Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологическая оценка подземных вод бассейна Верхнего Оскола

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологическая оценка подземных вод бассейна Верхнего Оскола"

Круговых Александр Николаевич

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД БАССЕЙНА ВЕРХНЕГО ОСКОЛА (Белгородская область)

Специальность 25.0036- Геоэкология

Автореферат диссертации на соисканиеученой степени кандидата географических наук

□03070312

Воронеж 2007

003070312

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования (Воронежский Государственны!! Университет)

Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук,

профессор Бочаров Виктор Львович

Официальные оппоненты доктор географических наук, профессор

Рязанцев Вениамин Константинович,

доктор географических наук, профессор Смольянинов Владимир Митрофанович

Ведущая организация ГОУ «Воронежская государственная техноло-

гическая академия»

Защита состоится <.<Ят мая 2007 г в 15-00 часов на заседании диссертационного совета К 215 007 01 при Воронежском высшем военном авиационном инженерном училище (военном институте) по адресу 394064, г Воронеж, ул Ст Большевиков, д 54а, аудитория 621

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского высшего военного авиационного инженерного училища (военного института), с авторефератом - на официальном сайте МО РФ - http //www mil ru/info/avtoreferat/index shtml

Автореферат разослан «'"» апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

В П Закусилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований

Бассейн Верхнего Оскола занимает северо-восточную часть Белгородской области и территориально расположен в Старооскольском железорудном районе КМА (Губкинский, Старооскольский и др административные районы) Здесь интенсивно развиваются горно-добывающая промышленность, металлургия, теплоэнергетика, производство стройматериалов

В настоящее время территориально-производственный комплекс Староосколь-ского железорудного бассейна КМА, включающий города Губкин и Старый Оскол, превратился в средоточие крупных экологических проблем Высокая концентрация населения, промышленности и транспорта на сравнительно небольшой площади приводит к росту техногенной нагрузки на все депонирующие компоненты окружающей среды В соответствии с экологической доктриной Российской Федерации одной из основных задач в области защиты окружающей природной среды и повышения уровня комфортности проживания населения является установление связи между медико-санитарными показателями (здоровье населения) и динамикой изменения качества окружающей среды (техногенное загрязнение) Значительную опасность представляет экологическое состояние подземных вод, являющихся главным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения

Федеральным научным центром гигиены им Ф Ф Эрисмана предложена методика комплексной оценки факторов хозяйственно-питьевого водопользования, включающая взаимосвязанные приемы, методы и нормативную регламентацию по сбору, систематизации, обработке и оценке информации Реализация данной методики позволяет определить приоритеты, формирующие качество питьевой воды и разработать необходимые профилактические мероприятия по оптимизации процесса хозяйственно-питьевого водоснабжения

Исследования ряда известных отечественных геоэкологов А А Дубянского, И В Гармонова, М Г Валяшко, М И Львовича, Н И Коронкевича, В С Самариной, А Е Ходькова, Е М Посохова, И А Федосеева, Ф И Тютюновой, С Р Крайнова, Е А Луш-никова, В В Иванова, К Е Питьевой, И Я Фурмана, К Б Жаггара, Ю И Скурлатова и других неоднократно подтверждает важность проведения геоэкологической оценки загрязнения подземной гидросферы и разработки мер по ее охране и более рациональному использованию запасов подземных вод Вышеуказанное обуславливает необходимость проведения геоэкологической оценки состояния подземных вод, их рационального использования, применения систем мониторинга и регулирования качества и охраны водной среды

Цель исследования — Комплексная оценка эколого-гидрологических условий бассейна верхнего течения р Оскол и оптимизация природоохранной деятельности в пределах Старооскольского железорудного района КМА Задачи исследования:

1 Изучить породные ассоциации региона, вмещающие подземные воды,

2 Установить закономерности формирования химического состава подземных вод в естественных и техногенно нарушенных условиях, оценить их ресурсный потенциал,

3 Дать развернутую геоэкологическую характеристику гидролитосферы и выявить основные источники ее загрязнения

4 Оценить экологическое состояние хозяйственно-питьевого водоснабжения г Губкин и определить характер и масштабы влияния горнодобывающих предприятий региона на качество подземных вод,

5 Разработать мероприятия по оптимизации охраны окружающей среды и дать прогноз гидрогеохимических изменений техногенно-природной экосистемы бассейна Верхнего Оскола

Объект исследования подземные воды и водовмещающие горные породы бассейна Верхнего Оскола (Губкинский, Старооскольский районы Белгородской области)

Предмет исследования экологическое состояние гидролитосферы, влияние горнодобывающих предприятий Старооскольского железорудного района КМА на качество подземных вод

Методы исследования информационно-поисковый, гидрогеохимический и эко-лого-гидрогеохимического картирования, палеогидрогеологического анализа, мониторинга и экологических экспертиз состояния, графоаналитический и математико-статистический

Источники информации материалы собственных полевых эколого-гидрологических исследований, количественные и качественные оценки биологически активных химических элементов в подземных водах по данным химического, спектрального и атомно-абсорбционного анализов, обработка аналитического материала математико-статистическими методами на основе компьютерных технологий, фондовые источники геологических, проектно-изыскательских и горнодобывающих предприятий, опубликованные работы по результатам научных исследований на территории КМА и смежных регионов, доклады о состоянии и использовании минерально-сырьевых, водных, иных ресурсов и охране окружающей природной среды за 2001-2006 гг, представленные Главным управлением природных ресурсов и охраны окружающей природной среды по Белгородской области Минприроды РФ

Достоверность результатов исследований

Обоснованность научных выводов и практических рекомендаций подтверждается использованием большого объема фактического репрезентативного материала, применением современных методов обработки, базирующихся на основных принципах системно-структурной методологии, применением стандартизированных критериев оценки полученных результатов государственных нормативов и правил, согласованием полученных результатов с ранее известными

Научная новизна 1 Уточнена и реализована методика эколого-гидрологических исследований в пределах техногенно нагруженных территорий, на примере Старооскольского железорудного района КМА, включающего бассейн верхнего течения р Оскол 2 Выявлены гидродинамические и геохимические факторы формирования подземных вод региона и их преобразования в условиях техно-генеза 3 Определены ресурсы гидролитосферы и потенциальные возможности их использования для хозяйственно-питьевого водоснабжения крупных промышленных центров 4 Систематизированы и ранжированы геоэкологические проблемы водоснабжения г Губкин на основе комплексного подхода к оценке геоэкологической функции гидролитосферы региона 5 Исследован характер влияния железо-

рудных месторождений и горнообогатительных предприятий на режимные характеристики подземных вод, оценены перспективы водоснабжения территориально-производственного комплекса

Практическая значимость Результаты выполненных исследований используются при разработке долгосрочной программы по водоснабжению городов и поселений Старооскольского железорудного района КМА Впервые в качестве комплексной оценки условий водопользования рассмотрены, наряду с показателями качества питьевой воды, санитарно-гигиенические параметры защищенности источников подземных вод, процессы водоподготовки, транспортировки, репрезентативность лабораторного контроля Предложенные в работе мероприятия по оптимизации хозяйственно-питьевого водоснабжения реализуются в практике работы территориальных учреждений Госсанэпиднадзора городов Губкин и Старый Оскол

Защищаемые положения:

1 Ресурсный потенциал подземных вод

2 Методика геоэкологической оценки состояния подземных вод

3 Системно-структурные характеристики эколого-гигиенических условий водоснабжения крупных промышленных агломераций

4 Практические рекомендации по рациональному использованию и охране подземных водных ресурсов для водопользования

Апробация работы Основные положения диссертации доложены на Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность природа и общество» (Санкт-Петербург, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2004), 9-ой региональной научно-практической конференции «Экология ЦЧО РФ» (Липецк, 2005), международной научно-практической конференции «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Казань, 2005), 9-ой международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии» (Воронеж, 2006), на ежегодных (2005, 2006 гг) отчетных научных конференциях геологического факультета Воронежского государственного университета

Публикации. По результатам выполненного исследования опубликовано 10 работ Из них одна работа в рецензируемом научном издании рекомендованном ВАК Общий объем публикаций 12,2 п л

Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в сборе, систематизации и обработке фактических данных с применением стандартных программных модулей, постановке задач исследований и основных положении, выносимых на защиту Им осуществлена также интерпретация полученных результатов и разработка практических рекомендаций по оптимизации природоохранной деятельности в регионе

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, четыре главы, заключение Текстовая часть работы содержит 124 страницы, с 6 рисунками и 22 таблицами Библиографический список представлен 139 источниками, в том числе четырьмя на иностранном языке

Первая глава обосновывают первое защищаемое положение работы, во второй главе рассматривается второе, третья глава раскрывает третье, четвертая глава - четвертое защищаемое положение диссертационной работы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи, объект и предмет исследований, раскрыты теоретическая и практическая значимость полученных результатов, выделены личный вклад автора в выполнении диссертационной работы

Ресурсный потенциал подземных вод рассмотрен в первой главе. В ней изложены основные сведения о геологическом строении, климатических и ландшафт-но-геоморфологических условиях бассейна Верхнего Оскола, установлены типы гидрологических разрезов и раскрыты основные закономерности формирования химического состава подземных вод Формирование подземных вод приповерхностных слоев гидролитосферы в природных условиях зависит, прежде всего, от геологических, ландшафтно-геоморфологических и физико-географических факторов Первая группа факторов включает литолого-фациальный состав водовмещающих пород, структуру зоны аэрации, тектонические дислокации Вторая группа характеризует дренированность водоносных горизонтов эрозионной сетью оврагов и балок К третьей группе факторов отнесены климат, влияние атмосферных осадков, почво-растительный горизонт

Климат бассейна Верхнего Оскола, также как и Среднерусской возвышенности в целом умеренно континентальный с сухим летом и относительно холодной с перепадами температур зимой Среднегодовая температура воздуха изменяется от 4,2°С в северной половине региона до 6,3-6,9°С в южной Бассейн Верхнего Оскола относится к области переменного увлажнения По данным Ф Н Милькова (Поосколье, 1980) среднегодовое количество осадков составляет около 600 мм в год Осадки в равном количестве расходуются на питание подземных вод, формирование поверхностного стока и испарение Для большей части бассейна характерны главным образом разновидности черноземных почв типичный чернозем, выщелоченный и опод-золистый чернозем, серые и лесные почвы В ландшафтно-геоморфологическом отношении в Соснинско-Оскольском районе выделяются два подрегиона - Верхнесо-снинский (глубина расчленения рельефа колеблется от 40 до 90 м) и Верхнеосколь-ский (глубина расчленения от 6 до 120 м)

Интенсивное использование водных ресурсов в густонаселенных районах, прессинг техногенеза способствовали загрязнению и истощению неоген-четвертичных, меловых и девонских эксплуатационных водоносных горизонтов, что повысило дефицит в чистых, питьевых водах в исследуемом регионе

Рациональное использование поверхностных и подземных вод во многом определяется опасностью их загрязнения Загрязнение фунтовых и напорных вод эксплуатационных горизонтов тесно связано с загрязнением окружающей среды в целом Это основополагающее положение концепции водоохранных мероприятий по защите подземных вод от загрязнения послужило основанием для исследования и картирования естественной защищенности грунтовых и напорных вод Естественная защищенность подземных вод определяется совокупностью природных факторов, препятствующих проникновению поверхностного загрязнения в водоносные горизонты, главные из которых - глубина залегания уровня грунтовых вод, мощность и литолого-фациальная изменчивость слабопроницаемых отложений в зоне аэрации, мощность разделяющего водоупора

грунтовых и напорных вод Очевидно, что выявление закономерностей изменчивости в плане и разрезе природных факторов, является весьма актуальной задачей при региональной оценки естественной защищенности подземных вод Наконец, все еще остаются недостаточно изученными очаги фильтрации, представляющие собой фильтрационные "окна" в водоупорных горизонтах Раскрытие этих вопросов возможно в рамках проведения исследований естественной защищенности подземных вод от загрязнения на территории бассейна Верхнего Оскола

Экологические последствия антропогенного воздействия на природную среду оказались весьма негативными Строительство водохранилищ, сброс неочищенных стоков, извлечение из карьеров КМА горных пород в отвалы, забор подземных вод водозаборами, газодымовые выбросы предприятий и транспорта в атмосферу, химизация сельского хозяйства привело к загрязнению атмосферы, литосферы, гидросферы

В зонах техногенного воздействия под влиянием промышленных стоков формируется техногенная гидрогеохимическая зональность Она определяется распространением смешанных химических типов вод и обычно наблюдается на территории крупных городских агломераций и в районе разработки железорудных месторождений КМА Формируется следующая последовательность размещения гидрогеохимических типов вод от области загрязнения смешанные типы вод замещаются гидро-карбонатно-сульфатными кальциевыми и гидрокарбонатно-хлоридными кальциево-натриевыми типами Мощным фактором воздействия техногенных растворов является гидролиз калиевых и натриевых полевых шпатов Подземные воды извлекаются из водоносных горизонтов и комплексов неоген-четвертичных, меловых, юрских, девонских отложений Обеспеченность населения разведанными запасами подземных вод и степень их освоения показаны в таблице 1

Таблица 1

Эксплуатационные запасы подземных вод по Центрально-Черноземному региону в

2005 г

Область, город Утвержденные ГКЗ и ТТКЗ эксплуатационные запасы подземных вод, м3/сут Извлеченное количество воды, м3/сут Процент использования

Белгородская 1235 747 38

Губкин 68,8 34,8 50

Примечание ГКЗ - государственная комиссия по запасам, ТКЗ - территориальная комиссия по запасам

Из приведенных данных следует, что Белгородская область в целом и г Губкин в частности имеют значительный запас подготовленных к эксплуатации подземных вод

Фактический экспериментальный экспедиционный материал, различных исследователей в том числе и при участии автора, полученных в процессе многолетних (19952005) комплексных литолого-фациальных, гидродинамических, гидрогеохимических и экологических региональных исследований, всесторонне характеризующий различные генетические типы подземных вод разновозрастных отложений геологического разреза исследуемого региона, их ресурсы и охрану от загрязнения

Изученные подземные воды геологических недр отражают все многообразие и по-

следовательность формирования генетических и химических типов в зависимости от климатических, физико-географических, литологических, тектонических, неотектонических и гидродинамических природных факторов Они характеризуются широкими вариациями минерализации (от пресных до крепких рассолов), химического состава, рН, ЕЬ условиями водной среды, сульфатности и газовой компоненты

Методологической основой исследований, проведенных автором явился системный подход Применение которого для оценки автором ресурсного потенциала подземных вод бассейна Верхнего Оскола позволило

- на информационно-поисковых исследованиях провести комплексный анализ и обобщении фондовых и опубликованных материалов по региональной геоэкологии, литологии, тектонике, гидрогеохимии и гидрогеологии,

- наряду с традиционными методами гидрогеохимии, гидрогеохимического и эко-лого-гидрогеохимического картирования, привлечь палеогидрогеологический анализ для изучения региональных закономерностей формирования и эволюции химического состава подземных вод исследуемой территории,

- выполнить мониторинг и экологические экспертизы состояния и режима формирования, состава и свойств гидросистем в условиях техногенного влияния,

-усовершенствовать методики картирования естественной защищенности подземных вод от загрязнения бассейна Верхнего Оскола,

-выполнить графоаналитические и математико-статистические исследования и обобщения фактического материала водоносных горизонтов и комплексов геологического разреза КМА, а также выявить пространственно-временные закономерности изменения химического состава подземных вод бассейна Верхнего Оскола

Защищаемое положение № 2. Методика геоэкологической оценки состояния подземных вод стала предметом исследования второй главы. Наряду с техногенным загрязнением и бактериологическими характеристиками большое значение для здоровья человека имеет естественный химический состав потребляемой воды Для химических элементов установлено влияние как повышенных, так и пониженных концентраций на здоровье населения В медицине в настоящее время установлено более 30 биологически активных компонентов питьевой воды, количество их постоянно растет Развивая идеи В И Вернадского и А П Виноградова, предложены основные принципы выделения биогидрогеохимических провинций (Воронов, Шварц, 1995) На основании медико-биологических исследований эти ученые выделяют классы концентрации элементов в питьевых водах, отвечающие потребностям организма в их суточном приеме На этой основе автором выделено на территории Верхнего Оскола 4 категории качества воды (табл 2) Полученные экспериментальные данные для Губкинского и Старооскольского районов позволили для всех водозаборов хозяйственно-питьевого водоснабжения иметь информацию по отнесению всех точек отбора подземных вод к определенному классу При этом учитывалось, что качество воды, применяемой в целях питьевого водоснабжения, регламентируется Санитарными нормами и правилами (СанПин-2002)

Таблица 2

Категории качества воды_

Категории качества воды

Химические Классы концентрации, мг/дм3

элементы 1-дефицитная II- III- IV-

оптимальная избыточная недопустимая

Са <50 50-100 100-200 >200

М8 <8 8-40 40-120 >120

Мп <0,1 0,1-0,3 0,3-0,5 >0,5

Ре <0,3 0,3-0,8 0,8-1,0 >1

Си <0,1 0,1-0,2 0,2-1,0 >1

К <50 50-100 100-200 >200

Важное медико-биологическое значение принадлежит микроэлементам подземных вод, являющихся индикаторами многих заболеваний Автором установлено, что наиболее разнообразные и значительные по концентрации биологически активные микроэлементы приурочены к пресным водам четвертичных и неогеновых отложений, менее значимые - к водам меловых и девонских отложений бассейна Верхнего Оскола (табл 3)

Таблица 3

Содержание микроэлементов в водоносных комплексах и горизонтах

Водоносный комплекс, горизонт Химический элемент, мг/дм3

Ре Р [ Мп РЬ Си гп А1 Вг } Ва

ПДК

0,3 1,5 0,1 0,03 1,0 5,0 0,5 5 0,06 0,7

Современный 0,01- 0,15- 0,01- Не 0,015- 0,1- 0,1- сле- Не 0,01-

четвертичным 7,0 0,35 0,84 обн 0,05 0,7 0,3 ды обн 0,03

Верхнечет- 0,01- 0,75- 0,04- Не 0,004- 0,4- 0,01- сле- Не Не

вертичный 0,4 1,8 0,5 обн 0,035 0,5 0,03 ды обн обн

Среднечет- 0,1- 0,25- 0,01- Не Не 0,5- Не " 3,5- Не Не

вертичный 0,2 0,3 0,6 обн обн 1,2 обн 5,0 обн обн

Неогеновый 0,1- 0,05- 0,03- 0,002- 0,036- 0,008- 0,1- Не Не 0,02-

0,4 0,4 0,21 0,06 0,07 0,07 0,8 обн обн 0,05

Нижневерх- 0,1- 0,25- 0,001- 0,001- 0,03- 0,1- 0,1- 5- 0,1- 0,001-

немеловой 0,3 0,3 0,025 0,005 0,2 0,6 0,8 10 0,2 0,02

Верхнеде- 0,02- 0,8- 0,005- Не Не 0,008- 0,1- 15- 0,3- Не

вонский 0,3 1,0 0,02 обн обн 0,003 0,2 25 0,45 обн

Автором уточнено, что кроме указанных в таблице 3 микроэлементов важное медико-биологическое значение приобретают жесткость и азотные соединения По величине общей жесткости воды большинство водоносных горизонтов и комплексов бассейна Верхнего Оскола удовлетворяют требованиям СанПиНа (менее 7 ммоль/дм3) В меловых отложениях встречаются воды более высокой жесткости (712 ммоль/дм3), употребление которых в течение продолжительного времени способ-

ствует развитию урологических заболеваний Несмотря на малые концентрации азотных соединений в подземных водах бассейна Верхнего Оскола (ЫН4+<0,1 мг/дм3, Ж)2~<0,1 мг/дм3, Ы0з"<40 мг/дм3) их значение в формировании качества и экологической безупречности водных ресурсов огромно Загрязнению подвергаются в основном верхняя зона гидрогеологического разреза Источниками являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия, а также бытовые сточные воды Вместе с тем содержание азотных соединений в подземных водах бассейна Верхнего Оскола контролируются СаНПиНом и не выходят за пределы ПДК

Величина потребления подземных вод может служить одним из показателей темпов аграрного и промышленного развития и уровня благосостояния населения В Российской Федерации величина прогнозных ресурсов подземных вод с минерализацией до 3 г/дм3 составляет 867821 тыс м3/сут В Центрально-Черноземном регионе она составляет 239779 тыс м3/сут , что соответствует модулю прогнозных ресурсов в количестве 143,6 м3/сут На 1 км2 площади подземного водосбора (Лазаренко, 1996) Регион обладает развитой промышленностью и сельскохозяйственным производством Эти факторы определяют высокий уровень потребления воды из водоносных горизонтов и комплексов, расположенных в бассейне Верхнего Оскола (табл 4)

Таблица 4

Водопотребление по Центрально-Черноземному региону в 2005 г

Область, город Подземные воды, м3/сут Поверхностные воды, м7сут

Хозяйственно-питьевое Техни чес-кое Орошение Всего Хозяйственно-питьевой Техническое Орошение Всего

Белгородская 557,7 276,6 49,3 883,6 25,2 9,5 61,7

Губкин 25 3 - - - -

Геоэкологическая оценка подземных вод проводилась с учетом экологического районирования, который является завершающим этапом мониторинга районов Верхнего Оскола В рамках нашею исследования районирование территории города направленно на решение общей задачи выявления участков с различной степенью экологической напряженности на территории г Губкина (рис 1) Процедуре районирования предшествовал анализ геоморфологических, климатических, фитоценотических и антропогенных факторов, определяющих геоэкологическое состояние города Процедура оконтурива-ния производилась с помощью БелГИС-модулей Для применения математических методов анализа вся территория города была разбита на сеть точек, которая давала достаточное разрешение параметров в масштабе 1 25000 Точки были закодированы порядковыми номерами Каждая точка была охарактеризована параметрами-факторами (ХД ко-

торые бши «сняты» с построенных ранее микроклиматических и топографических карг городов, также использовали собственные данные о состоянии подземных вод. Сюда вошли: Х[ - скорость ветре зимой; Хг - скорость ветра летом; Хз - температура воздуха зимой; Х4 - температура воздуха летом; Х5 - относительная влажность воздуха летом; X« - форма микрорельефа и экспозиция склона; Х7 - факторы поглощения из атмосферы загрязняющих веществ (почвенно-растительный покров и водные поверхности); Хв - интенсивность движения автотранспорта; Х9 - местоположение точки по отношению к ближайшим крупным предприятиям (с учетом годовой розы ветров); Хю - индекс атмосферной чистоты.

Цвет функциональные к>11 и

Сслтхбна*

Примышленная Траиспортк&я Средоэаиипная О&ьенг ВИД КОМКПфМЮТ

* ЛггнцныЙ

• На^синныП

Рис. 1. Функциональное зонирование и ключевые участки геоэкомонигоринт на территории г, Губкина

Основной метод зонирования - рнсчето-аналитичесшй, с многофакгорной количественной оценкой и картографированием состояния городской среда с точки зрения ее комфортности для существования жиных организмов (в данном случае человека н растительности)

Экологическое состояние приземной атмосферы города определяется как прямо-действующими факторами (количеством промышленных выбросов, интенсивностью движения автотранспорта, температурой и влажностью воздуха, скоростью ветра и др.), так и опосредованными эколого-географическими (местоположением, характером рельефа и растительности). При этом многие экологические характеристики являются качественными, поэтому для расчетов нами использована система балльных шкал, широко применяемая в ландшафтной географии и геоэкологии,

Использованный нами алгоритм классификации откосится к классу вариационных методов, когда разбиение признается наилучшим, если некоторый функционал качества достигает экстремума (в рассматриваемом случае - глобального максимума). Его отличительной особенностью является конструкция функционала, который используется как критерий для сравнений качества разбиений

В работе было проведено функциональное зонирование территории промышленного города. В тт. Старый Оскал и Губкин имеются зоны, селитебные, промышленные^ транспортные, средозащитные. В системе геоэкологического мониторинга зонирование городского пространства имеет особое значение, так как позволяет рационально органи-

эовать систему оптимизации городсюго ландшафта На территории гт Старого Осюла и Губкинабьпи вьделенытри зоны с различным состоянием городсюй феды зонавьь ооиэй экологической напряженности (ЗВЭН), зона федней экологической напряженности (ЗСЭН),зонанизюй энзлошчесной напряженности (ЗНЭН) (табл 5) Минимальный балл /*( 1 означал высолю эмзлогическую напряженность, те наиболее выоокий

потенциал атмосффного загрязнения и наименее комфортные условия для человека и растительно ста, а максимальный (3,2-3,4)- низкую эю логическую напряженность

Таблица 5

Площадьзон экологической напряженности г Старого Осюлаи г Губкина

Город Площадь, %

ЗВЭН зсэн ЗНЭН

Старый Осюл 199 363 433

Губкин 37/5 24,7 37,7

Наклонный рост водопотребления вуслошях интенсивного развитая горнодобывающей и пффабатывающей отраслей промышлашости на тфриториях Курсюй магнитной аномалии сопровождается значительным софащением эксплуатационных запаоов подземных вод и снижением их санитарной надежности в системах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения

Методологическая базаисследования реализована на исследованиях автора За основу была взята методическая схема института им Эрисмана. Данная методика позволяла осуществлять санитарный юнтроль за условиями хозяйственно-питьевого водопользования населения и проведения комплексной гигиенической оценки факторов хозяйственно-питьевого водоснабжения, но не учитывала геоэкологическую оценку факторов, влияющих на хозяйственно-питьевое подземное водопользование из подземных источников на техногенно разшваюьцейся территории

Предлагаемая автором методика, представленная на рис 2 включает взаимосвязанные приемы и регламентации по сбору, обработке и оценке информации, позволяо-щей проводить комплексную гооэюлошчсскую оценку хозяйственно-питьевого подземного водопользования Каждый из рассматриваемых блоюв «юдообеспшени©>, «водоисточник)»), «водподготовки», «транспортировки»,«лабораторный юнтроль» и «питьевая вода» Пфвый блок схемы - блок«водообеспечение> харакгфизуег геоэюлогиче-скуюоценьу возможностей централизованной системы юдоснабжения для удовлетворения в количественном отношении потребности населения в питьевой годе Второй блок «водоисточник» характеризует эюлогичесюе состояние источника водоснабжении и факторов, его формирующих Третий блок«юдоподготовка» хфакгеризуег эффекта нтосгь ргботы очистных сооружений цштралиэованного водопровода. Четвф-тый блок- блок «транспортировка» представляет собой один из уязвдмьк элементов в системе централизованного водоснабжения в части вторичного зафязнении питьеюй воды, что представляет непофедственную угрозу здоровыо и благополучию населения Блок «Лаборагорньй гоьыроль» рассматривается как ваматейшее звено текшего надзора, юординирующее работу всех юмпонштов системы централизованного хозяйсгвенно-питьеюго водоснабжения

Оценка степени неблагополучия качества питьевой годы в сетях централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения осущесталенаблоюм«Питьевая

года» Данньй этап эюлогичесюй оценки услошй хозяйственно-питьевого водоснабжения интегрирует и отражает состояние надежности по всем предьдущим блокам, включая блоки «юдообсспечение», «источник», «транспортировка» и «лгбораггорньй юнтролв> Дпя повышения объектавноста комплексных показателей экологической надежности или неблагополучия отдельных блоюв системы водоснабжения необходимо было разработать унифицированную схему обследования водосборных территорий, кэторые рассматриваются и оцениваются как элемент ио-точникацентралиэованного хозяйственно-питьевого водоснабжения

Таким образом, оптимизация питьевого подземного водопользования рассматривается в работе как комплексная система, функционирование шторой возможно лишь с учетом всех составляющих блоюв и выполнена в виде модели гсоэьплогичо-скэй оцшки факторов, формирующих хозяйственно-питьевое подземное водопользование пред ставленной на рис 3 Она состоит из отдельных блоюв, представляющих последовательно выполняемые этапыработпо геоэкологической оценке факторов, форми-

Рис 3 Модель геоэюлошчесмэй оценки факторов, формирующих хозяйственно-питьевоеподземное водопользование

В связи с этом, важными этапами предложенной авгорсьюй методики являлись -определение наиболее значимых критериальных признакови показателей, х а-

рактеризующих санитарную надежность или санитарное неблагополучие каждого блока,

- построение балльных оценочных и классификационных шкал, имеющих как качественное, так и количественное выражение, т е ранжирование критериальных признаков

В третьей главе рассмотрено следующее защищаемое положение - системно-структурные характеристики эколого-гагиепических условий водоснабжения крупных промышленных агломераций.

В главе проанализированы экологические проблемы хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Губкин Белгородской области и обоснованы пути их решения Оптимизация хозяйственно-питьевого водоснабжения крупного промышленного центра рассматривается как многокомпоненгаая система, функционирование которой возможно лишь с учетом всех составляющих элемеэтов

Город Губкин с населением 120 тыс человек расположен в Старооскольском районе КМА Городская территория представлена слабоволнистым рельефом с общим уклоном в сторону р Осколец и ее левого притока р Теплый Колодезь Река Осколец течет в восточном направлении и в районе г Старый Оскол впадает в р Оскол Забор воды осуществляется четырьмя крупными водозаборными узлами

В результате работы дренажного комплекса, обустроенного вокруг Лебединского железорудного карьера, произошло снижение уровня воды эксплуатируемых водоносных горизонтов Радиус сформировавшегося депрессионной воронки достигает 20-25 км (Круговых, 2005) Снижение уровня воды составляет от 6 м (водозабор «Яр-Кучугуры») до 15 м (водозабор «Теплый Колодезь») Однако снижение уровня воды не отражается на объемах отбираемой воды (табл 5)

Таблица 5

Эксплуатационные запасы и фактический водоотбор подземных вод _по водозаборам г Губкин в 2005 г__

№ пп Наименование водозабора Утвержденный лимит водозабора, тыс м3/сут Количество скважин Суммарный водоотбор, тыс м3/сут

1 Теплый Колодезь 24,8 16 13,75

2 Яр-Кучугуры 12 Д 14 8,14

3 Городской парк 9,0 7 5,54

4 Лебеди 3,8 6 2,34

5 Итого 49,8 43 29,77

Таким образом, суммарный запас воды составляет 49,8 тыс м3/сут, фактический водоотбор - 29,77 тыс м3/сут, и в перспективе водообеспечение населения г Губкин не снизится. Наиболее крупным является водозабор «Теплый колодезь», расположенный на северной окраине города Здесь эксплуатируется 16 артезианских скважин глубиной от 59 до 75 м Подземные воды имеют напорный характер, экологически чистые, ни один из показателей не превышает гигиенических нормативов, определенных СанПиН (табл б)

Основными источниками эксплуатируемых водозаборов являются альб-сеноманский и турон-коньякский водоносные горизонты верхнего мела, между ко-

торыми существует гидравлическая связь Водовмещающие горные породы представлены песками, супесью, суглинками, алевритами, мелом, известняками Водоносные горизонты перекрыты 70-ти метровой толщей водоупорных пород и достаточно надежно защищены от поверхностного загрязнения за исключением водозабора «Лебеди», находящегося в зоне влияния Лебединского ГОКа

Сходный химический состав присущ и подземным водам других эксплуатирующих водозаборов Вода имеет благоприятные органолептические показатели и устойчивые соотношения макрокомпонентов и минерализацию, не выходящую за ПДК Отмечается дефицит фтора (0,16-0,25 ПДК) и магния (0,28-0,44 ПДК) В воде, поступающей из скважин водозабора «Городской парк», жесткость и содержание железа периодически наблюдается некоторое превышение гигиенических норм по жесткости (1,1-1,23 ПДК) и железу (1,43 ПДК)

Таблица 6

Показатели качества воды водозабора «Теплый колодезь»_

№ п п Показатели Единицы измерений Среднегодовые величины

Годы наблюдений

2001 2002 2003 2004 2005

1 Температура град 9 9 8 10 8

2 Цветность град <5 <5 <5 <5 <5,6

3 Запах баллы 1 1 1 1 1

4 Привкус баллы 0 0 0 0 0

5 Мутность мг/дм3 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

6 РН - 7,2 7,1 7,1 7,5 7,4

7 Нитраты мг/дм3 6,6 4,5 8,2 7,7 8,0

8 Хлориды мг/дм3 11,3 10,7 10,8 10,8 10,8

9 Сульфаты мг/дм3 57,9 42,4 42,9 45,7 46,3

10 Жесткость общая ммоль/дм3 6,3 6,0 5,8 5,8 5,9

11 Минерализация мг/дм3 404 378 387 394 399

12 Медь мг/дм3 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02

13 Железо общее мг/дм3 <0,05 <0,09 <0,05 <0,05 <0,05

14 Фтор мг/дм3 0,2 0,24 0,22 0,21 0,23

15 Мышьяк мг/дм3 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005

16 Цинк мг/дм3 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005

17 Молибден мг/дм3 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025 <0,025

18 Свинец мг/дм <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005

19 Марганец мг/дм3 0,01 0,016 0,024 0,015 0,005

20 Нитриты мг/дм3 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

21 Ионы аммония мг/дм3 <0,05 <0,09 <0,05 <0,05 <0,05

22 Кальций мг/дм3 103 101 100,7 96,7 100,2

23 Магний мг/дм3 14 11,2 9,1 12 10,9

24 Окисляемость мг02/дм3 0,24 0,27 <0,25 <0,25 <0,25

25 Коли-индекс - <3 <3 <3 не обн в 100 мл не обн в 100 мл

По химическому составу вода слабоминерализованная сухой остаток 370 - 414 мг/дм3, жесткость 5,0-6,3 ммоль/дм3 Отмечается стабильность сульфатов 45,0-66,0

мг/л и хлоридов 9,2-14,4 мг/л Ниже гигиенических норм содержится цинк (0,001 ПДК), медь (0,02 ПДК), железо (0,16 ПДК), свинец (0,05 ПДК), мышьяк (0,5 ПДК), марганец (0,05 ПДК), нитраты (0,10-0,17 ПДК), что свидетельствует о безвредности воды Не достигают гигиенического норматива уровни окисляемости и азота аммиака Эпидбезопасность воды характеризуют величины показателей бактериального состава по ОМЧ (отсутствие) и ОКБ (отсутствие в 100 мл)

Для выявления эколого-гидрогеохимической специфики подземных вод городских водозаборов использован метод кластерного (парагруппового) анализа (Дэвис, 1990) В вычислениях коэффициента кластеризации использованы среднегодовые показатели качества воды водозаборов г Губкин за 2001-2005 гг Коэффициенты находились по 14 компонентам химического состава воды (рис 4)

1,0 -1

Я Мй Са

м

Ж о

S04 Кс Мп \1 ИСО, N03 \Ог С1 1М14 рП СРООООООРС

0.8 -

0,6 -

0,4 -

0,2 -

0,0 -

Рис 4 Кластер-классификация Л-типа химических компонентов подземных вод

водозаборов г Губкин М - минерализация (сухой остаток), Ж - жесткость, рН - показатель концентрации водородных ионов

Отчетливо обособляются две ассоциации компонентов В первой представлены макрокомпоненты, определяющие минерализацию и жесткость Сюда же вошли железо и марганец, что указывает на возможность появления концентрации их в количествах, превышающих ПДК Вторая ассоциация проявлена в сильных положитель-

ных связях анионогенных компонентов - азота и хлора К ним присоединяется фтор, однако положение его крайне неустойчиво из-за чрезвычайно малых концентраций

При оценке интегрального качества воды учтены химические и физические показатели, ее органолептические свойства Питьевая вода безопасна в эпидемиологическом отношении (отсутствуют общие колиформные и термотолерантные коли-формные бактерии) Установлена достаточная санитарная надежность показателя водообеспечения населения г Губкин в связи с 100% охватом централизованным водоснабжением при объемах водопотребления 350 дм3/сут на 1 человека Кроме того, существует 40% резерв эксплуатационных запасов подземных вод

Гидрогеологическими исследованиями отмечено, что в эксплуатируемый водоносный горизонт привлекается вода из вышезалегающих аллювиальных отложений и поверхностных водотоков

Воды эксплуатируемых скважин отнесены к гидрокарбонатно-кальциевому типу с минерализацией до 0,4 г/дм3 За последние годы, начиная с 2001 г отмечены некоторые колебания по показателям сухого остатка, общей минерализации, содержания нитратов в воде водозаборов «Яр-Кучугуры», «Теплый Колодезь» и в отдельных скважинах водозабора «Городской парк»

Показатели качества воды водозаборов, представленные в таблице 7, свидетельствуют, что наибольшие уровни показателей характерны для воды водозабора «Городской парк» При этом ни один из показателей не превышает гигиенических нормативов

Таблица 7

Показатели качества воды водозаборов г Губкин (в долях ПДК)_

Водозаборы Показатели

Сухой остаток Хлориды Сульфаты Нитраты Окисляемость

«Городской парк» 0,44-0,60 0,03-0,05 0,14-0,20 0,25-0,55 0,08-0,24

«Яр-Кучугуры» 0,40-0,44 0,02-0,03 0,08-0,14 0,05-0,15 0,08-0,12

«Теплый Колодезь» 0,32-0,40 0,02-0,03 0,08-0,11 0,05-0,25 0,04-0,08

«Лебеди» 0,32-0,40 0,02 0,11 0,05-0,15 0,04-0,08

В четвертой главе раскрыто следующее защищаемое положение - практические рекомендации по рациональному использованию и охране подземных ресурсов для водопользования.

Автором рассмотрено влияние железорудных месторождении КМА на качество подземных вод района г Губкин и бассейна Верхнего Оскола Градообразующие предприятия ОАО «Комбинат КМАруда» и ОАО «Лебединской ГОК» не оказывают явного негативного влияния на качество подземных вод водозаборов города В границах второго и третьего поясов зоны санитарной охраны водозаборов отсутствуют

крупные техногенные источники загрязняющих веществ, что подтверждается данными мониторинга геоэкологического состояния окружающей среды Вместе с тем отмечаются некоторые изменения химического состава подземных вод альб-сеноманского водоносного горизонта в районе хвостохранилища «Чуфичев Лог», расположенного к юго-востоку от Лебединского ГОКа Здесь преимущественно отмечаются сульфатные натриевые воды, в то время как типичными являются воды гидрокарбонатные натриевые или гидрокарбонатные натриево-кальциевые Работа дренажного комплекса, обустроенного вокруг Лебединского железорудного карьера, отрицательно влияет на режим уровня подземных вод водозаборных сооружений Сформировалась и расширяется депрессионная воронка, вызывая понижение уровня воды в эксплуатируемых скважинах Добыча железных руд растет из года в год, площадь карьера увеличивается, что в перспективе может привести к существенному истощению ресурсов подземных вод альб-сеноманского водоносного горизонта

На территории КМА существуют три крупных района эксплуатируемых месторождений железных руд Старооскольский, Курско-Орловский и Белгородский В Староскольском районе, расположенном в бассейне Верхнего Оскола, основными потребителями воды являются горнодобывающие предприятия гг Губкин и Старый Оскол Суммарный водоотбор подземных вод в регионе к 2005 г достиг 350 тыс м3/сут В результате снижения уровня подземных вод сформировалась депрессионная воронка эллипсовидной формы протяженностью в субширотном направлении до 40 км К северу от депрессионной воронки наблюдается повышение уровня подземных вод, связанное с созданием Оскольского водохранилища Оно изменило гидро-динамичекую обстановку в карьере Лебединского месторождения - водоприток в карьер значительно увеличился

Развитие горнодобывающей и металлургической промышленности в Староос-кольско-Губкинском горнопромышленном районе КМА стимулирует рост других отраслей промышленности, увеличение численности городского населения В ближайшей перспективе будут разрабатываться новые месторождения железных руд Следовательно, количество отбираемых подземных вод будет непрерывно возрастать По данным института «Гидропроект» им С Я Жука суммарный отбор подземных вод на территории КМА к 2010 г составит более 4 млн м3/сут Возрастает и отбор поверхностных вод до 5-6 млн м3/сут Дефицит в водообеспечении промышленных центров и сельских поселений будет восполняться за счет дополнительной разведки месторождений подземных вод, а также использования дренажных вод из существующих железорудных карьеров

Анализ материалов МУП «Водоканал» г Губкин (2001-2005 гг) по санитарно-топографической характеристике территорий расположения водозаборов, данные по гидрогеологическому и гидравлическому изучению водоносных горизонтов, гидродинамические расчеты позволяют сделать вывод о том, что водоносные горизонты водозабора «Городской парк» недостаточно защищены, так как величина продвижения фронта микробного загрязнения является низкой (до 186 суток при нормативной 400 суток) Для других водозаборов («Теплый Колодезь», «Яр-Кучугуры», «Лебеди») этот показатель в целом соответствует нормативному (колеблется от 435 до 570 суток), хотя отдельные участки водозаборов «Теплый Колодезь» и «Яр-Кучугуры» также недостаточно защищены (Тм в пределах 45-138 суток)

Кроме того, условия формирования водных ресурсов подземных источников

являются недостаточно надежными Этому способствует образование депрессион-ной воронки, неблагоприятное санитарное состояние территории (II пояс ЗСО) питания водоисточников, отсутствие водоохранных программ и утвержденного проекта зон санитарной охраны (по II и Ш-ему поясам ЗСО)

Размещение КМА в структуре антеклизы подтверждает невысокую надежность проводимых водоохранных мероприятий, обусловленную также особенностью региона, связанной с условиями нарушения геологического статуса территорий в результате добычи железной руды (проведение взрывных работ, разработка глубинных железорудных карьеров)

Устойчивость водных экосистем бассейна верхнего течения р Оскол функционально связана с естественной или геологической защищенностью водоносных горизонтов от проникновения загрязнения с поверхности Земли

Для проведения научно-производственных работ по охране подземных вод автором предусматривается региональная оценка и картирование защищенности грунтовых и напорных вод, позволяющая прогнозировать возможность инфильтрации загрязнения и ухудшения качества вод, используемых для водоснабжения населения Защищенность подземных вод определяется природными факторами глубиной залегания водоносных горизонтов от поверхности земли, присутствием в зоне аэрации слабопроницаемых отложений (супеси, легкие и тяжелые суглинки, глины), коэффициент фильтрации которых меньше 0,1 м/сут, сорбционной способностью загрязнителям пород зоны аэрации

Предложенные научно-методические основы оценки степени защищенности водоносных горизонтов от загрязнения рассчитаны по сумме средне взвешенных балов, полученных при учете глубины залегания уровня грунтовых вод (УГВ) в мощности слабопроницаемых отложений, располагающихся в зоне аэрации, с учетом их литологии

Надежность защищенности водоносного горизонта возрастает при увеличении глубины залегания УГВ и мощности слабопроницаемых отложений зоны аэрации По суммарному балу защищенности на территории бассейна Верхнего Оскола выделено пять и более категорий геологической защищенности грунтовых вод Они зависят от вышеуказанных природных факторов, рассмотрение которых в региональном плане представляется весьма необходимым

Территориальный анализ факторов защищенности напорного неогенового ниж-неальбского и верхнефаменского горизонтов территории КМА показал, что здесь выделяются

1) условно — защищенные напорные воды,

2) незащищенные напорные воды

Участки защищенных подземных вод фрагментарно встречаются только на водораздельных пространствах Оскол-Сейм и Оскол-Дон, что обуславливает необходимость проведения дальнейшего комплексного геоэкологического анализа подземных вод бассейна Верхнего Оскола

Заключение

Подземные воды являются одним из важнейших элементов окружающей природной среды Их роль как источника питьевого водоснабжения неуклонно возрастает От экологического состояния подземных вод зависит качество жизни населения, стабильность производственно-хозяйственной деятельности

В работе рассмотрены проблемы формирования, питания, движения, разгрузки и охраны пресных подземных вод, используемых для снабжения населения и промышленных предприятий бассейна Верхнего Оскола Разработаны научно-технические основы эколого-геохимических, гидрохимических исследований, определения качественных характеристик подземных вод, их защищенности от техногенного загрязнения Исследованы ресурсная, биогидрохимическая, социально-экономическая функции подземной гидролитосферы Показано влияние техногенно-природных экосистем Старооскольского района КМА на режим подземных вод, раскрыта гидрогеохимическая сущность пресных вод во взаимосвязи с литолого-минералогическим составом горных пород Дан исчерпывающий анализ условий формирования естественной и техногенной гидрогеохимической зональности бассейна Верхнего Оскола Выполнена экологическая оценка влияния предприятий горнодобывающего и горнообогатительного комплексов на ресурсы и качество подземных вод, используемых для водоснабжения г Губкин - крупного промышленного центра Старооскольско-Губкинской горнопромышленной агломерации

1) В процессе исследований проанализированы региональные особенности распространения тяжелых металлов третьего класса токсичности и ряда других элементов, имеющих важное медико-биологическое значение Защитная функция гидролитосферы рассмотрена на основе геологической защищенности подземных вод от поверхностного техногенного загрязнения Экологическое состояние подземных вод бассейна Верхнего Оскола в целом благоприятно, однако грунтовые воды водоносных горизонтов, расположенных первыми от земной поверхности, испытывают загрязняющее воздействие В техногенно нагруженных экосистемах наблюдаются изменения гидродинамического и гидрогеохимического характера, связанных с формированием куполов растекания вод из хвостохранилищ Лебединского ГОКа, фильтрационными потерями из поверхностных водоемов, включая Оскольское водохранилище

2) Установлены доминирующие гидрогеохимические типы НС03-Са№^, НСОэ-СаЫа, С1-СаЫа Эволюция химического состава подземных вод происходит по определенным стадиям от гидрокарбонатной к гидрокарбонатно-сульфатной и далее к сульфатно-хлоридной Минерализация воды также повышается в этом направлении от 0,4 до 2,8 г/дм Анализ современного состояния подземных вод позволил выделить в районе г Губкин техногенную геохимическую провинцию железо-марганцевой специализации с повышенным содержанием цитратов и дефицитом фтора

3) Основными причинами загрязнения питьевых вод водозаборов, нарушения гидродинамической структуры потоков являются ошибки, допущенные при проектировании сооружений, нарушения норм и правил при строительстве объектов водопользования Водоохранные мероприятия, рекомендуемые к реализации в бассейне Верхнего Оскола, можно подразделить на технико-технологические, профилактические и специальные защитные Первые являются наиболее важными и включают минимизацию количества вырабатываемых промышленных отходов, их утилизацию, применение высокотехнологичных способов очистки и обезвреживания отходов, многократное использование воды в технологическом цикле, строительство очистных сооружений и тд Профилактические мероприятия включают гидрогеоэкологический мониторинг, одной из целей которого является обоснование необходимости проектирования специальных защитных мероприятий Последние должны проводиться на локальных очагах загрязнения и заключаются в откачке из очага загрязнения подземных вод и локализации участка загрязненных вод Осуществление водоохранных мероприятий требует больших капитальных вложений и поэтому их внедрение в полном объеме встречает большие затруднения

4) Комплексная геоэкологическая оценка условий водопользования населения, включающая анализ не только качества питьевой воды и санитарно-гигиенической надежности источников водоснабжения, но и всех факторов, формирующих систему водообеспечения, позволяет определять следующие первоочередные мероприятия по оптимизации этого процесса

- безукоризненное соблюдение санитарных норм и правил по охране подземных вод от загрязнения,

- расширение первого пояса зоны санитарной охраны водозаборов с учетом фактических данных, отражающих формирование воронок депрессии,

- установление более конкретных границ санитарного режима и проведение реабилитационных мероприятий во втором поясе зоны санитарной охраны,

- постоянный лабораторный радиологический контроль воды,

- введение этапа снижения жесткости воды в системе водоподготовки,

- проведение санитарно-технических работ по предупреждению вторичного загрязнения воды в распределительной сети и повышение надежности транспортировки к местам потребления,

- внедрение безреагентного метода обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами вместо хлорирования, обладающего высокой коррозионной активностью

Таким образом, благоприятный геоэкологический прогноз водопользования в бассейне Верхнего Оскола вполне вероятен при реализации комплекса мероприятий, включающего санацию водосборных территорий, контроль за параметрами качества воды, их поддержание требованиям САНПИНа современными методами и улучшение санитарного состояния воды разводящих сетей

Основные выводы и положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 АН Круговых Эколого-геологические особенности Б-элементов /АН Круговых//Вестник ВГУ, Серия Экология, 2006, № 2 -С 466-467

2 Круговых А Н Проведение комплексной оценки экологической безопасности водных ресурсов г Губкин с учетом выбранных критериев /А Н Круговых // Экологическая безопасность природа и общество Сборник научных трудов Междунар научно-практ конф - С -Пб Изд-во Нестор-История, 2004 - С 67-70

3 Круговых А Н К вопросу геоэкологического мониторинга естественных водных ресурсов /АН Круговых // Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание Сб статей IV Всеросс научно-практ конф -Пенза Изд-во Пенз дома знаний, 2004 - С 33-36

4 Круговых А Н Влияние железорудных районов КМА на режим подземных вод/ А Н Круговых, С В Дедов // М ЦВНИ МО РФ, 2005 - 12 с Деп в ВИНИТИ 20 12 04 Инв В 5857, сер Б, вып 70

5 Круговых А Н Влияние техногенно развивающейся территории КМА на режим подземных вод / Круговых АН// Проблемы экологии и экологической безопасности Центрального Черноземья РФ Сб статей 9-ой регион научно-практ конф Научно-техн журнал «Экология ЦЧО РФ» - Липецк, 2005 №2 - С 91-92

6 Круговых А Н Влияние техногенно развивающейся территории на химический состав и динамику подземных вод /АН Круговых // Современные аспекты экологии и экологического образования Сб статей Междунар научи конф-Казань, 2005 -С 64-67

7 Круговых А Н Необходимость снижения воздействия техногенно-развивающейся территории на подземные воды /АН Круговых // Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции - Воронеж, 2005 - С 62-64

8 Круговых А Н Географическая дифференциация оценки подземных вод техногенно развивающихся территорий на примере г Губкин Белгородской области / А Н Круговых, В Л Бочаров // Высокие технологии в экологии Сб статей 9-ой Междунар научно-практ конф - Воронеж РЦ Менеджер, 2006 - С 247-251

9 Бочаров В Л Эколого-гидрогеологические условия КМА / В Л Бочаров А Н Круговых // Высокие технологии в экологии Сб статей 9-ой Междунар научно-практ конф-Воронеж РЦ Менеджер, 2006 - С 71-76

10 Бочаров В Л Экологическая гидрогеология бассейна Верхнего Оскола / В Л Бочаров, С В Дедов, Л Н Строгонова, А Н Круговых //1 руды НИИ геологии ВГУ Вып 41 -Воронеж Воронеж ун-т, 2006 - 196 с

Работа № 1 опубликована в ведшем резецируемом издании, и включенном в перечень ВАК

23

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1 АКТУАЛЬНОСТЬ И ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ 8

1 1 Изученность проблемы 8

1 2 Природно-ландшафтная характеристика региона и особенности растительного, почвенного покрова и гидрографии 10 13 Характеристика исходного материала 13 ГЛАВА 2 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОГЕННО-РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ТЕРРИТОРИИ НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ БАССЕЙНА ВЕРХНЕГО ОСКОЛА 16

2 1 Мониторинг абиотической составляющей городской среды 16 2 2 Функциональное зонирование территории промышленного города 24

2 3 Методика геоэкологической оценки систем хозяиственно-питьевого водоснабжения 36 ГЛАВА 3 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ, РЕЖИМА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 45

3 1 Закономерности формирования химического состава подземных вод 45 3 2 Основные показатели качества подземных вод 56 3 3 Характеристика подземных вод по содержанию биологически активных элементов Источники загрязнения и подземных вод 61

3 4 Геоэкологическая оценка качества воды подземных источников

района г Губкин 66

ГЛАВА 4 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Г ГУБКИНА 73

4 1 Характеристика существующей системы хозяйственно-питьевого водоснабжения 73 4 2 Санитарно-гигиеническая оценка обеспечения населения г Губкин

питьевой водой 76

4 3 Влияние железнорудных месторождений КМА на качество подземных вод 97 ЛИТЕРАТУРА 111

Подписано кпечати 07Й4 07 г Фор мат 60x84 1/16 печатырафаретная Гарнитура«Тппеэ» Усплечл 13 Уч-издл 1,1 Заказ157 Тираж 100 экз

Изд-во Воронежского ВВАИУ (ВИ) 394064,г Воронеж,ул Ст Большевиков,д 54 а

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Круговых, Александр Николаевич

ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ И ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Изученность проблемы.

1.2. Природно-ландшафтная характеристика региона и особенности растительного, почвенного покрова и гидрографии.

13. Характеристика исходного материала.

ГЛАВА 2 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОГЕННО-РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ТЕРРИТОРИИ НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ БАССЕЙНА ВЕРХНЕГО ОСКОЛА.

2.1. Мониторинг абиотической составляющей городской среды.

2.2. Функциональное зонирование территории промышленного города.

2.3. Методика геоэкологической оценки систем хозяйственно-питьевого водоснабжения.

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ,

РЕЖИМА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

3.1 Закономерности формирования химического состава подземных вод.

32. Основные показатели качества подземных вод.

33. Характеристика под земных вод по содержанию биологически активных элементов. Источники загрязнения и под земных вод.

3.4. Геоэкологическая оценка качества воды подземных источников района г. Губкин.

ГЛАВА 4. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Г. ГУБКИНА.

4.1. Характеристика существующей системы хозяйственно-питьевого водоснабжения.

4.2. Санитарно-гигиеническая оценка обеспечения населения г. Губкин питьевой водой.

4.3. Влияние железнорудных месторождений КМА на качество подземных вод.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая оценка подземных вод бассейна Верхнего Оскола"

Актуальность темы исследований

Бассейн Верхнего Оскола занимает северо-восточную часть Старый Белгородской области и территориально расположен в Старооскольском железорудном районе КМА (Губкинский, Старооскольский, Чернянский, Новоос-кольский административные районы). Здесь интенсивно развиваются горнодобывающая промышленность, металлургия, теплоэнергетика, производство стройматериалов. Наряду с уникальными по своим запасам и качеству сырья Лебединским и Стойленским железорудными месторождениями в последние годы выявлены проявления золота, платиновых металлов, апатит-магнетитовых руд с редкими и редкоземельными элементами.

В настоящее время территориально-производственный комплекс Старо-оскольского железорудного бассейна КМА, включающий города Губкин и Старый Оскол, превратился в средоточие крупных экологических проблем. Высокая концентрация населения, промышленности и транспорта на сравнительно небольшой площади приводит к росту техногенной нагрузки на все депонирующие компоненты окружающей среды. В соответствии с экологической доктриной Российской Федерации одной из основных задач в области защиты окружающей природной среды и повышения уровня комфортности проживания населения является установление связи между медико-санитарными показателями (здоровье населения) и динамикой изменения качества окружающей среды (техногенное загрязнение). Значительную опасность представляет экологическое состояние подземных вод, являющихся главным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения.

Исследования ряда известных отечественных геоэкологов: A.A. Ду-бянского, И.В. Гармонова, М.Г. Валяшко, М.И. Львовича, Н.И. Коронкевича, B.C. Самариной, А.Е. Ходькова, Е.М. Посохова, И.А. Федосеева, Ф.И. Тютю-новой, С.Р. Крайнова, Е.А. Лушникова, В.В. Иванова, К.Е. Питьевой, И.Я. Фурмана, К.Б. Жаггара, Ю.И. Скурлатова и других неоднократно подтверждает важность проведения геоэкологической оценки загрязнения подземной гидросферы и разработки мер по ее охране и более рациональному использованию запасов подземных вод. Вышеуказанное обуславливает необходимость проведения геоэкологической оценки состояния подземных вод, их рационального использования, применения систем мониторинга и регулирования качества и охраны водной среды.

Цель исследования - Комплексная оценка эколого-гидрологических условий бассейна верхнего течения р. Оскол и оптимизация природоохранной деятельности в пределах Старооскольского железорудного района КМА.

Задачи исследования:

1. Изучить породные ассоциации региона, вмещающие подземные воды.

2. Установить закономерности формирования химического состава подземных вод в естественных и техногенно нарушенных условиях, оценить их ресурсный потенциал.

3. Дать развернутую геоэкологическую характеристику гидролитосферы и выявить основные источники ее загрязнения.

4. Оценить экологическое состояние хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Губкин и определить характер и масштабы влияния горнодобывающих предприятий региона на качество подземных вод.

5. Разработать мероприятия по оптимизации охраны окружающей среды и дать прогноз гидрогеохимических изменений техногенно-природной экосистемы бассейна Верхнего Оскола.

Объект исследования: подземные воды и водовмещающие горные породы бассейна Верхнего Оскола (Губкинский, Старооскольский районы Белгородской области).

Предмет исследования: экологическое состояние гидролитосферы, влияние горнодобывающих предприятий Старооскольского железорудного района КМА на качество подземных вод.

Методы исследования: информационно-поисковый; гидрогеохимический и эколого-гидрогеохимического картирования, палеогидрогеологическо-го анализа; мониторинга и экологических экспертиз состояния; графоаналитический и математико-статистический.

Источники информации: материалы собственных полевых эколого-гидрологических исследований, количественные и качественные оценки биологически активных химических элементов в подземных водах по данным химического, спектрального и атомно-абсорбционного анализов, обработка аналитического материала математико-статистическими методами на основе компьютерных технологий, фондовые источники геологических, проектно-изыскательских и горнодобывающих предприятий, опубликованные работы по результатам научных исследований на территории КМА и смежных регионов, доклады о состоянии и использовании минерально-сырьевых, водных, иных ресурсов и охране окружающей природной среды за 2001-2006 гг., представленные Главным управлением природных ресурсов и охраны окружающей природной среды по Белгородской области Минприроды РФ.

Достоверность результатов исследований

Обоснованность научных выводов и практических рекомендаций подтверждается использованием большого объема фактического репрезентативного материала, применением современных методов обработки, базирующихся на основных принципах системно-структурной методологии; применением стандартизированных критериев оценки полученных результатов государственных нормативов и правил, удовлетворительное согласование полученных результатов с проводимыми ранее исследованиями.

Научная новизна. 1. Уточнена и реализована методика эколого-гидрологических исследований в пределах техногенно нагруженных территорий на примере Старооскольского железорудного района КМА, включающего бассейн верхнего течения р. Оскол. 2. Выявлены гидродинамические и геохимические факторы формирования подземных вод региона и их преобразования в условиях техногенеза. 3. Определены ресурсы гидролитосферы и потенциальные возможности их использования для хозяйственно-питьевого водоснабжения крупных промышленных центров. 4. Систематизированы и ранжированы геоэкологические проблемы водоснабжения г. Губкин на основе комплексного подхода к оценке геоэкологической функции гидролитосферы региона. 5. Исследован характер влияния железорудных месторождений и горнообогатительных предприятий на режимные характеристики подземных вод, оценены перспективы водоснабжения территориально-производственного комплекса.

Практическая значимость. Результаты выполненных исследований используются при разработке долгосрочной программы по водоснабжению городов и поселений Старооскольского железорудного района КМА. Впервые в качестве комплексной оценки условий водопользования рассмотрены, наряду с показателями качества питьевой воды, санитарно-гигиенические параметры защищенности источников подземных вод, процессы водоподготовки, транспортировки, репрезентативность лабораторного контроля. Предложенные в работе мероприятия по оптимизации хозяйственно-питьевого водоснабжения реализуются в практике работы территориальных учреждений Госсанэпиднадзора городов Губкин и Старый Оскол.

Защищаемые положения:

1. Ресурсный потенциал подземных вод.

2. Методика геоэкологической оценки состояния подземных вод.

3. Системно-структурные характеристики эколого-гигиенических условий водоснабжения крупных промышленных агломераций.

4. Практические рекомендации по рациональному использованию и охране подземных водных ресурсов для водопользования.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность: природа и общество» (Санкт-Петербург, 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2004), 9-й региональной научно-практической конференции «Экология ЦЧО РФ» (Липецк, 2005), международной научно-практической конференции «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Казань, 2005), 9-й международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии» (Воронеж, 2006), на ежегодных (2005, 2006 гг.) отчетных научных конференциях геологического факультета Воронежского государственного университета.

Публикации. По результатам выполненного исследования опубликовано 10 работ. Из них одна работа в рецензируемом научном издании рекомендованном ВАК. Общий объем публикаций 12,2 п.л.

Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в сборе, систематизации и обработке фактических данных с применением стандартных программных модулей, постановке задач исследований и основных положений, выносимых на защиту. Им осуществлена также интерпретация полученных результатов и разработка практических рекомендаций по оптимизации природоохранной деятельности в регионе.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, четыре главы, заключение. Текстовая часть работы содержит 124 страницы с 6-ю рисунками и 22-мя таблицами. Библиографический список представлен 139-ю источниками, в том числе четырьмя на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Круговых, Александр Николаевич

Однако результаты исследования по интегральной оценке качества вод свидетельствуют о высокой вероятности влияния на формирование здоровья населения г. Губкин компонентов физиологической неполноценности питьевой поды (жесткость, дефицит фтора). Благоприятный санитарный прогноз условий водопользования наиболее вероятен при реализации комплекса мероприятий, включающего санацию водосборных территорий в зонах санитарной охраны водоисточников и улучшение санитарного состоянии разводящих сетей. Важную роль при этом имеет предупредительный санитарный надзор в области экспертизы проектов водоснабжения. В частности, на стадии опытно-промышленных испытаний и пуско-наладочных работ рекомендуется не только контролировать надежность проектных параметров, но и обосновывать (с учетом территориальных особенностей и выявленных приоритетов) оценочные показатели текущего санитарного надзора.

43. Влияние железорудных месторождений КМА на качество подземных вод.

Влияние горнодобывающих предприятий. Как уже отмечалось выше, основным источником водоснабжения г. Губкин является альб-сеноманский водоносный горизонт. Водовмещающие породы представлены песками, средняя мощность которых составляет 24-28 м. Кровля альб-сеноманских песков находится на глубине 30-125 и более метров.

В границах второго и третьего поясов зоны санитарной охраны водозаборов г. Губкин отсутствуют крупные техногенные источники загрязняющих веществ, а именно: отстойники, шламохранилища, золоотвалы, солевые ямы, мусоросвалки, склады ядохимикатов, минеральных удобрений и химических продуктов. Это подтверждается данными паспортизации промышленных предприятий по линии мониторинга за геологическим и геоэкологическим состоянием среды [6,10,12,23,43,54,63,67,73].

Тем не менее, на территории города и района имеются мелкие потенциальные источники загрязнения подземных вод - тепловые электростанции, животноводческие фермы, склады агрохимикатов и др. [71,132.133].

Градообразующие предприятия ОАО «Комбинат КМАруда» и ОАО «Лебединский ГОК» не оказывают явного негативного влияния на качество подземных вод водозаборов г. Губкин. Химические и санитарно-гигиенические показатели качества питьевой воды не превышают нормативов. Лишь на водозаборе «Городской парк» наблюдается сезонное повышение содержания нитратов, близкое к 1 ПДК, что обусловлено его расположением в селитебной зоне и недостаточной защищенностью от проникновения загрязнения с поверхности земли.

Некоторые исследователи отмечают изменение химического состава подземных вод альб-сеноманского водоносного горизонта в районе хвостохрани-лища «Чуфичев Лог» (юго-восточная часть Губкинского района, пос. Заповедный, села Дубравка, Лубянка), принадлежащего ОАО «Лебединский ГОК». Здесь наблюдаются воды сульфатные натриевые, в то время как на остальной территории района воды гидрокарбонатные натриевые.

Во многих пробах воды из водозаборных скважин сельских населенных пунктов, оборудованных на альб-сеноманском водоносном горизонте, обнаружено повышенное содержание железа общего до 4-12 ПДК. Серьезных исследований по данному вопросу не проводилось. На наш взгляд, повышенное содержание железа в подземных водах никаким образом не связано с геохимическим составом окружающих пород, а связано со структурными особенностями (рельефом) кровли юрского водоупора и составом водовмещающих песков [23,63,64 ].

Если деятельность Лебединского ГОКа не влияет на качество воды, то работа дренажного комплекса, обустроенная вокруг Лебединского железорудного карьера, прямо отражается на режиме уровней подземных вод. С начала работ по осушению Лебединского железорудного месторождения сформировалась депрессионная воронка радиусом 20-25 км. Со времени ввода в эксплуатацию водозаборов г. Губкин снижены уровни воды (с учетом работы самих водозаборов): водозабор «Теплый Колодезь» - на 15 м, водозабор «Яр-Кучугуры» - на 6 м, водозабор «Городской парк» - на 8 м, водозабор «Лебеди» - на 10 м. Однако в настоящее время наблюдается стабилизация уровней эксплуатируемого водоносного горизонта. Более того, снижение уровней не отражается на объемах отбираемой воды и лишь влияет на ее себестоимость.

Исключением является водозабор «Лебеди», где запасы воды сработаны практически полностью, динамические уровни находятся на критических отметках. Наблюдались единичные, резкие скачки уровней до 3,5 м в сторону понижения. Добыча железистых кварцитов растет, площадь карьера увеличивается. Это обстоятельство при нарушении еще некоторых геолого-гидрогеологических условий может привести к полному осушению альб-сеноманского водоносного горизонта на площади расположения водозабора «Лебеди».

Исследованию влияния урбанизации на гидросферу уделяется большое внимание. Этой проблеме посвящено большое количество отечественных и зарубежных печатных изданий [6, 7, 15, 52, 54, 62, 63, 73, 113, 125, 130, 133, 139].

Урбанизированные территории отличаются напряженной экологической обстановкой, определяемой суммарным воздействием природных и техногенных факторов. Урбанизированные территории делятся на промышленные и селитебные зоны. Доминирующее влияние на гидросферу оказывает промышленная зона. Ее влияние проявляется в нарушении гидродинамического, гидрогеохимического, теплового режимов.

Гидродинамические изменения подземных вод связаны чаще всего с влиянием гидротехнических сооружений и крупных городских водозаборов. Их влияние сказывается на изменении гидродинамической структуры потоков подземных вод за счет куполов растекания вод, образующихся под водохранилищами, полями фильтрации стоков, очистными сооружениями при фильтрационных потерях.

В районах водозаборов в продуктивном водоносном горизонте за счет водозабора образуются значительные воронки депрессии. Таким образом, наблюдается формирование техногенных областей питания водоносного горизонта и новых областей (искусственных) разгрузки подземных вод.

Изменение гидрогеохимического режима подземных вод на урбанизированной территории связано с загрязнением городской среды газодымовыми выбросами промышленных предприятий, жидкими и твердыми отходами транспорта, объектами энергетики, промышленности и коммунальным хозяйством.

Атмосферные осадки, выпадая на поверхность Земли, захватывают содержащиеся в приземном слое городской атмосферы газовые выбросы [117119]. Они включают твердые частицы, сернистый ангидрит, оксиды углерода и азота, летучие органические соединения. Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспорт и теплоэнергетика. Газодымовые выбросы улавливаются очистительными установками на многих предприятиях, но они не могут обеспечить стопроцентной оценки воздуха от загрязнителей. Улавливается примерно 55,9 % выбросов.

Газовая компонента, взаимодействуя с атмосферной влагой, влияет на ее химический состав и, как следствие, на состав подземных вод. Так, сернистый ангидрит при взаимодействии с водами приповерхностных слоев литосферы образует сульфат-ион. В течение многих лет в фунтовых водах городов содержание сульфатов постоянно увеличивается. Другой процесс связан с формированием за счет газовых выбросов кислотных дождей. Этот феномен атмосферы увеличивает растворимость органно-минеральной части почвы и влияет на химический состав фунтовых вод.

Прямая фильтрация техногенных вод из очистных сооружений, дефектных водонесущих коммуникаций, полей фильтрации вызывает химическое, органическое, радиоактивное зафязнение вод в крупных масштабах.

Влияние Старооскольско-Губкинского горнопромышленного района на режим подземных вод и перспективы водоснабжения. Горнопромышленная территория КМА в схеме гидрогеологического районирования Русской платформы расположена на стыке двух крупных артезианских бассейнов: Московского и Донецко-Донского. Центральная часть территории, совпадающая со сводом Воронежской антеклизы, находится в области питания артезианских бассейнов, от которой крутое юго-западное пофужение водоносных горизонтов переходит в северную краевую зону Донецко-Донского, а пологое северное и северо-восточное - в зону Московского артезианских бассейнов (рис. 5).

Гидрогеологические исследования на территории КМА ведутся с конца XIX столетия (С.Н. Никитин, H.A. Соколов). Большая роль в изучении подземных вод принадлежит исследователям, работавшим в XX веке (A.A. Дубянский, H.A. Плотников, 1926-1949) и занимавшимися гидрогеологическим картированием территории в масштабе 1:100 ООО, которое явилось основой для разведки месторождений подземных вод, проводимых на железорудных месторождениях. В последующие годы (конец XX, начало XXI столетия) значительный вклад в изучение режима подземных вод КМА внесен H.A. Плотниковым, К.И. Маковым, В.Д. Бабушкиным, В.А. Мироненко, В.Н. Лазаренко и др.

Рис.5. Схема расположения территории КМА в структуре Воронежской антек-лизы

Материалы указанных выше работ, личные полевые наблюдения на водозаборах КМА в 2001-2005 гг. явились основой для написания данного раздела.

На территории КМА выделяют три крупных района эксплуатируемых месторождений железных руд: Староосколький, Курско-Орловский и Белгородский, которые в большем объеме используют подземные воды для хозяйственно-питьевых целей. В Старооскольском железорудном районе, расположенном в бассейне Оскола, основными потребителями воды являются г. Губкин с предприятиями КМА-руда, Лебединский ГОК и г. Старый Оскол с предприятиями Оскольский электрометаллургический комбинат, Стойленский ГОК и объектами строительной индустрии и теплоэнергетики. Для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий используются как подземные, так и поверхностные воды.

По Старооскольско-Губкинскому железорудному району суммарный вол дозабор подземных вод достиг 350 тыс. м /сут. Вода используется для хозяйственно-питьевого водоснабжения (120,6 м3/сут.), технического водоснабжения (106,4 м /сут.); прямой сброс дренажных вод в поверхностные водотоки составляет 113 м3/сут. В то же время для технического водоснабжения горнорудных предприятий района из Старооскольского водохранилища ежесуточно забирается 105 м /сут. свежей воды.

Осушение железорудных месторождений осуществляется с помощью дренажных сооружений или открытым водоотливом из карьеров через земснаряды. На Лебединском и Стойленском месторождениях понижение уровня подземных вод привело к оформлению депрессионных воронок со значительным радиусом влияния. Осушение Лебединского и Стойленского месторождений, а также водоотбор действующими водозаборами вызвали истощение турон-маастрихтского и альб-сеноманского водоносных горизонтов вокруг дренажных комплексов (рис. 6). Ш гидроизогипса ^55" I и ее абсолютная лт отметка о"о"51 водозаборы со карьеры и хвостохранилище

Рис. 6. Гидродинамическая схема альб-сеноманского водоносного горизонта в районе Лебединского ГОКа

В результате снижения уровня подземных вод образовалась подземная депрессионная воронка эллипсовидной формы, вытянутая в субширотном направлении, с размерами по длинной оси до 40 км. С юга и с севера депресси-онную воронку окаймляют «купола растекания», то есть площадь с повышенным уровнем подземных вод. Южный «купол растекания» образовался за счет инфильтрации воды из созданных хвостохранилищ Лебединского и Стойлен-ского ГОКов, гидроотвала «Березовый лог».

Повышение уровней подземных вод к северу от депрессионной воронки объясняется созданием Старооскольского водохранилища на р. Оскол, которое вызвало значительный подбор подземных вод и изменило гидродинамическую обстановку в районе «купола растекания» Лебединского ГОКа. Водоприток в карьере значительно увеличился.

Перспективы водоснабжения отдельных железорудных районов КМА имеют неоднозначный характер.

По данным многолетнего опыта эксплуатации месторождений, при переоценке запасов вод Лебединского месторождения подсчитаны эксплуатационные запасы дренажных вод для технических целей. Это один из первых опытов в практике работ по оценке эксплуатационных запасов подземных вод. Государственный комиссией по утверждению запасов (ГКЗ) утверждены их балансовые запасы (175 м/сут.). По данным института «Центргипроруда», потребность Лебединского ГОКа в технической воде на 2005 г. составила 270 м3/сут. Он будет в большой степени обеспечиваться утвержденными запасами дренажных вод, а дефицит - поверхностными водами Старооскольского водохранилища. Оценка и утверждение запасов дренажных вод обеспечивают их рациональное использование в напряженном по водообеспечению Староос-кольском железорудном районе КМА.

Для водоснабжения г. Старого Оскола используются подземные воды ту-рон-маастрихтского водоносного горизонта верхнего мела, приуроченного к трещиноватым мелам и мергелям. Водоотбор осуществляется сосредоточенными водозаборами и одиночными скважинами. К настоящему времени суммарный водоотбор достиг 135 м /сут. Эксплуатируемый водоносный горизонт находится в зоне интенсивного водообмена. Подземные воды его имеют тесную гидравлическую связь с поверхностными водами. Депрессионные воронки от работы водозаборов носят локальный характер и большей частью не взаимодействуют друг с другом. Водоснабжение г. Старого Оскола обеспечено утвержденными ГКЗ запасами подземных вод. В перспективе потребность города возрастет до 350 м /сут. Для покрытия перспективной потребности в хозяйственно-питьевой воде в настоящее время выполняется переоценка запасов по действующим водозаборам и разведка подземных вод на новых участках.

На территории Старый Оскольского промышленного района под действием эксплуатируемых водозаборов г. Шебекино и г. Харькова продолжают снижаться уровни подземных вод альб-сеноманского водоносного горизонта, обеспечивающего водоснабжение населения.

Развитие железорудной и металлургической промышленности вызывает значительное развитие других отраслей промышленности на территории КМА и рост численности городского населения. В недалеком будущем будет разрабатываться Яковлевское и другие месторождения. Следовательно, количество отбираемых подземных вод за счет увеличения действующих водопонизи-тельных и водозаборных систем будет непрерывно возрастать.

По данным института «Гидропроект» им. С.Я. Жука, к 2005 г. отбор подземных вод для водоснабжения городов промышленных центров и сельскохозяйственных районов КМА составит 3,4 млн. м3/сут. Возрастет и отбор поверхностных вод до 5 млн. м3/сут.

Водоотбор подземных вод на территории КМА при осушении Лебединского, Стойленского, расположенного обособленно Михайловского месторождений составляет более 300 млн. м /сут. При вводе в эксплуатацию таких крупных рудников, как Яковлевский и другие, суммарный водоотбор подземных вод на территории КМА превысит 4 млн. м3/сут. [62].

Несмотря на большое количество разведанных эксплуатационных запасов подземных вод, по отдельным городам отмечается их значительный дефицит. К наиболее крупным потребителям, испытывающим дефицит в разведанных запасах подземных вод, относятся города Белгород, Губкин, Старый Оскол. Дефицит в водоснабжении КМА будет постепенно восполняться за счет дополнительной разведки подземных вод, а также использования дренажных вод на разрабатываемых железорудных карьерах.

4.3.3. Геоэкологическая оценка защищенности подземных вод от загрязнения

Устойчивость водных экосистем бассейна верхнего течения р. Оскол функционально связана с естественной или геологической защищенностью водоносных горизонтов от проникновения загрязнения с поверхности Земли.

В практике научно-производственных работ по охране подземных вод предусматривается региональная оценка и картирование защищенности грунтовых и напорных вод, позволяющая прогнозировать возможность инфильтрации загрязнения и ухудшения качества вод, используемых для водоснабжения населения [19,22,37,47,73,106,113].

Защищенность подземных вод определяется природными факторами: глубиной залегания водоносных горизонтов от поверхности земли, присутствием в зоне аэрации слабопроницаемых отложений (супеси, легкие и тяжелые суглинки, глины), коэффициент фильтрации которых меньше 0,1 м/сут, сорб-ционной способностью пород зоны аэрации.

Научно-методические основы оценки степени защищенности были изложены и опубликованы нами ранее [61]. Следует упомянуть, что критерием оценки степени защищенности водоносных горизонтов от загрязнения является категория защищенности, рассчитанная по сумме средневзвешенных балов, полученных при учете глубины залегания уровня фунтовых вод (УГВ) в мощности слабопроницаемых отложений, располагающихся в зоне аэрации, с учетом их литологии.

Надежность защищенности водоносного горизонта возрастает при увеличении глубины залегания УГВ и мощности слабопроницаемых отложений зоны аэрации. По суммарному баллу защищенности на территории бассейна

Верхнего Оскола выделено пять и более категорий геологической защищенности грунтовых вод. Они зависят от вышеуказанных природных факторов, рассмотрение которых в региональном плане представляется весьма необходимым.

Зона аэрации в пределах территории КМА сложена водопроницаемыми песками, супесями, легкими суглинками с коэффициентом фильтрации 0,50,01 м/сут., тяжелыми суглинками и глинами с коэффициентом фильтрации 0,01-0,001 м/сут., монолитным мелом и мергелем, с коэффициентом фильтрации который колеблется от 0,01-0,0001 м/сут., слабо трещиноватым мелом, мергелем (0,1-0,5 м/сут.) широкого диапазона стратиграфического возраста: от нижне- и верхне-четвертичного до верхнедевонского [97, 126]. С учетом этих показателей выделяются три группы защищенности напорных вод.

1. Защищенные воды.

2. Условно защищенные воды.

3. Незащищенные воды.

Территориальный анализ факторов защищенности напорного неогенового нижнеальбского и верхнефаменского горизонтов территории КМА показал, что здесь выделяются:

1) условно защищенные напорные воды;

2) незащищенные напорные воды.

Участки защищенных подземных вод фрагментарно встречаются только на водораздельных пространствах Оскол-Сейм и Оскол-Дон, что обуславливает необходимость проведения дальнейшего комплексного геоэкологического анализа подземных вод бассейна Верхнего Оскола.

107

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подземные воды являются одним из важнейших элементов природной среды. От их экологического состояния и функционирования зависят качество здоровья населения, устойчивость производственно-хозяйственной деятельности. Формирование подземных водоносных горизонтов и комплексов бассейна Верхнего Оскола обусловлено природными (геологическое строение, климатические и ландшафтно-геоморфологические условия, строение и мощность зоны аэрации, почвенный покров и растительность) и техногенными (мета-морфизация подземных вод вследствие воздействия горнодобывающих предприятий) факторами.

В результате проведенных исследований установлено, что гидрогеоэкологическая обстановка на территории бассейна Верхнего Оскола в целом благоприятная. Однако грунтовые воды водоносных горизонтов и комплексов, располагающихся первыми от земной поверхности, испытывают значительное техногенное воздействие. По характеру структурной организации в техноген-но-природных водных экосистемах наблюдаются изменения гидродинамического режима, связанного с куполами растекания вод из хвосто-хранилищ, фильтрационными потерями из поверхностных водоемов и водохранилищ.

На основе статистической обработки информационных массивов данных химического состава подземных вод установлены доминирующие химические типы: НСОз-СаМ§, НСОз- СаЫа, С1-СаЫа. Эволюция химического состава вод в зависимости от степени техногенного воздействия происходит по определенным стадиям: от гидрокарбонатной до гидрокарбонатно-сульфатной и далее к сульфатно-хлоридной. Минерализация воды повышается при переходе от первой стадии к последней. Анализ современного состояния подземных вод позволил выделить в районе г. Губкин техногенно-природную геохимическую провинцию железомарганцевой специализации с повышенным содержанием нитратов и пониженным - фтора.

Водоохранные предприятия, которые рекомендуются к проведению в бассейне Верхнего Оскола, можно подразделить на общие технические и технологические, профилактические и специальные защитные.

Первое и важнейшее место в деле охраны поверхностных и подземных вод от загрязнения должно отводиться общим, техническим и технологическим мерам. К ним относятся: уменьшение «вырабатываемых» промышленностью отходов, их утилизация, разработка эффективных способов очистки и обезвреживания отходов, создание безотходного производства, многократное использование воды в технологическом цикле, строительство очистных сооружений, предотвращение утечек стоков с поверхности земли, резкое уменьшение выбросов в атмосферу и в поверхностные водоемы.

Специальные защитные мероприятия рекомендуется проводить на локальных очагах загрязнения. Эти мероприятия заключаются в локализованной откачке их очага загрязнения подземных вод и ликвидации области загрязнения. Другой мерой является отбор подземных вод по вертикали ярусной системы скважин для защиты от подтягивания загрязненных (например, нефтепродуктами) вод сверху, площадной водозабор под хранилище отходов для перехвата фильтрующих стоков и др.

Осуществление специальных защитных мер требует больших капиталовложений и представляет значительные технические трудности. Поэтому в деле охраны подземных вод важное значение имеют профилактические мероприятия, цель которых - предвидеть и предотвратить опасность загрязнения подземных вод, уменьшить их масштабы. К основным профилактическим мерам относится систематический контроль за состоянием подземных вод по специализированной сети наблюдательных скважин. Эта сеть должна охватывать крупные промышленные и сельскохозяйственные объекты с фактическими или потенциальными источниками загрязнений подземных вод и водозаборы, где существует угроза их загрязнения. При проведении мониторинговых наблюдений по сети скважин возможно своевременное обнаружение загрязнений подземных вод (особенно на участках водозаборов), определение направления и скорости распространения загрязнителей по горизонту в целях обоснования необходимости проектирования специальных защитных мероприятий.

Полученные результаты регионального исследования гидрогеоэкологии бассейна верхнего течения р. Оскол позволяют предложить новый подход к рассмотрению гидросферы как открытой гидродинамической системы, находящейся в тесной взаимосвязи с окружающей средой и техногенными процессами.

Комплексная санитарно-гигиеническая оценка условий хозяйственно-питьевого водопользования населения г. Губкин, включающая анализ не только качества питьевой воды и санитарной надежности источников водообеспе-чения, но и всех факторов, формирующих систему водоснабжения, позволяет определить следующие первоочередные мероприятия по оптимизации водохозяйственной деятельности:

- безукоризненное соблюдение санитарно-гигиенических требований по охране подземных вод от загрязнения (СанПиН 2.1.5.1059-01);

- расширение 1-го пояса ЗСО водозаборов с учетом фактических данных, отражающих формирование ореолов депрессии;

- установление границ санитарного режима и проведение комплекса реабилитационных мероприятий во И-ом поясе ЗСО на всех водозаборных устройствах, в первую очередь на водозаборах «Городской парк» и «Лебеди»;

- проведение постоянного лабораторного бактериологического и радиологического контроля качества вод;

- решение вопроса о введении этапа умягчения воды в системе водо-подготовки;

- проведение санитарно-технических мероприятий по предупреждению вторичного загрязнения воды в распределительной сети и повышение санитарно-гигиенической надежности транспортировки питьевой воды;

- совершенствование контроля качества воды путем технического оснащения лабораторий современным оборудованием и использования высокочувствительных инструментальных методов проведения исследований.

Следует особо подчеркнуть, что надежным гарантом предупреждения вторичного загрязнения питьевой воды может служить лишь надлежащее са-нитарно-техническое состояние водопроводной сети и гидротехнического оборудования.

Таким образом, благоприятный санитарно-гигиенический прогноз условий водопользования наиболее вероятен при реализации комплекса мероприятий, включающего санацию водосборной территории в зонах санитарной охраны водоисточников и улучшение санитарного состояния разводящих сетей.

Важную роль при этом имеет предупредительный санитарно-гигиенический надзор в области экспертизы проектов водоснабжения. В частности на стадии опытно-промышленных испытаний и пуско-наладочных работ рекомендуется не только контролировать надежность проектных параметров, но и обосновывать (с учетом территориальных особенностей и выявленных приоритетов) оценочные показатели текущего санитарно-гигиенического надзора.

Ill

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Круговых, Александр Николаевич, Воронеж

1. Алексеенко В. А. Экологическая геохимия / В. А. Апексеенко. - М.: Логос, 2000.-627 с.

2. АхтырцевБ. П. Почвенный покров Среднерусского Черноземья/ Б. П. Ахтырцев, А. Б. Ахтырцев. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1995. -216 с.

3. Бганба В. Р. Социальная экология / В. Р. Бганба. М.: Высшая школа, 2004. -309 с.

4. Белоусов В. И. Экологический менеджмент / В. И. Белоусов, Л. И. Кобцева. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1999. - 224 с.

5. Бочаров В. Л. К проблеме геоэкологического мониторинга подземных вод района г. Воронежа / В. Л. Бочаров, Л. Н. Строганова // Высокие технологии в экологии. Труды 9-й Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: РЦ «Менеджер», 2006.-С. 240-245.

6. Бочаров В. Л. Геоэкология. Краткий русско-английский словарь-справочник основных терминов и понятий / В. Л. Бочаров, Л. Н. Титова, М. Н. Бугреева. -Воронеж: Воронеж, ун-т, 2003. 110 с.

7. Бочаров В. Л. Мониторинг геологической среды/ В.Л.Бочаров, Л. Н. Строганова. // Совершенствование наземного обеспечения авиации. Матер. II научно-практической конф. Воронеж: ВВАИИ, 2003. - С. 85.

8. Бочаров В. Л. Мониторинг природно-технических экосистем/ В. Л. Бочаров, Ю. М. Зинюков, Л. А. Смоляницкий. Воронеж, Истоки, 2000. -216с.

9. Бочаров В. Л. Некоторые проблемы методологии геоэкологического мониторинга муниципальных образований / В. Л. Бочаров, Е. Г. Спиридонов, В. Н. Жердев // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геол., 2000, № 3(9). С. 223-231.

10. Бочаров В. Л. Некоторые экологические проблемы использования водных ресурсов в условиях спада производства / В. Л. Бочаров // Экологический вестник Черноземья. Вып. 8. Воронеж: РЦ «Менеджер», 2000. - С. 5-8.

11. Бочаров В. Л. Экологическая геохимия и микробиология зон искусственного литогенеза/ В.Л.Бочаров, А. Т. Епринцев, А.Я.Смирнова, М. Н. Бугреева, В. В. Чурикова, М. Ю. Грабович. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1999.-154 с.

12. Бочаров В. Л. Экологическая геохимия марганца/ В.Л.Бочаров, М.Н.Бугреева, А.Я.Смирнова. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1998. -164 с.

13. Бочаров В. Л. Экологическая геохимия / В. Л. Бочаров, М. Н. Бугреева.

14. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2001. 56 с.

15. Бочаров В. Л. Экологическая гидрогеохимия. Англо-русский словарь-справочник основных терминов и понятий / В. Л. Бочаров, Л. Н. Титова, Л. Н. Строганова. Воронеж: Воронеж, гос. ун-т, 2004. - 220 с.

16. Бочаров В. Л. Экологические проблемы малых городов России/ В. Л. Бочаров, М. Н. Бугреева // Вторая Всеросс. науч.-практ. конф. «Антропогенное воздействие и здоровье человека». Тезисы докл. Калуга: Изд-во КГТТУ, 1995.-С. 11-12.

17. Бочаров В. Л. Экологическое значение микроэлементов группы железа в подземных водах / В.Л.Бочаров, Л.Н.Строганова, О.Ю.Лобода// Высокие технологии в экологии. Труды 9-й Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: РЦ «Менеджер», 2006. - С. 262-269.

18. Бочаров В. Л. Эколого-гидрогеологические условия территории КМА / В. Л. Бочаров, А. Н. Круговых // Высокие технологии в экологии.Труды 9-й Междунар. науч.-практ. конф.-Воронеж: РЦ «Менеджер», 2006.-С.71-76.

19. Браунлоу А. X. Геохимия / А. X. Браунлоу. М. - 463 с.

20. Бугреева М. Н. К оценке роли высших водных растений в миграции марганца в подземных и поверхностных водах г.Воронежа/ М.Н.Бугреева, Н. Ю. Хлызова /У Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геол., 1997, № 4. С. 187-188.

21. Бугреева М. Н. Факторы формирования природных нитрат-нитритно-аммонийных отношений / М. Н. Бугреева, Л. Н. Строганова // Геохимия биосферы. Матер. Международного совещ. Ростов на Дону: 2001. - С. 144-146.

22. Быстрых В. В. Гигиеническая оценка влияния питьевой воды на здоровье населения / В. В. Быстрых // Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы. М.: 1998, № 6. - С. 20-22.

23. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера / В. И. Вернадский. М.: Наука,1988.-520 с.

24. Воронов А. Н. Принципы совершенствования оценки качества подземных вод / А. Н. Воронов, А. А. Шварц // Геохимия, 1995, № 2. С. 125-129.

25. Всеволожский В. А. Основы гидрогеологии /В. А. Всеволожский. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1991. - 350 с.

26. Гальперин А. М. Техногенные массивы и охрана окружающей среды/ А. М. Гальперин, В. Ферстер, X. Ю. Шеф. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. -534 с.

27. Гигиеническая основа качества почвы населенных мест. Методические указания МУ 2.1.7.730-99. М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 1999. - 38 с.

28. Глазовская М. А. Ландшафтно-геохимические системы и их устойчивость к техногенезу / М. А. Глазовская // Биогеохимические циклы в биосфере. -М.: Наука, 1976.-С. 99-118.

29. ГлуховВ. В. Экономические основы экологии/ В. В. Глухов, Т. П. Некрасова. СПб.: Изд-во «Питер», 2004. - 384 с.

30. Голубев Г. Н. Геоэкология /Г. Н. Голубев. М.: ГЕОС, 1999. - 337 с.

31. Гольдберг В. М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды / В. М. Гольдберг. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 247 с.

32. Гольдберг В. М. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения / В. М. Гольдберг, С. Газда. М.: Недра, 1984. - 262 с.

33. Девис Дж. С. Статистический анализ данных в геологии. Кн. 1 / Дж. С. Девис. М.: Недра, 1990. - 319 с.

34. Егоров Н. А. Критерии выбора приоритетных показателей химического загрязнения воды для социально-гигиенического мониторинга / Н. А. Егоров // Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы. М.: 2002, № 2. - С. 5758.

35. Зиброва Н. В. Геоэкологическая оценка кумулятивного эффекта локального загрязнения приземного слоя воздуха (на примере г.Воронежа)/ Н.В.Зиброва// Автореф. кандид. дисс. Воронеж: ВВВАИУ (воен. ин-т), 2005.-23 с.

36. Зинюков Ю. М. Методические основы конструирования и анализа структурно-иерархических моделей природно-технических экосистем / Ю. М. Зинюков// Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геол. 2001, Вып. 11.- С. 210222.

37. ЗинюковЮ.М. Теоретико-методологические основы организации при-родно-технических экосистем на основе их структурно-иерархических моделей / Ю. М. Зинюков. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2005. - 169 с.

38. Зонин А. А. Гидрохимический словарь / А. А. Зонин, Н. В. Белоусова. -JL: Гидрометеоиздат, 1988. 240 с.

39. ИзраэльЮ.А. Экология и контроль состояния природной среды/ Ю. А. Израэль. -М.: Гидрометеоиздат, 1984.-560 с.

40. Каждан А. Б. Математическое моделирование в геологии / А. Б. Каждан, О. И. Гуськов.- М.: Недра, 1990. 251 с.

41. Кирюхин В. А. Гидрогеохимия / В. А. Кирюхин, А. И. Коротков, С. Л. Шварцев. М.: Недра, 1993. - 384 с.

42. КобылянскийВ.А. Философия экологии/ В.А.Кобылянский. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2003. -192 с.

43. Ковальский В. В. Геохимическая экология/ В.В.Ковальский. М.: Наука, 1974.-220 с.

44. Комаров И. С. Многомерный статистический анализ в инженерной геологии / И. С. Комаров, А. П. Бабенышев. -М.: Недра, 1976. 199 с.

45. КосиноваИ. И. Геоэкологические последствия открытой разработки месторождений КМА / И. И. Косинова // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геология.-1996, Вып. 1.-С. 176-179.

46. Косинова И. И. Геоэкологическое картирование городских территорий / И. И. Косинова, В. Л. Бочаров // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геол. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1996, Вып. 2. - С. 196-197.

47. Косинова И. И. Методы комплексной эколого-геологической оценки территорий горно-добывающих предприятий/ И. И. Косинова, Н. И. Самбулов // Межвуз. сб. науч. трудов. Воронеж: Воронеж, гос. тех. унт, 2004.-С. 275-281.

48. Косинова И. И. Методы эколого-геохимических, эколого-геофизических исследований и рационального недропользования. Учеб. пособие / И. И. Косинова, В. А. Богословский, В. А. Бударина. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2004.-281 с.

49. КосиноваИ. И. Некоторые аспекты формирования природно-технической экосистемы г. Старый Оскол / И. И. Косинова, В. Л. Бочаров // Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды. Тезисы докл. Междунар. конф. Томск, 1995. - С. 51-52.

50. Косинова И. И. Теоретические основы крупномасштабных экогеологи-ческих исследований / И. И. Косинова Воронеж: Б. И., 1998. - 255 с.

51. Крайнов С. Р. Основы геохимии подземных вод / С. Р. Крайнов, В. М. Швец. М.: Недра, 1980. - 311 с.

52. Круговых А. Н. К вопросу геоэкологического мониторинга естественных водных ресурсов / А. Н. Круговых // Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание. МатерЛУ Всеросс. науч.-практ. конф.1. Пенза: 2004.-С.91-94.

53. Круговых А. Н. Проведение комплексной оценки экологической безопасности водных ресурсов г.Губкин с учетом выбранных критериев/ А. Н. Круговых // Экологическая безопасность: природа и общество. Между-нар. науч.-практ. конф. СПб.: 2004. - С. 67-70.

54. Круговых А. Н. Влияние железорудных районов КМА на режим подземных вод и перспективы их водоснабжения / А. Н. Круговых, С. В. Дедов // Деп. в ВАНИТИ 20.12.04. М.: ЦВНИ инв. В 5857 СРДР, сер Б. вып.70 МО РФ, 2005.-12 с.

55. Круговых А. Н. Влияние техногенно-развивающейся территории на химический состав и динамику подземных вод / А. Н. Круговых // Современные аспекты экологии и экологического образования. Матер. Всеросс. научная конф. Казань, 2005. - С. 64-67.

56. Курдов А. Г. Водные ресурсы Воронежской области /А. Г. Курдов. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1995. 224 с.

57. Куролап С. А. Геоэкологические основы мониторинга и экологическое зонирование городской среды / С. А. Куролап, В. И. Федотов // Вестник Воронеж. ун-та. Сер. географ, и геоэкол., 2000, № 4. С. 120-123.

58. Куролап С. А. Оценка риска для здоровья населения при техногенном загрязнении городской среды / С. А. Куролап, Н. П. Мамчик, О. В. Клепиков.

59. Воронеж: Воронеж, ун-т, 2006. 220 с.

60. Куролап С. А. Оценка уровней экологического риска по критериям качества городской среды / С. А. Куролап, Ю. Г. Богачева // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. географ., геоэкол., 2001, № 1. С. 90-98.

61. Лутай Г. Ф. Гигиеническое обоснование системы оптимизации качества водных ресурсов и условий водопользования населения в регионах промышленного освоения / Г. Ф. Лутай. М: 1993.- 226 с.

62. Макаров В. Н. Физико-химические аспекты комплексного использования золошлаковых смесей тепловых электростанций/ В.Н.Макаров,

63. A.А.Боброва, О.Н.Крашенников. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1991. -117 с.

64. МироненкоВ.А. Динамика подземных вод/ В. А.Мироненко. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1996. - 520 с.

65. Мироненко В. А. Охрана подземных вод в горнодобывающих районах /

66. B. А. Мироненко, В. Г. Румынии, В. К. Усаче. -М.: Наука, 1978.-260 с.

67. МР «Комплексная оценка хозяйственно-питьевого водопользования в городах с выраженным санитарно-эпидемиологическим неблагополучием». (Утв. ГКСЭН 17.03.96 г., № 01-19/33-17). М/.-47 с.

68. Мудрый И. В. О влиянии минерального состава питьевой воды на здоровье населения / И. В. Мудрый // Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы. -М.: 1999, № 1.-С.15-18.

69. Негробов О. П. Основы экологии и природопользования / О. П. Негробов. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1997. - 295 с.

70. НРБ-99. Нормы радиационной безопасности // Гигиенические нормативы. М.: Центр сан.-эпидем. нормир. гигиен, сертифик и эксперт. Минздрава РФ, 1999.-116 с.

71. Овчинников А. М. Гидрогеохимия/ А.М.Овчинников. М.: Недра, 1970.-384 с.

72. Онищенко Г. Г. Устойчивое обеспечение питьевой водой населения России для профилактики заболеваемости инфекционными и неинфекционнымизаболеваниями / Г. Г. Онищенко // Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы. № 2. М.: 2003. - С. 3-6.

73. Орнатский Н. В. Механика грунтов / Н. В. Орнатский. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1962. - 447 с.

74. Осипов В. И. Геоэкология: понятия, задачи, приоритеты / В. И. Осипов // Геоэкология, 1997, № 1. С. 3-11.

75. Осипов В. И. Природные катастрофы и устойчивое развитие/ В. И. Осипов // Геоэкология, 1997, № 2. С. 5-18.

76. Основы гидрогеологии / Под ред. С. Л. Шварцева. Новосибирск: Наука, 1982.-385 с.

77. Оценка гигиенической эффективности водоохранных мероприятий. Методические рекомендации. М.: 1989. - 13 с.

78. Перельман А. И. Геохимия ландшафтов / А. И. Перельман. М.: Недра, 1978.-342 с.

79. Перельман А. И. Геохимия / А. И Перельман. М.: Высшая школа, 1989. -423 с.

80. Перельман А. И. Техногенные геохимические барьеры/ А. И. Перельман, Е. Н. Борисенко, Н. Ф. Мырлин, М. П. Тентюков // Геохимия техногенных процессов.-М.: Наука, 1990.-С. 14-26.

81. Питьева К. Е. Гидрогеохимические аспекты охраны геологической среды / К. Е. Питьева. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 222 с.

82. Питьева К. Е. Гидрогеохимия / К. Е. Питьева. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988.-316 с.

83. Питьева К. Е. Гидрогеоэкологические исследования в районах нефтяных и газовых месторождений / К. Е. Питьева. М.: Изд-во «Недра», 1999. - 197 с.

84. Плотников Н. И. Научно-методические основы экологической гидрогеологии / Н. И. Плотников. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. - 72 с.

85. Поосколье / Под ред. Ф. Н. Милькова. Воронеж: Изд-во Воронеж, унта, 1980.-186 с.

86. Практикум по гидрогеохимии / К. Е. Питьева, С. А. Брусиловский,

87. Jl. Ю. Вострикова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 254 с.

88. Прикладная геохимия. Вып. 2. Экологическая геохимия/ Под ред. Э. К. Буренкова. М.: Изд-во ИМГРЭ, 2001. - 514 с.

89. Прохоров Б. Б. Экология человека / Б. Б. Прохоров. М.: Изд-во «Академия», 2003. - 320 с.

90. Рахманин Ю. А. Методика изучения влияния химического состава питьевой воды на состояние здоровья населения/ Ю. А. Рахманин, Г. И. Сидоренко, Р. И. Михайлова // Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы. М.: 1998, №4.-С. 13-19.

91. Савко А. Д. Геология Воронежской антеклизы / А. Д. Савко. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2002. -165 с.

92. Сает Ю. Е. Геохимия окружающей среды / Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П. Янин. М.: Недра, 1990. - 335 с.

93. Самарина В. С. Гидрогеохимия / В. С. Самарина. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1972.-359 с.

94. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». М.: 2001. - 111 с.

95. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения». -М.: 2002.

96. СанПиН 2.1.4.559-96 «Вода питьевая». Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. М.: Ин-форм. изд-во Центра Госкомэпидемнадзора РФ, 1996. -111 с.

97. Семин В. А. Основы рационального водопользования и охраны водной среды: учебное пособие для студ. вузов / В. А. Семин. М.: Высш. шк., 2001. -320 с.

98. Сергеев В. М. Инженерная геология / В. М. Сергеев. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978.-384 с.

99. Смирнова А. Я. Водные экосистемы промышленно-городских агломераций бассейна Верхнего Дона/ А. Я. Смирнова, В. Л. Бочаров // Вестник Воронеж. ун-та. Сер. геол., 1997, № 3. С. 102-105.

100. Смирнова А. Я. Грунтовые воды и их естественная защищённость от загрязнения на территории Воронежской области / А. Я. Смирнова, JL В. Умнякова, В. М. Гольдберг. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1986. -107 с.

101. Смирнова А. Я. Лабораторная гидрогеология и экологическая гидрогеология. Учебное пособие / А. Я. Смирнова, Л. Н. Строганова. М.: Изд-во «Современные тетради», 2002.- 116 с.

102. Смирнова А. Я. Методы лабораторных гидрогеологических и эколого-гидрогеологических исследований с вариантами задач: Учебное пособие/

103. A. Я. Смирнова, Л. Н. Строганова. Воронеж: Воронеж, ун-т, 2003. -130 с.

104. Смирнова А. Я. Проблемы рационального недропользования и охрана геологической среды в регионе КМА / А. Я. Смирнова, В. Л. Бочаров,

105. B. Н. Лазаренко, В. Н. Селезнев // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геология. -1998, № 5-С. 156-162.

106. Смирнова А. Я. Слабоминерализованные лечебно-столовые экологически чистые воды района г. Воронежа / А. Я. Смирнова, В. Л. Бочаров // Экологический вестник Черноземья. Вып. 6. Воронеж: Изд-во «Менеджер», 1998.1. C. 82-91.

107. Смирнова А. Я. Экологические проблемы водохранилищ равнинных территорий / А. Я. Смирнова, В. Л. Бочаров. // Комплексное изучение, использование и охрана Воронежского водохранилища. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1996.-С. 34-38.

108. Смирнова А. Я. Экология подземных вод бассейна Верхнего Дона/ А. Я. Смирнова, А. И. Бородкин. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2003. -180 с.

109. Смольянинов В. М. Подземные воды Центрально-Черноземного региона: условия их формирования и использования / В. М. Смольянинов. Воронеж: Изд-во «Истоки», 2003. - 250 с.

110. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». М.:1985.-24 с.

111. СП 2.1.5.1059-01 «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения». М.: 2001. - 9 с.

112. Стадницкий Г. В. Экология. Учебник для вузов/ Г. В. Стадницкий. -СПб.: Химиздат, 1999. 280 с.

113. Строганова Jl. Н. Геоэкологические закономерности миграции соединений азота в окружающей среде (на примере г. Воронежа) / JL Н. Строганова // Автореф. канд. дисс. М.: ГУЗ, 2001. - 26 с.

114. Строганова JI. Н. К вопросу об экологическом состоянии поверхностных и атмосферных вод г. Воронежа / JL Н. Строганова // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. геол., 2001, № 11. С. 263-267.

115. Сысоев Ю. М. Перспективы использования золошлаков/ Ю. М. Сысоев // Комплексное использование зол углей в народном хозяйстве. Иркутск: Изд-во Иркутск, ун-та, 1989. - С. 9-10.

116. Трегуб А. И. Неотектоника территории Воронежского кристаллического массива / А. И. Трегуб // Труды НИИ Геологии ВГУ. Вып. 9. Воронеж: Воронеж. ун-т, 2002, - 220 с.

117. Трофимов В. Т. Экологическая геология: учеб./ В.Т.Трофимов, Д. Г. Зилинг. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. - 415 с.

118. ТютюноваТ. И. Гидрогеохимия техногенеза/ Т. И. Тютюнова. М.: Наука, 1987.-335 с.

119. Федотов В. И. Региональные аспекты экологической политики/ В. И. Федотов, С. А. Куролап // Вестник Воронеж, ун-та. Сер. географ, и геоэкол., 2002, №1. С. 136-138.

120. Федотов В. И. Техногенез и техногенный рельеф центра Русской равнины/ В. И. Федотов, С. В. Федотов// Вестник Воронеж, ун-та. Сер. географ, и геоэкол., 2004, № 1. С. 95-105.

121. Холмовой Г. В. Неогеновые и четвертичные отложения Среднерусской возвышенности / Г. В. Холмовой, Б. В. Глушков. // Труды НИИ геологии. Вып. 1. Воронеж: Воронеж, ун-т, 2001, - 220 с.

122. ЧернышовН. М. Модель геодинамического развития Воронежского массива в раннем докембрии / Н. М. Чернышов, В. М. Ненахов, И. П. Лебедев, Ю. Н. Стрик. // Геотектоника, 1997, № 3. С. 21 -30.

123. Шестаков В. М. Динамика подземных вод / В. М. Шестаков. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. - 435 с.

124. Шестаков Ю. Г. Математические методы в геологии / Ю. Г. Шестаков. -Красноярск: Изд-во Красноярск, ун-та, 1988. 208 с.

125. Шилов И. А. Экология/ И.А.Шилов. М.: Высшая школа, 2003. -512 с.

126. Шульженко В. Н. Гидравлическая связь поверхностных и подземных вод / В. Н. Шульженко. // Воронежское водохранилище. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1986. - С. 70-74.

127. ЩеголевИ. Н. Основы рационального освоения недр КМА/ И. Н. Щеголев, В. Н. Селезнев, В. Е. Кирьянчук и др. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун.-та, 1991. - 176 с.

128. Эколого-гидрогеологический словарь / Под ред. А. Н. Воронова. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. - 202 с.

129. ЯншинА.Л. Глобальные экологические проблемы/ А.Л.Яншин// Вестник РАН, 1996, т. 66, № 12. С. 1127-1130.

130. EngelenG.В. Groundwater systems dynamics/ G.В.Engelen, H.Elburg, WZijl, J. M. J. Gieske, R. J. Stuurman, F. Waardenburg// «IAHS Publ.», 1986,163.-P. 109-154.

131. Engelen G. B. Water systems, methodology and definitions / G. B. Engelen // «IAHSPubl.», 1986,№ 163.-P. 65-107.

132. Kudla J. Pierwiastki sladowe w badaniach wplywu zrodel zanieczyszczeii na jakosc wod uj^tych do celow pitno-gospodarczych/ J. Kudla// «Techn. poszuk. geol.», 1986,25, № 5. P. 14-18.

133. Muzikar R. Hydrogeologicke aspekty ochrany ekosystemu pred negativni an-tropogenni cinnisti / R. Muzikar // «Vod. hosp.», 1987, B37, № 3. P. 57-63.