокузнецк, 1972. - С. 47-62.

216. Фекличев В.Г. Диагностические константы минералов: Справочник. М.: Недра, 1989. -479 с.

217. Физико-химическая механика природных дисперсных систем / Под ред. Е.Д. Щукина, Н.В. Перцева, В.И. Осипова, Р.И. Злочевской М.: Изд-во МГУ, 1985. - 266 с.

218. Хворова И.В., Дмитрик А.А. Микроструктуры кремнистых пород. М.: Наука, 1972. -84 с.

219. Херблат К., Клейн К. Минералогия по системе Дэна: Пер. с англ. М.: Наука, 1982. -728 с.

220. Хесс П.Р. Фосфор в озерных осадках // Фосфор в окружающей среде. М.: Мир, 1977. -С. 625-637.

221. Хромых В.В. Природное районирование // География Томской области. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1988. - С. 137-170.

222. Цоцур Е.С., Колегова О.Г., Зиангиров Р.С., Груздов А.В. Картирование и анализ техногенных воздействий на территорию города // Инженерная геология. № 5. 1992. С. 98103.

223. Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре. М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 617 с.

224. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Березовская В.В., Сивцов А.В. Новые данные по минералогии Керчинских руд // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1987. - № 4. - С. 134-141.

225. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Дриц В.А. Гипергенные окислы марганца. М.: Наука, 1989.-208 с.

226. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Дриц В.А. и др. Структурные модели и методики изучения бузерита // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. - № 10 - С. 65-74.

227. Чухров Ф.В., Горшков А.И., Ермилова Л.П. и др. Минеральные формы нахождения железа и марганца в осадках океана // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1981. - № 4 - С. 5-21.

228. Чухров Ф.В., Горшков. А.И., Рудницкая Е.С., Сивцов А.В. К характеристике бернессита // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1978. - № 9 - С. 67-75. t

229. Чухров Ф.В., Ермилова Л.П., Балашова В.В. и др. Окислы железа продукты молодых геологических процессов // Гипергенные окислы железа в геологических процессах. - М.: Наука, 19756.-С. 91-111.

230. Чухров Ф.В., Ермилова Л.П., Звягин Б.Б., Горшков А.И. Общие данные о ферригидрите // Гипергенные окислы железа в геологических процессах. М.: Наука, 1975а. - С. 33-48.

231. Чухров Ф.В., Звягин Б.Б., Горшков А.И. и др. О ферригидрите // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1973. - № 4 - С. 23-33.

232. Шарпф Л.Г. Превращение природных фосфорорганических соединений в окружающей среде // Фосфор в окружающей среде. М.: Мир, 1977. - С. 428-449.

233. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. Изд. 2-е, испр. и перераб. М.: Недра, 1998.-366 с.

234. Шварцев С.Л. Гидрогеоэкология, ее содержание и фундаментальные основы развития//Современные проблемы гидрогеологию и гидрогеомеханики. Сб науч. докл. конф. -СПб., 2002.- С. 204-209.

235. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология: Учебн. для вузов. М.: Недра, 1996. - 423 с.

236. Швец В.М. К геохимии органических веществ подземных вод // Бюлл. Моск. об-ва исп. природы, отд. геологии. 1971. - T.XLVI (46). - Вып. 5. - С. 122-134.

237. Шевелев Ф.А., Орлов Г.А. Водоснабжение больших городов зарубежных стран. — М.: Стройиздат, 1987. 3 51 с.

238. Шевченко Л.Я. Утилизация осадков водопроводных станций // Водоснаб. и санит. техника. 1985. - № 4. - С. 21.

239. Шехтман Ю.М. Фильтрация малоконцентрированных суспензий. М.: Изд-во АН СССР, 1961.

240. Экологическая биотехнология: Пер. с англ / Под ред. К.Ф.Форстера, Д.А.Дж.Вейза. — Л: Химия, 1990.-384 с.

241. Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов / Под ред. М.В.Иванова. — Пущино: Изд-во АН СССР, 1976. 179 с.

242. Экспериментальные исследования форм и процессов гипергенной миграции элементов. Минск: Наука и техника, 1977. - 178 с.

243. А.С. 831338 (СССР). Защитное покрытие для поддонов и изложниц / Л.Я. Шевченко и др. Опубл. в Б.И., 1981. - № 19. - С. 39.

244. А.С. 897729 (СССР). Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера / Л.Я. Шевченко, Л.А. Бернштейн, А.С. Ютина, Г.Н. Ломако. Опубл. в Б.И., 1982. - № 2. — С. 105.

245. А.С. 1041534 (СССР). Способ получения керамзитового гравия / С.И. Федоркин, Р.И. Арав, А.С. Ютина, Л.Я. Шевченко. Опубл. в Б.И., 1983. -№ 34. - С. 89.

246. Dutova Е.М., Nalivaiko N.G., Kuzevanov К.I., Kopylova J.G. The Chemical and Microbiological Composition of Urban Groundwater, Tomsk, Russia // Proceedings of the XXVIIth Congress IAH. Nottingham, UK, 1998. - V.2. - P. 371-376.

247. Gottlib Oren J., Blattert Robert E. Concept of Well Cleaning // J.Amer. Water Works Assoc. -1988. V.80. - No. 5. - P.34-39.

248. Nilaks Kothart. Groundwater, Iron and Manganese an Unwelcome Trio // Water Eng. and Manag. 1988. - V. 135. - No. 2. - P.25-26.

249. Pokrovsky D.S, Rogov G.M., Kusevanov K.I. The impakt urbanisation on the hydrologeological conditions of Tomsk, Russia/ Groundwater in the Urban Environment.-Rotterdam: Balkema, 1999. -P. 217-223.

250. Pokrovsky D.S. Elastic deformation as a mechanism for groundwater flux in submarine continental shelf deposits / Proceedings of XXVHIth Congress IAH. — Las Vegas, USA, 1998.- P

251. Reiner Hellekes. Die Brunnenalterung und -reginerierung // Wasser Abwasser Praxis. 1994. - V.3. - No. 2.-P. 18-20.1. АКТвнедрения (использования) научно-технической продукции (разработки)составлен « (73> » 200 5Гг.

252. Исследование геоэкологических условий и состояния водоснабжения населения Томской области (научный руководитель Покровский Д.С.)наименование научно-технической продукции (разработки)

253. Исследование геоэкологических условий и состояния водоснабжения и , водоотведения Республики Хакасия (научный руководитель Покровский Д.СЛнаименование научно-технической продукции (разработки)

Информация о работе

Покровский, Дмитрий Сергеевич
доктора геолого-минералогических наук
Томск, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Геоэкологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы