Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона

Валяльщиков, Алексей Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона"

На правах рукописи

Валяльщиков Алексей Александрович

ГИДРОГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БАССЕЙНА СРЕДНЕГО ДОНА (на примере Павловского района Воронежской области)

Специальность 25.00.36 - геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Воронеж - 2005

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Виктор Львович Бочаров

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Владимир Митрофанович Смольянинов;

доктор географических наук,

профессор Василий Николаевич Двуреченский

Ведущая организация: центрально-черноземный филиал

ФГУП «Госземкадастрсъемка» - ВИС'ХАГИ

Защита состоится 18 ноября 2005 года в 15-30 часов на заселании диссертационного совета Д 212.038.17 в Воронежском государственном университете по адресу: 394068, г. Воронеж, ул. Хользунова, 40, ауд. 303.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан «/^»октября 2005г

Ученый секретарь диссертационного совета

Куролап С А.

200Ь~4 17760

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Пресные подземные воды - ценнейшее полезное ископаемое, подчас являющееся единственным источником водоснабжения населения.

Однако, возрастающая из года в год техногенная нагрузка негативно влияет на окружающую среду, в том числе и на состояние подземных вод. Это проявляется в истощении ресурсов подземных вод, уменьшении их естественной защищенности, ухудшении химического состава.

На территории бассейна Среднего Дона особое беспокойство вызывает загрязнение подземных вод нитратами, тяжелыми металлами и ядохимикатами. Оно связано с выбросами промышленных предприятий и транспорта, применением на сельскохозяйственных угодьях удобрений и ядохимикатов, с воздействием различных промышленных, сельскохозяйственных, бытовых и военных объектов.

Нельзя не принимать во внимание ряд естественных природных факторов, которые также отрицательно влияют на качество подземных вод. Поэтому в последнее время такого рода исследования, как изучение условий формирования химического состава подземных вод в связи с естественными и техногенными факторами, экологическая оценка водных экосистем являются весьма актуальными.

В настоящей работе изложены результаты комплексной оценки качества подземных вод на основе изучения их химического состава, состояния поверхностных сред и выявления источников загрязнения.

Для гидрогеоэкологической оценки автором был выбран район г. Павловска Воронежской области Данная территория находится в области питания крупнейших артезианских бассейнов - Донецко-Донского и Приволжско-Хоперского.

Цели и задачи исследования. Основной целью диссертации является экологическая оценка подземных вод Павловского района.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

изучить условия формирования, движения и разгрузки подземных вод в связи с природными особенностями территории;

исследовать характер антропогенной нагрузки на водные объекты, почвы, донные отложения, выявить причины деградации природных сред;

определить качественный и количественный состав основных загрязняющих компонентов и установить закономерности их распространения в природной среде;

провести районирование исследуемой территории с учетом экологического состояния подземных вод;

наметить необходимые природоохранные мероприятия

Объектом исследования выбраны подземные воды, поверхностные природные среды и техногенные объекты Павловского района.

Предметом исследования является экологическое состояние подземных вод района, факторы и процессы его определяющие

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА ]

Научная новизна. В работе дана эколого-геохимическая оценка состояния поверхностных сред и построена картографическая модель данной геоэкологической системы. Выделена тенденция формирования критической ситуации по загрязнению почв, донных отложений хромом, цинком, никелем, цирконием, иттрием.

Установлена связь степени загрязненности окружающей среды с сельскохозяйственной и горнодобывающей деятельностью в районе.

Выявлены особенности химического состава подземных и поверхностных вод Павловского района и основные факторы их формирования. Проведено гидрогеоэкологическое районирование исследуемой территории, в ходе которого было установлено, что большая часть подземной гидросферы находится в напряженном экологическом состоянии. Основными загрязняющими компонентами являются соединения азота, титан, железо, кроме того, подземные воды часто обладают повышенной жесткостью и минерализацией.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Гидрогеологические особенности территории центральной части Воронежской области определяются умеренно-континентальным климатом, незначительной мощностью пород зоны аэрации, переслаиванием водопроницаемых и слабоводопроницаемых горизонтов, отсутствием выдержанных в региональном плане водоупоров, преобладанием в разрезе пресных гидрокарбонатных кальциевых, кальциево-натриевых вод.

2. В естественных природных условиях пространственно-временные закономерности изменения химического состава подземных вод района определяются высокими показателями фильтрационной способности пород, значительным содержанием карбонатных минералов, физико-химическими условиями перехода элемента из твердой фазы в раствор и характеризуются последовательной сменой химических типов воды в направлении фильтрации: НС03"Са2+ НС03"Са2+Ыа+ ( или НСОз'БО/'Са2*^) ->• тип смешанного ионного состава.

3. Доминирующим типом техногенных систем в Павловском районе являются сельскохозяйственный и горнодобывающий. Анализ природных поверхностных сред выявил ведущие элементы-загрязнители, это - Сг, Zn, Ж V, Т., V, Со, РЬ, Нё,Мо3 ;Ш2\

4. Гидрогеоэкологическое районирование исследуемой территории, проведенное на основе интегральной оценки экологического состояния подземных вод, выявило преимущественное проявление напряженной ситуации в подземной гидросфере (80% территории Павловского района). Данная гидрогеоэкологическая обстановка сформировалась в результате воздействия как природных факторов, так и влияния сельскохозяйственной и горнодобывающей деятельности.

Исходными данными для написания диссертационной работы послужили фондовые материалы ФГУГП «Воронежгеология», природоохранных организаций Воронежской области, научные публикации, посвященные данной тематике, результаты собственных научно-исследовательских работ на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Воронежского государственного унирерсихвмг''^' !

<Г!< г!

Достоверность полученных результатов обеспечиваются применением в расчетах ранее апробированных методик и показателей геоэкологического состояния природной среды, объективным анализом экспериментальных данных, полученных в специализированных лабораториях.

Практическая значимость. Комплексная экологическая оценка природной среды, и подземных вод в частности, позволяет выделить территории с различными экологическими ситуациями, наметить пути оздоровления и управления экологическим состоянием окружающей среды.

Апробации работы и публикации. Основные теоретические положения и прикладные результаты неоднократно докладывались на научных конференциях.

Автор принимал участие в:

1 Молодежной научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования». Санкт-Петербург, 2001г.

2. Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI». Саратов, 2002г.

3. V региональной научно-технической конференции «Вопросы региональной экологии». Тамбов, 2002г.

4 Ежегодных научных конференциях магистров и аспирантов геологического факультета Воронежского университета (2000-2004г. г.).

По материалам диссертации опубликовано десять работ.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, заключение чыводы и приложения. Текстовая часть работы содержит 135 страниц машинописного текста, включая 11 таблиц, 20 рисунков. Список литературы включает 125 источников, в том числе 8 иностранных.

Автор выражает глубокую признательность всем преподавателям кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии, которые помогали советами и рекомендациями на разных этапах работы. Особую благодарность хочется выразить своему руководителю доктору геолого-минералогических наук профессору Бочарову В. Л. и профессору доктору географических наук А. Я. Смирновой за оказанную помощь в процессе написания диссертации. При подготовке данной работы большую помощь оказал коллектив ГСП-1 ФГУГП «Воронежгеология».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цель и задачи.

В первой главе рассматриваются научно-методические основы оценки экологического состояния природных сред, вопросы организации системных исследований и применения системного подхода в геологии.

Во второй главе рассмотрены природные условия центральной части Воронежской области, как наиболее существенные факторы, оказывающие влияние на формирование и режим подземных вод. Основное внимание уделено климатическим условиям, геологическому строению и рельефу исследуемой территории.

В третьей главе рассмотрены особенности формирования химического состава подземных вод исследуемого района. Рассмотрены источники вещества, физико-химические процессы в системе «горная порода-вода-газ». Установлены ведущие факторы формирования химического состава подземных вод, а также факторы, способствующие проникновению и распространению загрязняющих веществ в подземных водах, и факторы, препятствующие этому процессу. Проведен анализ техногенных условий территории.

Четвертая глава посвящена экологической оценке исследуемой территории. В первой части главы дается характеристика эколого-геохимического состояния поверхностных сред (почв, донных отложений, поверхностных вод). Определены для них основные компоненты-загрязнители и их источники Во второй части главы дана качественная оценка подземным водам. Рассмотрены основные виды загрязнения, выделены участки с различной экологической обстановкой, намечены мероприятия направленные на оздоровление ситуации.

В заключении изложены основные выводы работы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВ ШИЕ

Как известно, формирование химического состава, особенности питания, движения и разгрузки подземных вод зависит, прежде всего, сг природных факторов, из которых главные - климатические характеристики, рельеф земной поверхности, литолого-фациальный состав пород зоны аэрации, дренирован-ность водоносных горизонтов эрозионной сетью, естественная защищенность подземных вод от загрязнения.

Существенное влияние на формирование и режим подземных вод Павловского района оказывают климатические факторы. Как показали исследования, питание и состав грунтовых вод, в основном, определяются режимом выпадения атмосферных осадков. Среднемноголетняя величина осадков в районе за последние несколько лет составляет 506 мм/год. Третья часть от этого количества расходуется на питание подземных вод.

Климат является основой широтной или климатической зональности подземных вод. Для подземных вод Павловского района широтная зональность проявляется в преобладании пресных гидрокарбонатно-кальциевых, кальциево-натриевых вод.

Условия питания и разгрузки подземных вод, естественная защищенность их от загрязнения, экологическое состояние во многом зависит от рельефа и геологического строения региона. Оба эти фактора проявляются как в условиях естественного, так и нарушенного состояния природной системы.

Начиная с конца миоцена вплоть до настоящего времени, исследуемая территория испытывает колебательные движения преимущественно положительного знака. В результате этого происходит интенсивное расчленение по-

верхности, образование речной и овражно-балочной сети и формирование современного рельефа.

В геоморфологическом плане исследуемая территория относится к юго-восточной окраине Средне-Русской возвышенности и западной части Калач-ской возвышенности. Господствующим типом рельефа являются среднерас-члененные относительно-пониженные полого-волнистые доледниковые эрози-онно-денудационные равнины, перекрытые отложениями днепровского оледенения и перегляциальными образованиями мощностью до 30м. Глубина расчленения колеблется от 80 до 120 м. Густота овражно-балочного расчленения составляет 1,2-2,0км на 1км2.

Гидрографическая сеть, представленная рекой Дон с левобережными притоками, а также множеством мелких прудов и озер, как и рельеф, оказывает примерно аналогичное влияние на формирование подземных вод. Развитая гидросеть в районе способствует водообмену в водоносных горизонтах, выносу солей из них и обусловливает формирование пресных грунтовых вод.

В геологическом отношении исследуемая территория находится на юго-восточном окончании Воронежской антеклизы в пределах Павловского выступа. Глубина залегания фундамента составляет первые десятки метров. По правому берегу Дона, в районе с. Басовка и Украинская Буйловка, породы кристаллического фундамента выходят на поверхность.

История геологического развития района привела к формированию в разрезе чередования большого количества водопроницаемых и слабоводопроницаемых отложений с изменчивой мощностью и невыдержанностью в простирании.

В геологическом строении территории можно выделить два структурных этажа. Нижний сложен сильно дислоцированными метаморфическими, магматическими, а также вулканогенными породами докембрия. Верхний представлен относительно спокойно залегающими отложениями девонской, меловой, неогеновой, палеогеновой и четвертичной систем Породы осадочного чехла характеризуется разнообразием генетических типов. Среди них встречаются терригенные, лагунные, морские, вулканогенные образования Необходимо отметить широкое распространение карбонатных пород.

Исследуемая территория с точки зрения гидрогеологического районирования приурочена к области питания двух крупных артезианских бассейнов Донецко-Донского и Приволжско-Хоперского. Здесь выделяется несколько водоносных горизонтов и комплексов, приуроченных к вышеперечисленным отложениям. Наибольший интерес в проводимых исследованиях имеют воды современного аллювиального и нижне-верхнечетвертичного водоносных горизонтов, а также воды меловых и девонских отложений. Данные горизонты активно используются для водоснабжения населения. Остановимся на их характеристике подробнее.

Современный аллювиальный и нижнее-верхнечетвертичный водоносные горизонты широко распространены в исследуемом районе и приурочены к аллювиальным отложениям, слагающим пойменные террасы долины рек Дон, Осередь, Гаврило. Горизонты безнапорные. Подстилающим водоупором в долинах рек служат девонские аргиллитоподобные глины. Воды горизонтов гид-

равлически взаимосвязаны друг с другом. Водовмещающими породами являются мелко-среднезернистые, к подошве слоя - крупнозернистые и гравели-стые пески с прослоями глин. Мощность водоносных горизонтов составляет 1015 м. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциево-натриевые Питание осуществляется за счет паводковых вод, атмосферных осадков и боковой фильтрации подземных вод коньяк-туронского водоносного комплекса. Разгрузка подземных вод осуществляется в р р. Дон, Осередь и др. или в нижележащие горизонты.

Коньяк-туронский водоносный комплекс в районе работ имеет широкое распространение. Мощность горизонта изменяется от 1 до 40 м. Глубина залегания его колеблется от 0.0 в долинах мелких рек и балок до 100 м на водоразделах. Воды имеют свободную поверхность, если в кровле пески, если - слабо трещиноватый мел - обладают слабым напором Водоносный комплекс имеет тесную гидравлическую связь с нижележащим сеноман-альбским и вышележащими четвертичными водоносными горизонтами Водовмещающими породами служат писчие трещиноватые мела. По химическому составу воды гидрокарбо-натно-сульфатные или гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные кальциевые, кальциево-натриевые. Питается горизонт за счет перетока из вышележащих горизонтов четвертичного возраста и за счет атмосферных осадков.

Сеноман - альбский водоносный горизонт в районе имеет повсеместное распространение, за исключением долин p.p. Дон и Осередь. Водовмещающими породами являются мелко - среднезернистые пески мощностью от 1 -2м до 20,0 м. Воды горизонта безнапорные, но на отдельных участках, где в кровле залегают трещиноватые мела, они обладают небольшим напором. Глубина залегания водоносного горизонта колеблется от 0.01 м в долинах балок и ручьев до 120 м - на водоразделах. По химическому составу воды гидрокарбонатные, сульфатные или гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные кальциевые, кальциево-натриевые. Питание водоносного горизонта осуществляется, в основном, за счет притока вод из вышележащих меловых отложений или аллювиальных песков, а также за счет атмосферных осадков и весенних паводковых вод. Разгрузка подземных вод горизонта происходит в долины рек района или в смежные водоносные горизонты.

Муллинско-тиманский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение. Водовмещающие породы представлены переслаиванием песков, песчаников и глин. Мощность водоносного горизонта 8-20 м. Глубина залегания уровня подземных вод от 16.0 до 100 м. На участках, где в кровле горизонта залегают водоупорные глины и аргиллиты, подземные воды обладают напором. Воды отличаются пестротой химического состава - от гидрокарбонатных кальциево-магниевых до хлоридно-сульфатных кальциево-натриевых.

Ардатско-воробьевский водоносный горизонт распространен в районе работ повсеместно. Цитологический состав водовмещающих пород представлен песками, песчаниками, алевролитами. Мощность водоносного горизонта в зависимости от рельефа докембрия изменяется от 1.3-5.0 м до 18-25 м. Горизонт напорный. Величина пьезометрического напора изменяется от нескольких метров до 50.0 м. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциевые.

По условиям естественной защищенности подземных вод от загрязнения исследуемая территория характеризуется низкими категориями защищенности, что объясняется наличием в верхах разреза маломощных легких суглинков, супесей, песков, неглубоким положением уровня. Анализируя местоположение фактических и потенциальных источников загрязнения, водозаборных сооружений можно сделать вывод, что подавляющее большинство данных объектов расположено в зонах с низкой естественной защищенностью подземных вод.

Рис. 1 Распределение скважин по категориям защищенности подземных вод.

Участки, относящиеся к III категории, выделяются за счет появления в разрезе на водоразделах Осередь-Дон, Осередь-Гаврило тяжелых суглинков донского элювиально-делювиального комплекса. Там где мощность суглинков возрастает до 20 метров, можно выделить территории IV и V категории защищенности. Анализ пространственного изменения защищенности водоносного комплекса указывает на закономерную зональную смен} условий защищенности от подножия склонов водоразделов к их вершинам.

Как видим, особенности подземной гидросферы района тесно связаны с историей геологического развития исследуемой территории, проявившейся в формировании переслаивания большого количества водопроницаемых и слабоводопроницаемых горизонтов и комплексов. Слабопроницаемые отложения не выдержаны по простиранию пород, в связи с чем, не обеспечивают экранирования водоносных горизонтов. Поэтому на фоне латерального движения вод от области питания к области разгрузки в исследуемом районе происходит вертикальное движение и перемешивание вод между горизонтами и комплексами, что подтверждается наличием смешанных типов вод. Кроме того, геологическое строение в сочетании с климатическими и геоморфологическими факторами определяет формирование пресных преимущественно гидрокарбонатных кальциевых, кальциево-натриевых вод.

химическими условиями перехода элемента из твердой фазы в раствор и характеризуются последовательной сменой химических типов воды в направлении фильтрации:

НС03"Са2+ — НС03Са2^а+ ( или НС0з"804г Са2^а+) тип смешанного ионного состава.

Процессы формирования химического состава поземных вод имеют достаточно сложный характер в связи с многообразием факторов и условий, влияющих на их развитие и протекание Факторы формирования химического состава подземных вод можно подразделить на природные и техногенные, а также на факторы, способствующие проникновению и распространению загрязняющих веществ в подземных водах, и факторы, препятствующие этому процессу.

К главнейшим факторам, оказывающим влияние на формирование химического состава подземных вод Павловского района, относятся:

-малая мощность зоны аэрации;

- неоднородность минерального состава водовмещающих пород;

- высокие их фильтрационные свойства;

- гидравлическая взаимосвязь водоносных горизонтов;

- значительная мощность карбонатных пород;

- наличие в разрезе глинистых отложений и связанные с ними процессы.

Источники вещества в подземных водах района, также, можно подразделить на природные иг техногенные Из природных источников веществ главнейшими являются горные породы

За счет горных пород в подземных водах формируется основная преобладающая часть компонентов. В работе подробно рассмотрены природные источники макрокомпонентов в изучаемом районе. Автором отмечено, что основными поставщиками вещества являются карбонатные (мела) и пемано-глинистые отложения.

Велика роль и атмосферных осадков. Хотя они имеют невысокую минерализацию, но при инфильтрации через почвы и породы зоны аэрации атмосферные воды обогащаются дополнительно биогенными газами и в результате становятся агрессивными по отношению к вмещающим породам

Особое внимание уделено физико-химическим процессам в системе "горная порода-вода-газ", определяющим химический состав подземных вод.

В мезокайнозойских отложениях исследуемой территории наиболее распространены процессы углекислотного выщелачивания

СаСОз + С02 + Н20 -> Са2+ + 2НСО,";

ЗИа(А181з08) + Н20 + С02 -» ЫаА12(А1813О,0)(ОН)2 + 68Ю2 Ма2С03;

катионного обмена

Са2+ + 2НС03" + 2Ыа <-+ 2№+ + 2НС03" + Са2+;

порода раствор порода раствор

растворения сульфатных примесей, процессы смешения вод В связи с чем, для подземных вод меловых и четвертичных водоносных горизонтов характерны гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-сульфатные кальциевые, каль-циево-натриевые вода с минерализацией 0,35-0,85г/дм3. По направлению движения подземных вод, от водоразделов к долинам рек, она возрастает до 1,3-

1,5г/дм3, соответственно меняется и тип воды - возрастает доля сульфатов, уменьшается доля гидрокарбонатов, катионный состав носит смешанный характер с преобладанием кальция и натрия. Увеличение минерализации является следствием продолжительности физико-химических процессов. В поймах рек Осередь, Дон, где подземные воды залегают близко от поверхности, активную роль в увеличении минерализации играют процессы испарения и трансли-рации. Кроме того, увеличение минерализации в долине реки Гаврило вызвано перетоком вод из нижележащих водоносных горизонтов, где этому способствуют гидродинамические условия. Повышенное содержание титана в ряде скважин также объясняется этой причиной.

Общая жесткость вод четвертично-мелового комплекса меняется от З,5мг*экв/дм3 на водоразделах до 16,1 мг*экв/дм3 долинах рек. рН-среда характеризуется как нейтральная или слабощелочная. Содержание железа варьирует от 0 до 0,5 мг/дм3.

По данным спектрального анализа в водах присутствуют марганец, хром, цирконий, молибден, медь, цинк, никель, но их концентрации незначительны или обусловлены техногенным фактором.

В девонских водоносных горизонтах преобладающими процессами выступают углекислотное выщелачивание, кристаллизация солей карбонатов кальция и магния. Воды девонских отложений по химическому составу гидро-карбонатно-сульфатные кальциево-натриевые или кальциево-магниевые. Минерализация возрастает в направлении погружения водовмещающих слоев от 0,37 до 1,35 г/дм3. Химический тип воды меняется на хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатный, катионный состав носит смешанный характер с преобладанием кальция и натрия. Общая жесткость колеблется от 7 до 14 мг*экв/дм3. рН-среда меняется от 7,12 до 8,00. Особенностью района является увеличение содержания железа в восточном направлении до 0,5-0,7 мг/дм3.

По данным спектрального анализа практически во всех пробах выявлено содержание титана от 0,014 до 0,195 мг/дм3. Его присутствие объясняется наличием в верхнедевонских отложениях туфов со значительным содержанием ильменита. Содержание других тяжелых металлов незначительно или вообще не обнаружено.

Как видим, природные процессы формируют гидрогеохимические закономерности, т. е. изменение химического состава подземных вод по площади. Это относится к минерализации воды, компонентному составу и непосредственно к качеству вод. Автором отмечено возрастание минерализации подземных вод в направлении к области разгрузки, сопровождающейся последовательной сменой химических типов воды в направлении фильтрации НСО Са№

НРОРа * тип смешанного анионного и

\ ^ катионного состава

СОвОСат —

Устойчивость гвдрокарбонат-иона в воде, по-видимому, связана с разрушением карбонатосодержащих минералов инфильтрующимися атмосферными водами, обогащенными углекислотой атмосферного или биогенного происхож-

дения. Эта схема эволюции химического состава пресных и слабосолоноватых вод определяет характер формирования гидрогеохимического профиля, наблюдаемого в изучаемом районе.

В целом гидрогеохимические изменения определяются высокими фильтрационными свойствами водовмещаюгцих пород (пески, трещинный мел, мергель), большим содержанием карбонатных минералов. В результате формируются пресные воды с повышенной жесткостью, минерализация которых возрастает в областях разгрузки свыше 1 мг/дм3.

Под действием техногенной нагрузки формирование естественной гидрогеохимической зональности нарушается. Как изложено в трудах В. М. Гольд-берга, Ф.И.Тютюновой, А. Я. Смирновой на территории подверженной влиянию антропогенного фактора формирование химического состава усложняется В воде появляются элементы и соединения искусственного происхождения, которые при определенных концентрациях ухудшают её качества.

Загрязнение вод не является локально изолированным процессом, происходящим только в водоносном горизонте. Оно тесно связано с общим загрязнением других природных подсистем в общей экосистеме Так, накопление загрязняющих веществ в почвенном слое и фунтах зоны аэрации может обусловить в течение длительного времени загрязнение подземных вод. Таким образом, источником загрязняющих веществ могут являться различные техногенные объекты, а также природные среды, загрязненные в результате деятельности человека.

Анализ техногенных условий Павловского района показал, что доминирующим типом техногенных систем является сельскохозяйственный. На большей части района распределены сельхозугодия, животноводческие комплексы Площадь, на которой применяются удобрения и ядохимикаты, занимает более половины всей исследуемой территории. Существенную роль играют отходы животноводческих комплексов, ферм. Их площадь варьирует в довольно широких пределах: от 1,0 до 5,0 га. Количество отходов также существенно изменяется от 1,5-2,0 до 30 т\сут. Отходы складируются на территории ферм, имеющиеся хранилища, как правило, не экранированы.

В пределах района был выделен также селитебный тип техногенных систем. В населенных пунктах наблюдается выравнивание рельефа, загрязнение поверхности и подземных вод коммунальными стоками. В сельской местности, как правило, отсутствует централизованная канализация, и бытовые стоки сбрасываются в копаные неэкранированные канализационные колодцы, которые, таким образом, становятся источником поступления в подземную гидросферу загрязняющих компонентов. Существенным источником загрязнения являются свалки бытовых отходов, которые, как правило, возникают стихийно, и расположены в пониженных формах рельефа (овраги, балки, суффозионные воронки, склоны речных долин).

На исследуемой территории следует особо выделить горнодобывающий тип - карьер ОАО «Павловскгранит», где в результате добычи гранита открытым способом сформировался типично техногенный ландшафт (площадь карьера и отвалов -- более 14 км2). Здесь регулярно проводят взрывные работы, в результате которых в атмосферу поднимается пыль, содержащая целый ряд тяжелых металлов и разносится ветром по округе на многие километры. По периферии карьера пробурены скважины, целью которых является его защита от подтопления подземными водами Дренажные воды сбрасываются в р.Гаврило.

Кроме того, на изучаемой территории были выделены транспортный, промышленный и водохозяйственный тип техногенных систем со свойственной им нагрузкой на окружающую среду. В итоге можно констатировать, что природная система Павловского района подвергается многофакторному влиянию хозяйственной деятельности человека, которая проявляется в широком спектре воздействия на окружающую среду.

Как уже говорилось, подземные воды находятся в тесной связи с другими элементами геосистемы, такими как почвы, поверхностные воды, донные отложения В этой связи, автором было уделено внимание эколого-геохимическому состоянию перечисленных компонентов природной среды.

Состояи! 1е почвенного покрова

На исследуемой территории почвенный слой, с точки зрения его влияния на подземные воды, выступает одновременно в трех взаимосвязанных формах -как накопите т. и преобразователь поступающих на поверхность земли загрязняющих веществ, как экран на пути их движения вглубь и поступления в грунтовые воды и как вторичный источник. Выполняя ряд важнейших глобальных функций, имеющих непосредственное экологическое значение, почвы данного района подвергаются наибольшему антропогенному воздействию. Происходит трансформации геохимического состава почв, их обогащение специфическими химическими элементами. Образуются несвойственные природному ландшафту техногенные литохимические аномалии.

Как известно, одним из основных показателей химического загрязнения почв является содержание в них тяжелых металлов, накопление которых определяется техногенными и природными факторами. Геохимическая характеристика почв исследуемой территории основана на данных полуколичественного спектрального анализа на 34 элемента, в том числе и тяжелых металлов. Всего было обработано более 600 проб.

На основании расчета параметров СПК и СПЗ были выделены территории с различной экологической обстановкой почвенного покрова. Основными элементами-загрязнителями являются: Тп, Сг, Тк V, У. Участки контрастных аномалий этих элементов зафиксированы в районе г. Павловск, нижнего течения р.Осередь, в долине р.Гаврило, в окрестностях Шкурлатовского карьера Содержание 7п на этих участках составляет 1,6-2,8 ПДК, N1 - 4-5 ПДК, Сг -2,2-4,2ПДК. наблюдаются повышенные концентрации V, Са, У, 2т, соответственно - 80. 100, 20, 100 мг/кг. Отмечено повышение значений СПК и СПЗ по направлению от водоразделов к долинам рек.

Следует обратить внимание на высокое содержание РЬ, Сг, Мп в пробах отобранных вблизи автомагистрали "Дон-1". Например, в одной из проб

содержание свинца превышает ПДК в 10 раз, и это не смотря на то, что уже более пяти лет он не используется при производстве бензинов.

Помимо геохимических аномалий, приуроченных к речным долинам, четко прослеживаются аномалии широтного направления. Как известно, загрязнение почв, в первую очередь, связано с загрязнением атмосферы, поэтому конфигурация ареола почвенного загрязнения отражает направление преобладающих западных ветров.

Донные отложения

Основной особенностью донных отложений рек изучаемой территории является развитие в них контрастных и протяженных потоков рассеяния микроэлементов. Как показывают исследования, распределение химических элементов по течению водотоков отличается высокой согласованностью. Резкое изменение состава донных отложений связано, как правило, с дополни гельными источниками загрязнения или с изменением динамики водотоков(плотина, заглубление русла). Автором отмечено, что сооружение плотины на р.Гаврило, с одной стороны, способствует выводу из водного потока значительных количеств загрязняющих веществ, с другой, приводят к формированию в донных отложениях зон повышенной экологической опасности по ряду элементов "П, гг, Мо, Сг.

Уровень загрязнения донных отложений наиболее высок для водотоков, непосредственно принимающих сточные воды. Так, высоко опасное загрязнение донных отложений отмечено в долине р. Гаврило, в районе д. Преображе-новка, ниже по течению от места сброса дренажных вод Шкурлатовского карьера, где величина СПК более 40 усл. ед., коэффициент концентрации циркония - 10, иттрия - 5.

В целом же основными элементами-загрязнителями донных отложений являются: 2п, Сг, Со, Мо ,Мп, Ъс, У, Бс, А§. Для них отмечается явная тенденция к сорбции илистой фракцией. Вышеперечисленные химические элементы присутствуют практически во всех выделенных геохимических энс малиях, превышая фоновые значения в 2-5 раз.

Поверхностные воды

Поверхностные и фунтовые воды являются наиболее тесно связанными компонентами геосистемы. Прежде чем перейти к оценке состояния подземной гидросферы, было рассмотрено состояние поверхностных вод района.

Реки Дон, Осередь, Данило и Гаврило и их долины - это те элементы ландшафта, где впервые и в больших масштабах на территории Павловского района проявились последствия техногенной деятельности.

Уровень загрязнения поверхностных вод токсичными химическими элементами и соединениями оценивался по суммарному показателю загрязнения.

По химическому составу воды реки Дон относятся к гидрокарбонатно-сульфатным. Минерализация колеблется от 0,5 до 1,7. Значение рН варьирует от 7,4 до 8,3, общая жесткость - от 6 до 9мг*экв/дм3. На протяжении 20км от с. Лосево вниз по течению СПЗ постепенно растет с 3,2 до 5,1 у г. Павловск, а затем вновь понижается до 2,6 и у х. Ярцев снижается до нуля Повышение СПЗ у г. Павловск связано с подтоком загрязненных вод реки Осередь, также сам город является источником загрязнения. Поверхностный смыв приводит там к

увеличению содержания СГ, увеличивается количество Са2+, Mg2+. В ряде проб отмечается повышенное содержание Ы03 - до 120 мг/дм3

Анализ вод р. Дон на содержание тяжелых металлов выявил наличие высоких концентраций "Л, которое объясняется наличием титаносодержащих минералов в горных породах исследуемой территории. Высокое содержание Хп в одной из проб у г. Павловск связано с функционированием судоремонтного завода.

Левобережные притоки (Осередь, Гаврило, Данило) относятся к малым рекам Гидрологический режим этих рек в настоящее время подвержен разнообразным антропогенным воздействиям - наблюдается заиление, загрязнение, эвтрофирование водоемов и изменение ландшафтов речных долин. Вдоль берегов достаточно плотно расположены населенные пункты, вытягиваясь застройками вдоль рек. Нередко постройки располагаются непосредственно в пойме, подступая к руслу вплотную. Местами распашка поймы проводится не только под огороды, но и под сельхозугодия крупных хозяйств. Луговая пойма используется также под выпас скота, участками занята животноводческими комплексами.

Воды в данных реках гидрокарбонатно-сульфатные. Их минерализация колеблется в широких пределах от 0,8 до 1,4г/дм3 Значение рН варьирует от 7,2 до 8,2 По степени общей жесткости воды классифицируются как жесткие, реже умеренно жесткие. Гидрохимический режим малых рек исследуемой территории несет на себе отпечаток хозяйственной деятельности Микрокомпонентный состав исследуемых вод показывает присутствие выше ПДК 14, а также в ряде проб Мп, Сг, гп, вг и Следует выделить пробу, взятую в реке Гаврило, ниже по течению от места сброса дренажных вод Шкурлатовского карьера, в которой содержание Мп выше ПДК в 49 раз, 14 - в 7,4 раза.

В результате эколого-геохимических исследований почв, донных отложений и поверхностных вод построена интегральная эколого-геохимическая карта, которая выявляет структуру и объем загрязнения, отображает дифференциацию территории по степени экологической опасности и характеру ущерба, наносимого природной среде загрязнением ее компонентов токсичными элементами и соединениями. На основании анализа геохимических параметров (СПК, СПЗ), в соответствии с общепринятой методикой ВСЕГИНГЕО, бьши выделены территории с различной экологической обстановкой поверхностных сред

Как видим (рис. 2), картина загрязнения имеет следующий вид. К контрастным аномалиям вышеперечисленных компонентов приурочены территории с кризисной экологической обстановкой (162.5 км2). Такие участки наблюдаются, в основном, в долинах рек Катастрофическая экологическая обстановка выделена на территории Шкурлатовского карьера и прилегающей местности (13 км2). Локальные участки с аномально высоким содержанием загрязняющих веществ сравнительно равномерно оконтуривает поле с критической экологической обстановкой (632.1 км2). Территория с напряженным состоянием почвенного покрова занимает большую часть Павловского района (674.4км2). Участки с относительно удовлетворительной обстановкой природной среды носят локальный характер и отмечены на водоразделах (143км2).

-1 {[и-2 |ГШ-з яи -4 ШЯ

Рис. 2 Эколого-геохимическая карта поверхностных сред. Экологическая обстановка: 1- удовлетворительная, 2- напряженная. 3- критическая, 4- кризисная, 5- катастрофическая. На карте элементы-загрязнители: почвы - обычный шрифт, донные осадки - курсив, поверхностные воды - с подчеркиванием.

Основными загрязняющими компонентами и свойствами являются: для почв - 2п, Сг, №, И, V, У, Со, РЬ; для донных осадков - Ъл, Хт, вг, Т1 V, У, Мо, РЬ, Hg; для поверхностных вод - И, Ыа, N03', N02', РЬ, повышенная минерализация и общая жесткость.

Источниками техногенного загрязнения поверхностных сред являются отходы предприятий и коммунального хозяйства, выбросы автотранспорта, осадки сточных вод, ядохимикаты и удобрения, применяемые в сельском хозяйстве. Очаги загрязнения, выявленные по малоконтрастным аномалиям Мо,

Си, РЬ, \--\g, Р, Ыа, N03", >Ю2" связаны с хозяйственно-бытовым освоением рассматриваемой площади. Если не принимать во внимание пробы, отобранные в пределах населенных пунктов и вблизи автодорог, важнейшим фактором возникновения геохимической неоднородности ландшафтов является деятельность ОАО «Павловскгранит».

Учитывая, что на данной территории в наиболее загрязненном и экологически опасном состоянии находятся почвы, которые являются депонирующей средой, общую экологическую обстановку поверхностных сред, по мнению автора, следуст оценить как неудовлетворительную, представляющую опасность для подземных вод.

Сравнение концентраций микро- и макроэлементов в подземных водах изучаемого района с требованиями СанПиН показывает, что пресные подземные воды, соответствующие этим требованиям являются дефицитными.

В пределах многих населенных пунктов в грунтовых водах отмечается повышенное содержание хлоридов, сульфатов, соединений азота и других компонентов Наибольший процент превышения ПДК характерен для суммарной концентрации ионов кальция и магния (84%), на втором месте хлориды (32%), на третьем и четвертом соответственно - железо (25%) и нитраты (18%).

Техногенным источником хлора служат промышленные и бытовые сточные воды, а также сырьевые твердые продукты и минеральные удобрения, растворение которых ведет к накоплению хлора в подземных водах. Такие процессы имеют место в районе н. п Каменск, где по ряду скважин отмечается повышенное содержание хлора - до 418мг/дм3; в с. Петровка и с. Б. Деревня также концентрация хлор-иона превышает ПДК - 463 и 426 мг/дм3 соответственно. Там же отмечается незначительное повышение содержания натрия - до 180-200 мг/дм3, а в ряде колодцев до 600мг/дм\

Содержание сульфат-иона, за исключением колодцев, редко превышает ПДК Отмечено увеличение его содержания от малонаселенных к густонаселенным районам с 50мг/дм3 до 400мг/дм3. К возрастанию 8042" в составе вод приводит повышение плотности серосодержащих выбросов в атмосфере, которые выделяются при горении угля, газа.

В процент проб, несоответствующих требованиям наибольший вклад в'носят воды с повышенной жесткостью. Помимо аномально высокой природной жесткости в этом районе - до 15мг*экв/дм3, дополнительным становится техногенный фактор (бытовые сточные воды, твердые техногенные отходы -мел, известь), а также засоленные породы зоны аэрации. Данный вид загрязнения характерен для всех водоносных горизонтов района.

Наиболее распространенным типом загрязнения подземных вод Павловского района является азотное загрязнение, которое широко представлено все-

ми тремя формами - нитратным, нитритным и аммонийным. Очаги загрязнения данными соединениями носят локальный характер и приурочены, в основном к населенным пунктам или животноводческим комплексам.

Основными техногенными источниками соединений азота являются газодымовые выбросы в атмосферу, промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды, минеральные и органические удобрения, стоки животноводческих комплексов в с Воронцовка, Александровка, Михайловка и др

В незагрязненных подземных водах района содержание нитратов выражается десятыми, единицами граммов на литр. Подземные водоносные горизонты в большей степени подвержены нитратному загрязнению, чем поверхностные водоемы, из-за отсутствия биоты Вследствие этого содержание нитратных ионов под влиянием загрязнения увеличивается до значительных концентраций (более 100мг/дм3), и они становятся преобладающими в анионном составе, что мы нередко наблюдали при проведении исследований

Соединения азота являются главнейшим загрязнителем не только дпя грунтовых вод. В водах девонских отложений по нескольким скважинам обнаружено содержание нитратов 60,0мг/дм3 и более.

Присутствие в воде нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления, что указывает на активное загрязнение водного объекта. Превышение ПДК дня нитритов отмечено в некоторых пробах воды из скважин (до 3,4 мг/дм'') и практически во всех колодцах (до 10ПДК), что указывает на активное загрязнение подземных вод в местах расположения этих водопунктов в настоящее время.

Аммонийное загрязнение имеет менее широкое распространение. Превышение ПДК отмечается лишь по пяти скважинам, максимальное содержание достигает 2,12 мг/дм3.

Следует отметить, что пробы наиболее загрязненных вод бкли взяты из колодцев. Минерализация, в которых достигает Змг/дм3, общая жесткость - 24 мг*экв/дм3, содержание сульфатов - 1500 мг/дм3, железа более 1м!/дм3 По ряду проб содержание соединений азота выше ПДК в 10 раз. Например, в воде из колодца, который находится на территории заброшенной фермы в с Михайловка содержание нитрат-иона составляет 400 мг/дм5.

Характерной особенностью исследуемого района является природное повышенное содержание в подземных водах железа, которое увеличивается в восточном направлении, а в верховьях рек Гаврило и Осередь выделяются зоны с превышением ПДК.

В отходах различных производств, выбросах автотранспорта содержатся тяжелые металлы: свинец, кобальт, цинк, медь, олово и др. Эти же металлы и соединения часто встречаются в подземных водах района, но их содержание, как правило, незначительно.

Заслуживает внимания лишь аномально высокое содержание цинка в пробе воды из скважины, расположенной на окраине с. Александровка-Донская, - 19,5мг/дм3, вызванное однозначно техногенным фактором.

Из тяжелых металлов можно ещё выделить повышенное содержание в некоторых пробах стронция до 8,ЗЗмг/дм3 и никеля до 0,105 мг/дм3.

"^раееаЬ

О«* 2»

Поддубиый О,

75632

; - ■ 1 :1 &1*

I' Ллс^вдроока^Зонска*

- "Шсер^п^ сады / ' О 6,0 ОЖ2

Л^&еНСК • 07,1.

I 1 9

1-1 |» . - 2

- 3

-4

-5

Рис. 3 Гидрогеоэкологическая карта Павловского района: интегральная оценка экологической обстановки подземной гидросферы 1- относительно удовлетворительная (СПЗ<1); 2 - напряженная (СПЗ для эл-в 3-4 класса опасности 1-10 или СПЗ для эл-в 1-2 класса опасности 1-2,5); 3 -критическая (СПЗ для эл-в 3-4 класса опасности >10 или СПЗ для эл-в 1-2 класса опасности >2,5); 4, 5 - колодец, скважина, вверху - номер по реестру, СПЗ (1-2 кл.оп.), справа СПЗ (3-4 кл.оп.).

Автором на основе расчета параметра СПЗ, согласно методике ВСЕГИНГБО, была построена карта экологического состояния подземных вод с выделением относительно удовлетворительной, напряженной, критической, кризисной и катастрофической обстановок подземной гидросферы.

В итоге в пределах исследуемого района были выделены следующие территории: - с относительно удовлетворительной,

- напряженной,

- и критической экологической обстановкой подземной гидросферы.

1. Участки с критической обстановкой имеют локальное распространение. Первый связан с повышенным содержанием в водах мулинско-тиманского водоносного горизонта цинка(19,5мг/дм3) и нитратов(92мг/дм3). Второй участок находится на территории с. Петровка Здесь фиксируется СПЗ для элементов 3-4 класса опасности равный 10,1; обусловленный повышенным содержанием нитрат-аммония(2,12мг/дм3), нитратов(104мг/дм3), а также повышенной минерализацией и общей жесткостью.

2. Территория с напряженной экологической ситуацией охватывает большую часть района (более 80%) и приурочена к долинам рек. Здесь экологическое неблагополучие связано с повышенной минерализацией и общей жесткостью.

3. Участки с относительно удовлетворительным состоянием подземных вод выделены в северной части карты на водоразделе Дон-Осередь (Шипов лес), в южной части - на водоразделе Дон-Гаврило. Кроме того, для чевертич-но-мелового комплекса можно выделить ещё два участка - на водоразделе Да-нило-Гаврило и на правобережье Дона Удовлетворительное состояние подземных вод данных территорий объясняется незначительной техногенной нагрузкой и относительно высокой естественной защищенностью подземных вод.

В итоге можно констатировать, что общее экологическое состояние подземных вод следует считать напряженным.

Защитной реакцией природы на увеличение антропогенного загрязнения является усиление процессов самоочищения вод. Эти процессы (сорбция, ионный обмен, кристаллизация, некоторые биохимические процессы, окислительно-восстановительные процессы и т д.) стремятся вернуть системе утраченное равновесие. Однако природные возможности саморегуляции ограничены, поэтому необходим контроль человека за состоянием природной системы.

В заключение исследования, автором были определены мероприятия, направленные на улучшение экологического состояния природной среды региона и подземных вод в частности.

В деле охраны подземных вод применимо к Павловскому району большое внимание должно отводиться общим техническим и технологическим мерам. Сюда относится соблюдение на сельхозпредприятиях района технологии хранения и применения удобрений и ядохимикатов, применение эффективных способов утилизации и обезвреживания бытовых отходов, уменьшение выбросов в атмосферу и в поверхностные воды, совершенствование технологии очистки сточных вод.

В районе следует вести строгий экологический контроль над размещением предприятий и других техногенных объектов, учитывающий природные особенности района. В долинах рек Дон, Осередь и др., на их поймах и аллювиальных террасах, содержащих подземные воды, которые используются для водоснабжения, необходимо запрещать строительство предприятий, деятельность которых сопровождается большими сбросами загрязненных вод. Строительство

подобных объектов должно быть запрещено и в других гидрогеологических условиях, благоприятных для строительства водозаборов питьевого назначения. На действующих предприятиях района и г Павловска следует вести контроль за состоянием систем канализации, производственных цехов и других промышленных объектов с целью предотвращения утечки стоков с поверхности земли или своевременной ликвидации таких утечек при обнаружении.

Для каждого населенного пункта необходимо выделить и обустроить полигон ТВО, который должен быть нефильтрующим. Это может быть достигнуто путем выбора места расположения сооружения, а чаще - с помощью применения непроницаемых материалов. На действующих водозаборах необходимо восстановление зон санитарной охраны, в первую очередь это относится к скважинам в населенных пунктах Петровка, Михайловка и т.д., где отмечено прогрессирующее загрязнение грунтовых вод соединениями азота. С целью предотвращения возможного загрязнения следует провести тампонаж многочисленных бездействующих скважин.

Эффективным профилактическим мероприятием является систематический контроль за состоянием подземных вод по специализированной сети наблюдательных скважин. Так наблюдательные скважины должны быть размещены хотя бы на участках критического экологического состояния подземных вод. На первое время будет достаточно обустройства 1-2 скважин, расположенных по направлению потока подземных вод. Это позволит четко контролировать состояние подземных вод, а в случае необходимости поможет принять адекватные меры. Без создания наблюдательной сети строительство водозаборов питьевого назначения и водоемких предприятий должно быть запрещено.

Осуществление указанных выше общих природоохранных мер является обязательным и первоочередным условием в деле защиты поверхностных и подземных вод от загрязнения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы по результатам исследований сводятся к следующему.

1. Особенности подземной гидросферы района тесно связаны с историей геологического развития исследуемой территории, проявившейся в формировании переслаивания большого количества водопроницаемых и слабоводопроницаемых горизонтов и комплексов. Слабопроницаемые отложения не выдержаны по прос тиранию пород, в связи с чем, не обеспечивают экранирования водоносных горизонтов Поэтому на фоне латерального движения вод от области питания к области разгрузки в исследуемом районе происходит вертикальное движение и перемешивание вод между горизонтами и комплексами, что подтверждается наличием смешанных типов вод. Кроме того, геологическое строение в сочетании с климатическими и геоморфологическими факторами определяет формирование пресных преимущественно гидрокарбонатных кальциевых, кальциево-натриевых вод.

2 По условиям естественной защищенности подземных вод от загрязнения исследуемая территория характеризуется низкими категориями защищенности, что объясняется наличием в верхах разреза маломощных легких суглин-

ков, супесей, песков, неглубоким положением уровня Большинство техногенных объектов находятся на территории с низкими категориями защищенности. 3 Определены закономерности формирования химического состава подземных вод и установлены гидрогеохимические типы вод для исследуемых гидрогеологических подразделений. Для подземных вод меловых и четвертичных водоносных горизонтов характерны гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-сульфатные кальциевые, капьциево-натриевые воды с минерализацией 0,350,80 г/дм3 на водоразделах и 0,85-1,Зг/дм3 в долинах рек Воды девонских отложений по химическому составу гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-натриевые или кальциево-магниевые. Минерализация возрастает в направлении погружения водовмещающих слоев от 0,7 до 1,35 г/дм3. Отмечена с возрастанием минерализации последовательная смена химических типов воды в направлении фильтрации: НС03"Са2+ -» НС03"Са2+Ыаь ( или НС03'8042"Са2+Ка+)-^ —> тип смешанного ионного состава.

4 Эколого-геохимическая оценка поверхностных сред показала, что наиболее неблагоприятная ситуация в районе работ сложилась с почвами, загрязнение которых зафиксировано во многих точках опробования. Донные отложения и поверхностные воды загрязнены значительно в меньшей степени. Основными загрязняющими компонентами являются для почв - 2п, Сг, 71, V, У, Со, РЬ; для донных осадков - Ъп, Ъг, 8г, Т1, V, У, Мо, РЬ, для поверхностных вод - "Л, N3, N0/, N02", РЬ, повышенная минерализация и общая жесткость.

5. Анализ техногенных условий района показал, что доминирующим типом техногенных систем является сельскохозяйственный и горнодобывающий На это указывает специфический набор компонентов-загрязштте7ей Установлены две ветви, по которым происходит миграция компонентов-загрязнителей в подземные воды - косвенная и прямая. Косвенная связана с активизацией физико-химических процессов приводящих к выносу из поверхностных сред загрязняющих компонентов; прямая - непосредственным влиянием загрязненных стоков на подземные воды.

6. Рассмотрены основные виды загрязнения подземных вод и выделены районы с относительно удовлетворительной, напряженной и критической экологической обстановкой. На исследуемой территории в наиболее благополучном экологическом состоянии находятся подземные воды инфильтрационного генезиса, приуроченные к четвертично-меловым отложениям, перекрытых слабопроницаемыми породами. Такие участки выделены на водоразделах Дон-Гаврило, Дон-Осередь (Шипов лес) и правобережье Дона. Общее экологическое состояние подземных вод признано напряженным, основными компонентами-загрязнителями являются N03', N0/, МН4+, Т1, Ха, СГ, а также повышенная минерализация и общая жесткость.

7. В районе рекомендовано вести строгий экологический контроль над размещением техногенных объектов в долинах рек, на их поймах и аллювиальных террасах, содержащих подземные воды, которые используются для водоснабжения населения. Для каждого населенного пункта необходимо выделение и обустройство полигона ТБО. На действующих водозаборах следует провести восстановление зон санитарной охраны, на бездействующих - тампонаж сква-

жин. Для постоянного контроля подземных вод на участках критического экологического состояния необходимо размещение наблюдательных скважин.

Список опубликованных научных работ по материалам диссертации

1. Валяльщиков A.A. Химический состав родниковых вод южной части Липецкой области / A.A. Валяльщиков // Тр. молодых ученых. - 1999. -Вып. 1.-С. 258-261.

2. Валяльщиков А. А. Гидроэкологические особенности питьевых подземных вод южной части Липецкой области / A.A. Валяльщиков // Геологи 21 века: материалы Всерос. конф. - Саратов, 2000. - С. 155-158.

3. Валяльщиков A.A. Окружающая среда аграрного региона (на примере Павловского района Воронежской области) / A.A. Валяльщиков // Геологи 21 века : материалы Всерос. конф. - Саратов, 2002. - С. 358-359.

4. Смирнова А.Я. Природная среда и ее деградация в условиях антропогенного воздействия на примере Павловского района Воронежской области / А.Я. Смирнова, A.A. Валяльщиков // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. - 2003. - Вып. 2. - С. 199-211. -

5. Смирнова А.Я. К вопросу о перспективах водоснабжения населения Липецкой области / А.Я. Смирнова, Л.Н. Строганова, A.A. Валяльщиков // Природа Липецкой области и её охрана. - Липецк, 2004. - Вып. 11. - С. 155158.

6. Валяльщиков A.A. Закономерности формирования химического состав подземных вод бассейна Среднего Дона (на примере Павловского района Воронежской области) / A.A. Валяльщиков // Тр. молодых ученых. - 2004. -Вып. 2.-С. 74-77.

7. Валяльщиков A.A. Деградация природных сред в условиях антропогенного воздействия (на примере Павловского района Воронежской области) /A.A. Валяльщиков // Высокие технологии в экологии : тр. 8 Между народ, науч.-практ. конф. - Воронеж, 2005. - С. 240-245.

8. Смирнова А.Я. Эколого-геохимические особенности состояния поверхностных и подземных вод в Павловском районе Воронежской области / А.Я. Смирнова, A.A. Валяльщиков // Экология бассейна Дона. - Воронеж, 2005. - С. 98-99.

9. Бочаров В.Л. Особенности формирования химического состава подземных вод юго-восточной части Воронежской антеклизы / В.Л. Бочаров, A.A. Валяльщиков // Гидрогеология и карстоведение. - Пермь, 2005(в печати).

10. Бочаров В.Л. Формирование химического состава подземных вод бассейна среднего Дона / В.Л. Бочаров, A.A. Валяльщиков // Эколог. Вестн. Черноземья. - 2005. - Вып. 16 (в печати).

Заказ № 755 от 11 10 2005г. Тираж 100 экз Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ

»20244

РНБ Русский фонд

2006-4 17760

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Валяльщиков, Алексей Александрович

Введение. • 1. Методология и методика исследований.

1.1 Системный подход в геологии.

1.2 Геосистема и основные её компоненты.

1.3 Организация эколого-геологичесих исследований.

1.4 Методика эколого-геохимической оценки территории.

2. Природные условия Павловского района.

2.1 Физико-географический очерк.

2.2 Геологическое строение.

2.3 Гидрогеологические условия.

2.4 Естественная защищенность подземных вод.

Особенности формирования химического состава подземных вод исследуемой территории.

Формирование химического состава подземных вод в естественных условиях.

Формирование химического состава подземных вод в нарушенных техногенезом условиях.

3.3 Техногенные условия территории и источники загрязнения.

4 Экологическая оценка природных сред. t 4.1 Эколого-геохимическая характеристика поверхностных сред.

4.2 Оценка экологического состояния подземных вод.

4.3 Процессы самоочищения подземных вод.

4.4 Водоохранные мероприятия

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона"

Актуальность темы.

Пресные подземные воды - ценнейшее полезное ископаемое, подчас являющееся единственным источником водоснабжения населения.

Однако возрастающая из года в год техногенная нагрузка негативно влияет на окружающую среду, в том числе и на состояние подземных вод. Это проявляется в истощении ресурсов подземных вод, уменьшении их естественной защищенности, ухудшении химического состава.

Нельзя не принимать во внимание ряд естественных природных факторов, которые также отрицательно влияют на качество подземных вод. Поэтому в последнее время такого рода исследования, как изучение условий формирования химического состава подземных вод в связи с естественными и техногенными факторами, комплексная оценка водных экосистем являются весьма актуальными.

Для гидрогеоэкологической оценки автором был выбран район г. Павловска Воронежской области. Данная территория находится в области питания крупнейших артезианских бассейнов - Донецко-Донского и Приволж-ско-Хоперского.

Предметом исследования является экологическое состояние подземных вод района, факторы и процессы его определяющие.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: изучить условия формирования, движения и разгрузки подземных вод в связи с природными особенностями территории; исследовать характер антропогенной нагрузки на водные объекты, почвы, донные отложения, выявить причины деградации природных сред; определить качественный и количественный состав основных загрязняющих компонентов и установить закономерности их распространения в природной среде; провести районирование исследуемой территории с учетом экок логического состояния подземных вод;

1 - наметить необходимые природоохранные мероприятия.

Основные положения, выносимые на защиту.

НСОз"Са2+ —> HC03"Ca2+Na+( или HC03'S042"Ca2+Na+) -> тип смешанного ионного состава.

Автор принимал участие в:

1. Молодежной научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования». Санкт-Петербург, 2001 г.

2. Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI». Саратов, 2002г.

3. V региональной научно-технической конференции «Вопросы региональной экологии». Тамбов, 2002г.

4. Ежегодных научных конференциях магистров и аспирантов геологического факультета Воронежского университета (2000-2004г.г.).

По материалам диссертации опубликовано восемь работ.

Автор выражает глубокую признательность всем преподавателям кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии, которые помогали советами и рекомендациями на разных этапах работы. Особую благодарность хочется выразить своему руководителю доктору геолого-минералогических наук профессору Бочарову B.JI. и профессору доктору географических наук А.Я.Смирновой за оказанную помощь в процессе написания диссертации. При подготовке данной работы большую помощь оказали сотрудники ГСП-1 ФГУГП «Воронежгеология».

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Валяльщиков, Алексей Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Особенности подземной гидросферы района тесно связаны с историей геологического развития исследуемой территории, проявившейся в формировании переслаивания большого количества водопроницаемых и слабоводопроницаемых горизонтов и комплексов. Слабопроницаемые отложения не выдержаны по простиранию пород, в связи с чем, не обеспечивают экранирования водоносных горизонтов. Поэтому на фоне латерального движения вод от области питания к области разгрузки в исследуемом районе происходит вертикальное движение и перемешивание вод между горизонтами и комплексами, что подтверждается наличием смешанных типов вод. Кроме того, геологическое строение в сочетании с климатическими и геоморфологическими факторами определяет формирование пресных преимущественно гидрокарбонатных кальциевых, кальциево-натриевых вод.

2. Определены закономерности формирования химического состава подземных вод, которые объясняются различными физико-химическими процессами. Такими как гидролиз, выщелачивание, растворение, ионный обмен и др. Установлены гидрогеохимические типы вод для исследуемых гидрогеологических подразделений. Для подземных вод меловых и четвертичных водоносных горизонтов характерны гидрокарбонатные, гидрокарбонат-но-сульфатные кальциевые, кальциево-натриевые воды с минерализацией 0,35-0,85 г/дм3. По направлению движения подземных вод, от водоразделов к долинам рек, она возрастает до 1,3-1,5 г/дм3, соответственно меняется и тип воды — возрастает доля хлоридов, уменьшается доля гидрокарбонатов, кати-онный состав носит смешанный характер. Воды девонских отложений по химическому составу, также, гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-натриевые или кальциево-натриево-магниевые. Минерализация возрастает в направлении погружения водовмещающих слоев от 0,3 до 1,35 г/дм3.

Отмечена с возрастанием минерализации последовательная смена химических типов воды в направлении фильтрации: НС03"Са2+—> HC03"Ca2+Na+ ( или HC03*S042"Ca2+Na+)—* тип смешанного ионного состава.

3. Рассмотрены техногенные условия Павловского района. Анализ техногенных условий района показал, что доминирующим типом техногенных систем является сельскохозяйственный и горнодобывающий. На большей части района распределены сельхозугодия, животноводческие комплексы, агрофабрики.

На незначительных площадях были, также, выделены промышленный, транспортный, селитебный тип техногенных систем.

4. Проведена качественная оценка естественной защищенности подземных вод четвертично-мелового водоносного комплекса и мулинско-тиманского водоносного горизонта.

В целом защищенность грунтовых вод на большей площади данного района незначительна, что объясняется наличием в разрезе маломощных легких суглинков, супесей, песков, неглубоким положением уровня. Участки, относящиеся к III категории, выделены за счет появления в разрезе тяжелых суглинков донского элювиально-делювиального комплекса. На водоразделах выделены территории IV и V категории защищенности. Мулинско-тиманский водоносный горизонт является незащищенным. Лишь в восточной части района его можно считать условно защищенным, а в верховьях р.Гаврило - защищенным.

5. Установлены две ветви, по которым происходит миграция компонентов-загрязнителей в природных средах - косвенная и прямая. Косвенная связана с активизацией физико-химических процессов выноса из пород загрязняющих компонентов; прямая - непосредственным влиянием сточных вод на природную среду.

6. Эколого-геохимическая оценка поверхностных сред показала, что наиболее неблагоприятная ситуация в районе работ сложилась с почвами, загрязнение которых зафиксировано во многих точках опробования. Донные отложения и поверхностные воды загрязнены значительно в меньшей степени. Основными загрязняющими компонентами являются для почв - Zn, Cr, N1, Ti, V, Y, Co, Pb; для донных осадков - Zn, Zr, Sr, Ti, V, Y, Mo, Pb, Hg; для поверхностных вод — Ti, Na, NO3", NO2", Pb, повышенная минерализация и общая жесткость.

Учитывая, что на данной территории в наиболее загрязненном и экологически опасном состоянии находятся почвы, общая экологическая обстановка поверхностных сред признана неудовлетворительной.

7. Рассмотрены основные виды загрязнения подземных вод и выделены районы с относительно удовлетворительной, напряженной и критической экологической обстановкой. На исследуемой территории в наиболее благополучном экологическом состоянии находятся подземные воды инфильтра-ционного генезиса, приуроченные к четвертично-меловым отложениям, перекрытых слабопроницаемыми породами. Такие участки выделены на водоразделах Дон-Гаврило, Дон-Осередь(Шипов лес)и правобережье Дона.

Участки с критической обстановкой имеют локальное распространение и связаны с высоким содержанием в подземных водах нитратов, нитрат-аммония, железа, цинка.

Территория с напряженной экологической ситуацией охватывает большую часть района. Повышенный СПЗ формируется за счет элементов и свойств, относящихся к 3-4 классу опасности.

Общее экологическое состояние подземных вод признано напряженным, основными компонентами-загрязнителями являются N03", NO2", NH4+, Ti, Zn, СГ, Na+, а также повышенная минерализация и общая жесткость.

8. В районе рекомендовано вести строгий экологический контроль над размещением техногенных объектов в долинах рек, на их поймах и аллювиальных террасах, содержащих подземные воды, которые используются для водоснабжения населения. Для каждого населенного пункта необходимо выделение и обустройство полигона ТБО. На действующих водозаборах следует провести восстановление зон санитарной охраны, на бездействующих -тампонаж скважин. Для постоянного контроля подземных вод на участках критического экологического состояния необходимо размещение наблюдательных скважин.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Валяльщиков, Алексей Александрович, Воронеж

1. Атлас Воронежской области / ред. В.В. Подколозин и др... -Воронеж : Б.и., 1994. - 48 с.

2. К вопросу о геологическом строении юго-восточной части Воронежского кристаллического массива / Н.С. Афанасьев и др.. // Материалы по геологии и полезным ископаемым центральных районов Европейской части СССР. М., 1970. - Вып. 6. -С. 17-25.

3. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров среднерусского Черноземья / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 2003. 216 с.

4. Белоусов В.И. Экологический менеджмент / В.И. Белоусов, Л.И. Кобцева. Воронеж, 1999. С. 209-216.

5. Бережной А.В. Эволюция внешней комплексной оболочки Земли и глобальные геоэкологические проблемы современного этапа её развития / А.В. Бережной, В.Л. Бочаров, В.Н. Двуреченский // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. Геология. 1999. № 7. С. 209-216.

6. Блауберг И.В. Становление и сущность системного подхода / И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин. М. : Б.и., 1973. 180 с.

7. Бочаров В.Л Минеральные воды Воронежской области / В.Л. Бочаров, А.Я. Смирнова, В.Ф. Лукьянов. Воронеж, 1995. С. 68-110.

8. Бочаров В.Л Мониторинг природно-технических экосистем / В.Л. Бочаров, Ю.М. Зинюков, Л.А. Смоляницкий. Воронеж : Истоки, 2000. 246 с.

9. Бочаров В.JI. Водные экосистеиы промышленного левобережья г. Воронежа / В.Л. Бочаров, Л.Н. Строганова, И.А. Светачева. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 2004. — 109 с.

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

11. Экологическая геохимия и микробиология зон искусственного литогенеза / В.Л. Бочаров и др.. Воронеж , 1999. С. 35-46.

12. Бочаров В.Л. Экологическая гидрогеохимия. Русско-английский словарь-справочник основных терминов и понятий / В.Л. Бочаров, Л.Н. Титова, Л.Н. Строганова. — Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 2004. — 220 с.

13. Бочаров В.Л. Эколого-геохимические исследования и мониторинг; некоторые методические проблемы / В.Л. Бочаров // Экологический вестник Черноземья. Воронеж, 1997. Вып. 5. С. 96-97.

14. Бочевер Ф.М. Защита подземных вод от загрязнения / Ф.М. Бо-чевер, Н.Н. Лапшин, А.Е. Орадовская. М., 1979. С. 3-78.

15. Булах А.Г. Общая минералогия : учебник / А.Г. Булах. — СПб. : Изд-во Спб.ГУ, 2002. 350 с.

16. Валяльщиков А. А. Гидроэкологические особенности питьевых подземных вод южной части Липецкой области / А.А. Валяльщиков // Геологи 21 века : материалы Всерос. конф. — Саратов, 2000. — С. 155-158.

17. Валяльщиков А.А. Окружающая среда аграрного региона (на примере Павловского района Воронежской области) / А.А. Валяльщиков // Геологи XXI века : материалы Всерос. конф., 25-27 марта 2002 г. Саратов, 2002. С. 358.

18. Валяльщиков А.А. Природная среда и ее деградация в условиях антропогенного воздействия на примере Павловского района Воронежской области / А.А. Валяльщиков // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. 2002. № 2. С. 199-211.

19. Валяльщиков А.А. Закономерности формирования химического состав подземных вод бассейна Среднего Дона (на примере Павловского района Воронежской области) / А.А. Валяльщиков // Тр. молодых ученых. — 2004. Вып. 2. - С. 74-77.

20. Валяльщиков А.А. Химический состав родниковых вод южной части Липецкой области / А.А. Валяльщиков // Труды молодых ученых. 1999. № 1.С. 258-261.

21. Воронов А.Н. Новые экологические аспекты оценки качества пресных подземных вод / А.Н. Воронов, А.А. Шварц // Геоэкология. 1995. -№ 2.-С. 75-79.

22. Воронов А.Н. К вопросу об оценке качества пресных подземных вод / А.Н. Воронов, А.А. Шварц // Вестн. . Спб. гос. ун-та. Сер. геол., географ. 1994. Вып. 4. С. 67-70.

23. Воронов А.Н. Принципы совершенствования оценки качества подземных вод / А.Н. Воронов, А.А. Шварц//Геология. 1995. №2. С. 125129.

24. Гавич И.К. Гидрогеодинамика : учеб. для ВУЗов / И.К. Гавич -М. : Недра, 1988. 349 с.

25. Гаев А.Я. Краткий словарь по экологии и геоэкологии : учеб. пособие / А.Я. Гаев, И.И. Минькевич, А.Н. Зубрицкий. Пемь : Изд-во Пермь, ун-та, 2001. - 114 с.

26. Гаев А.Я. Словарь по гидрогеологии : учеб.метод, пособие / А.Я. Гаев, И.И. Минькович. Пермь : Изд-во Перм. ун-та, 2002. 336 с.

27. Геоэкологические проблемы рекреационных территорий на малых реках / И.В. Галицкая и др.. М, 2000.

28. Валяльщиков А.А. Закономерности формирования химического состав подземных вод бассейна Среднего Дона (на примере Павловскогорайона Воронежской области) / А.А. Валяльщиков // Тр. молодыхученых. 2004. - Вып. 2. - С. 74-77.

29. Гидрогеология СССР : в 54-х т. / под ред. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1973.-Т. 4.-432 с.

30. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды / В.М. Гольдберг. JI. : Гидрометиоиздат, 1987. 244 с.

31. Гольдберг В.М. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения / В.М. Гольдберг. М., 1982. С. 3-78.

32. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии / С.П. Горшков. Смоленск : Изд-во Смоленск, ун-та, 1998. - 447 с.

33. Государственная гидрогеологическая карта СССР масштаба 1:200000. Брянско-Воронежская серия. Сводная легенда. М., 1989.

34. Грищенко М.Н. К истории геологического развития территории Центрально-Черноземных областей в неогене / М.Н. Грищенко, В.Г. Хол-мовой. Воронеж, 1966. - С. 184-190.

35. Гидрогеохимические показатели состояния окружающей среды : справ, материалы / Т.В. Гусева и др.. М. : Эколайн, 1999. - 95с.

36. Двинских С.А. Возможности использования системного подхода в изучении географических пространственно-временных образований / С.А. Двинских, Г.В. Бельтюков. Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 1992. 245 с.

37. Двуреченский В.Н. К вопросу о предмете и объекте исследования "Геоэкологии" / В.Н. Двуреченский // Экологическое образование в университетах : тез. докл. 3 Международ, конф. "Грин Кросс". Владимир, 1997. С. 182-184.

38. Дементьев Л.Ф. Выделение систем в геологическом пространстве / Л.Ф. Дементьев // Системный подход в геологии. — М., 1989. С. 26-33.

39. Дмитриевский А.Н. Особенности использования системного подхода в геологии / А.Н. Дмитриевский // Системный подход в геологии. — М., 1989. С. 3-6.

40. Доклад о состоянии окружающей природной среды Воронежской области в 2000 году. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 2001. 183 с.

41. Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной деятельности в Воронежской области в 2001 году Воронеж : Изд-во Воронеж. ун-та, 2002. 48 с.

42. Дубянский А.А. Геологическое строение Воронежской, Курской, Орловской, Брянской и Тамбовской областей / А.А. Дубянский // Геология СССР. М., 1949. Т. 6. - 230 с.

43. Египко О.И. Некоторые минералого-петрографические и геохимические особенности гранитойдов юго-восточной части Воронежского кристаллического массива : автореф. дис. . канд. геол.-минер. наук / О.И. Египко., 1971.-24 с.

44. Об экологической обстановке на водных объектах Воронежской области / В.Н. Жердев и др. // Территориальная организация общества и управления в регионах : материалы IV международ, практ. конф. —Воронеж, 2000.-С. 209-212.

45. Затулей К.С. Климатические ресурсы Воронежской области / К.С. Затулей // Географические аспекты охраны природы. Воронеж, 1990. - С. 85-99.

46. Зенин А.А. Гидрохимический словарь / А.А. Зенин, Н.В. Бело-усова. JI.: Гидрометеоиздат, 1988. 239 с.

47. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов : справочник : в 6-ти кн. / В.В.Иванов. М. : Недра, 1994. Кн. 1. 304 е.; Кн. 2. 301 е.; Кн. 3. 1996. 351 е.; Кн.4.-М. : Экология, 1996.-403 е.; Кн.5. 1997. 575 е.; Кн. 6. 607с.

48. Карлович И.А. Геоэкология / И.А. Карлович. — М.: Акад. проект Альма-Матер, 2005. 512 с.

49. Карлович И.А. Краткий геоэкологический словарь / И.А. Карлович. — Владимир : Изд-во Владимир, пед. ун-та, 2004. 150 с.

50. Кирюхин В.А. Гидрогеохимия : учебник для вузов / В.А. Кирюхин. Л. : Недра, 1989. 253 с.

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

52. Климас А.И. Формирование качества подземных вод в условиях интенсивной эксплуатации и загрязнения / А.И. Климас // Сов. геология. 1991. № 12.-С. 62-70.

53. Коротков А.И. Гидрохимический метод в геологии и гидрогеологии / А.И. Коротков, А.Н. Павлов. Л. : Недра, 1972. 184 с.

54. Коротков А.И. Гидрохимический анализ при региональных геологических и гидрогеологических исследованиях / А.И. Коротков. Л. : Недра, 1983. 231 с.

55. Косинова И.И. Методы эколого-геохимических, эколого-геофизических исследований и рациональное недропользование / И.И. Косинова, В.А. Богословский, В.А. Бударина. Воронеж : Изд-во Воронеж, унта, 2004.-281 с.

56. Косинова И.И. Теоретические основы крупномасштабных эко-геологических исследований / И.И. Косинова. Воронеж, Б.и., 1998. 255 с.

57. Крайнов В.Р. Основы геохимии подземных вод / В.Р. Крайнов, В.М. Швец. М.: Недра, 1980. - 231 с.

58. Курдов А.Г. Реки Воронежской области / А.Г. Курдов. Воронеж : Изд-во Воронеж .ун-та, 1984. 164 с.

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

60. Курдов А.Г. Температура. Минимальный сток рек / А.Г. Курдов. -Воронеж, 1970. С. 23-24.

61. Леоненко И.Н. Докембрий Воронежской антеклизы / И.Н. Лео-ненко, В.Д. Полищук, Ю.С. Зайцев // Бюл. Моск. о-ва испытателей природы. Отд. геол. 1967. Вып.5.

62. Лукьянов В.Ф. Тектоника палеозойского осадочного чехла юго-восточной части воронежской антеклизы : автореф. дис. . канд. геол.-минер. наук / В.Ф. Лукьянов., 1972. С. 24.

63. Максимов В. М. Справочное руководство гидрогеолога / В.М. Максимов. Л., 1967. С. 156-165.

64. Методические рекомендации по геохимической оценке источников загрязнения окружающей среды / под ред. Т.И. Нефедовой. М. : Изд-во ИМГРЭ, 1982. - 66 с.

65. Михно В.Б. Ландшафтно-экологические особенности водохранилищ и прудов Воронежской области / В.Б. Михно, А.И. Добров. Воронеж : Изд-во Воронеж, пед. ун-та, 2000. - 185 с.

66. Негробов О.П. Основы экологии и природопользования / О.П. Негробов, К.М. Петров. СПб. : Изд-во СПб. ун-та, 1994. - 216 с.

67. Негробов О.П. Словарь эколога / О.П. Негробов. Воронеж : Истоки, 1999. 188 с.

68. Низамзаде Теймур Низам оглы. Окружающая среда аграрного региона и её деградация в условиях техногенеза : автореф. дис. . канд. географ. наук / Низамзаде Теймур Низам оглы. М., 2000. — 24 с.

69. Павлов А.Н. Основы системного подхода в геологии / А.Н. Павлов. Л.: Б.и., 1981. 84 с.

70. Перельман А.И. Геохимия : учебник / А.И. Перельман. М. : Высш. школа, 1989. - 526 с.

71. Питьева К.Е. Гидрогеохимические аспекты охраны геологической среды / К.Е. Питьева. М. : Наука, 1984. — 221 с.

72. Питьева К.Е. Гидрогеохимия / К.Е. Питьева. М. : Изд-во МГУ, 1988. 316 с.

73. Питьева К.Е. Основы региональной геохимии подземных вод / К.Е. Питьева. М.: Изд-во МГУ, 1969. 231 с.

74. Посохов Е.В. Общая гидрогеохимия : учебник / Е.В. Посохов. М. : Недра, 1975. 208 с.

75. Посохов Е.В. Химическая эволюция гидросферы / Е.В. Посохов. JI.: Гидрометеоиздат ,1981. 208 с.

76. Раскатов Г.И. Геоморфология восточной части Воронежского кристаллического массива и его осадочного чехла / Г.И. Раскатов, В.Ф. Лукьянов, А.А. Старухин. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1976. 120 с.

77. Раскатов Г.И. Геоморфология и неотектоника территории Воронежской антеклизы / Г.И. Раскатов. — Воронеж : Изд-во Воронеж ун-та, 1969. 164 с.

78. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды : словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. М. : Просвещение, 1992. - 317 с.

79. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. -М. : Мысль, 1990. 639 с.

80. Геохимия питьевых вод в условиях техногенеза / В.З. Рубейкин и др. // Гидрогеологические аспекты в экологии. М., 1991. С. 87-93.

81. Литология и фации донеогеновых отложений Воронежской антеклизы / Савко и др.. Воронеж, 2001. 201 с. (Тр. НИИ геологии ВГУ. Вып. 3).

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

83. Самарина B.C. Техногенная метаморфизация химического состава природных вод / B.C. Самарина. Екатеринбург : Изд-во УрОРАН, 1999.-444 с.

84. СанПиН 214559-96 "Вода питьевая". Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. М. : Информ. изд. центр Госкомэпидемнадзора России, 1996. — 111 с.

85. Сиротин В.И. Перерывы в осадконакоплении Воронежской антеклизы / В.И. Сиротин // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. 1996. - № 2 - С. 5-12.

86. Системный подход в геологии. М.: Наука, 1989. 221 с.

87. Смирнова А. Я. Экология и охрана поверхностных и подземных вод от антропогенного воздействия в регионе ЦЧО : автореф. докт. дисс. М.,1997.-87с.

88. Смирнова А.Я. Водная экосистема промышленно-городских агломераций бассейна верхнего Дона / А.Я. Смирнова, B.JT. Бочаров // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. 1997. Вып. 3. - С. 102-105.

89. Смирнова А.Я. Гидрохимическая характеристика докембрий-ских пород северного склона КМА / А.Я. Смирнова, Г.В. Столповская. — Воронеж : Изд-во Воронеж ун-та, 1986. 108 с.

90. Смирнова А.Я. Грунтовые воды и их естественная защищенность от загрязнения на территории Воронежской области / А.Я. Смирнова, JI.B. Умнякова, В.М. Гольдберг. Воронеж, 1986. С. 17-52.

91. Смирнова А.Я. К вопросу о перспективах водоснабжения населения липецкой области / А.Я. Смирнова, J1.H. Строгонова, А.А. Валяльщиков // Природа Липецкой области и её охрана. Липецк, 2004. Вып. 11. С. 155-158.

92. Смирнова А.Я. Химический состав грунтовых вод Воронежской области как основа проектирования экологического состояния водозаборов / А.Я. Смирнова, М.Н. Бугреева // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Геология. 1997. Вып.З.-С. 118-121.

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

94. Смольянинов В.М. Комплексная оценка антропогенного воздействия на природную среду при обосновании природоохранных мероприятий / В.М. Смольянинов, П.С. Русинов, Д.Н. Панков. — Воронеж : Изд-во ВГАУ,1996.

95. Справочник по климату СССР (Тамбовская, Липецкая, Воронежская, Орловская, Курская и Брянская области) / под ред. В.В. Орловой. Л., 1986. Вып. 28, ч. 4. 254 с.

96. Сычев К.И. Геоэкологические аспекты охраны подземных вод / К.И. Сычев // Сов. геология. 1991. Вып. 3. - С. 63-69.

97. Теория и методология экологической геологии / под ред. В.Т. Трофимова. М. : Изд-во МГУ, 1997. 365 с.

98. Тимашев И.Е. Геоэкологический русско-ангийский словарь-справочник / И.Е. Тимашев. М. : Муравей-Гайд, 1999. — 168 с.

99. Трегуб А.И. Неотектоника территории Воронежского кристаллического массива / А.И. Трегуб. Воронеж : Б.и., 2002. — 220 с. (Тр. НИИ геологии Воронеж, гос. ун-та; Вып. 9)

100. Закономерности изменения инженерно-геологических, гидрогеологических и геокриололгических условий при интенсивном воздействии / В.Т. Трофимов и др.. М. : Наука, 1988. С. 37-61.

101. Трофимов В.Т. Теоретико-методологческие основы экологической геологии / В.Т. Трофимов, Д.Г. Зилинг. СПб. : Изд-во Спб. ГУ, 2000. -68 с.

102. Трофимов В.Т. Теоретичесие основы экологической геологии / В.Т. Трофимов, Д.Г. Зилинг // Изв. РАЕН. Секция наук о земле. Спец. вып. М., 1998. С. 50-70.

103. Трофимов В.Т. Экологическая геохимия : учебник / В.Т. Трофимов, Д.Т. Зилинг. М. : Геоинформмарк, 2002. - 415 с.

104. Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза / Ф.И. Тютюнова. — М. : Наука, 1987.-335 с.

105. Тютюнова Ф.И. Физико-химические процессы в подземных водах: Взаимосвязь с антропогенными факторами / Ф.И. Тютюнова. М. : Наука, 1976.-316с.

106. Фурман И.Я. Гидрохимические особенности некоторых подземных вод Воронежского района и их бальнеологическая оценка / И.Я. Фурман // Литология и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы. -Воронеж, 1974.-С. 86-88.

107. Холмовой Г.В. Неоген-четвертичный аллювий и полезные ископаемые бассейна Верхнего Дона / Г.В. Холмовой. Воронеж : Изд-во Воронеж. ун-та, 1993. - 97 с.

108. Хмелев К.Ф. Растительные ресурсы и их охрана / К.Ф. Хмелев // Природные ресурсы Воронежской области, их воспроизводство, мониторинг, охрана. — Воронеж, 1995. С. 102-104.

109. Хмелев К.Ф. Растительный покров меловых обножений бассейна среднего Дона / К.Ф. Хмелев, Т.И.Кунаева. Воронеж, 1999. 214 с.

110. Шарапов И.Н. Применение системного анализа в геологии / И.Н. Шарапов.-М., 1988. С. 156-170.

111. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза / С.Л. Шварцев. М., 1978. 287 с.

112. Шевырев Л.Т. Сокровища Шкурлата / Л.Т. Шевырев, А.Д. Сав-ко. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1988. 80 с.

113. Шульженко В.Н. Гидравлическая связь поверхностных и подземных вод / В.Н. Шульженко // Воронежское водохранилище. Воронеж,• 1986.-С 70-75.

114. Экогеология России / под ред. Г.С. Вартаняна. М. : Геоинформмарк, 2000. — 300 с.

115. Экологические функции литосферы / под ред. В.Т. Трофимова. -М.: Изд-во Моск. ун- та, 2000. 432 с.

116. Grante Stnart R. Bacteriol. Pollution of Groundwater : are view / Grante Stnart R., Moore Janus A. // Water, air and soil Pollut. 1984. Vol. 22, № 1. P. 67-83.

117. Hem J.D. Inorganic chemistry of lead in water / J.D. Hem. // Geol. Surv. Prof. Paper. 1976. N957. P. 5-11.

118. Morgan J.J. Principles and applications of water Chemistry / J.J Morgan.-N.J., 1967 P. 561.

119. Bertalanti I. Allgemeine Systemtheorie / I. Bertalanti. Dt. Universi-tatzeitung, 1957. № 5/6.

120. Grundlagen der Geochemie / Hrsg. von Rolf Seim, Gerhard Tischen-dorf. — l.Aufl. Leipzig, 1990. S. 290-314.

121. Dr. Rudolf Hohl. Unsere Erde. Eine moderne Geologie / Dr. Rudolf Hohl. Leipzig, 1977. S. 290-314.г

122. Результаты спектрального анализа почвеных отложений (фрагмент базы данных).

Информация о работе

Валяльщиков, Алексей Александрович
кандидата географических наук
Воронеж, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Гидрогеоэкологические условия бассейна Среднего Дона - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно