Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Техногенные изменения химического состава родникового стока на территории Среднего Урала

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Техногенные изменения химического состава родникового стока на территории Среднего Урала"

ТЕХНОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РОДНИКОВОГО СТОКА НА ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕГО УРАЛА

003460084

Специальность 25.00.36 - «Геоэкология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург - 2008

003460084

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель кандидат геолого-минералогических наук,

доцент Елохина Светлана Николаевна

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Катаев Валерий Николаевич кандидат геолого-минералогических наук, Скалин Анатолий Владимирович Ведущее учреждение ФГУП «Всероссийский научно-

исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии» (ВСЕГИНГЕО)

Защита состоится « 29 » декабря 2008 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144. г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета. Автореферат разослан «24»ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Макаров

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Возросший в последнее время интерес к родникам вполне закономерен, так как многие из них имеют ценность как источники водоснабжения или располагаются на территории рекреационных зон и ценных ландшафтных участков.

В условиях активного техногенеза родниковая вода (не обязательно здоровая), как в целом и вся окружающая среда, подвергается загрязнению. Имеются данные о существенном загрязнении грунтовых вод и генетически связанном с ними родниковом стоке, об использовании населением некондиционных родниковых вод для питьевых целей, о появлении техногенных родников и др., по территория гг. Москвы, Перми, Екатеринбурга и в других регионах Урала, России и мира.

Известно, что подземные воды в пределах гидрогеологических массивов особенно подвержены воздействию техногенных факторов. В частности, на территории Среднего Урала на отдельных родниках с длительным рядом наблюдений установлено трендовое изменение химического состава подземных вод, проявляющееся в увеличении общего солесодержания, концентрации хлоридов, сульфатов, нитратов и других показателей. Возможно региональное изменение химического состава родниковых вод как следствие общего загрязнение всех компонентов окружающей среды (Гольдберг В.М., 1987).

Цель исследований - выявление степени региональной техногенной трансформации химического состава родникового стока на территории Среднего Урала.

Идея работы заключается в том, что на Среднем Урале вследствие прогрессирующего техногенного воздействия и загрязнения компонентов окружающей среды произошла региональная техногенная трансформация химического состава и загрязнение родниковых вод, степень которых зависит от фор-мационной принадлежности каптируемого комплекса пород и характера техногенных факторов.

Основные задачи исследований определяются их целевым назначением и включают:

1. Анализ природных и техногенных факторов формирования химического состава родниковых вод на территории Среднего Урала.

2. Установление химического состава родниковых вод в основных водоносных зонах Среднего Урала на разных стадиях его изучения и современной их перспективности для питьевого использования.

3. Стохастическое моделирование по выбранным суммарным числовым показателям представительных вариационных рядов, оценка динамики общих гидрохимических показателей родниковых вод под воздействием локальных и региональных техногенных факторов на территории Среднего Урала.

4. Обоснование регионального гидрохимического фона и регионального уровня загрязнения подземных вод на Среднем Урале и тенденции его техногенного метаморфизма в основных формационных комплексах пород.

Объект исследования. Родниковый сток на территории Среднего Урала в границах Свердловской области.

Фактическим материалом послужили химические анализы родниковых вод, отобранные на 2071 водном объекте Среднего Урала, в течение, последних 50 лет, включая 304 источника, на которых гидрохимическое опробование выполнено автором за период 2001-2005 гг., в том числе, в водоносной зоне карбонатных пород - 472, в вулканогенно-осадочных породах - 268, в метаморфических образованиях - 765 и в интрузивных образованиях - 566 источников.

!

Методы исследования. Работа заключалась в обобщении и анализе данных по общему химическому составу родниковой воды. При визуальном обследовании источников производился отбор проб воды согласно существующим методическим рекомендациям (Крайнов С.Р. и др., 1987). Современные химико-аналитические исследования выполнены в аттестованных лабораторно-испытательных центрах. Стохастическим моделированием выявлялись наиболее характерные статистические признаки одномерных совокупностей гидрохимических показателей. Выполнено графо - аналитическое сравнение установленных общих закономерностей региональной динамики гидрохимических показателей с изменением химического состава родниковых вод на конкретных объектах.

Научная новизна работы заключается в том, что реализация задач иссле-ований позволила:

• обобщить и систематизировать современные данные о состоянии родникового стока на Среднем Урале;

• выявить характер, степень и динамику воздействия техногенных факторов на подземные воды;

• статистически обосновать региональный фоновый химический состав родниковых вод на Среднем Урале и его техногенную трансформацию в основных формационных комплексах пород;

• доказать положительную динамику локального техногенного воздействия на химический состав родниковых вод (их загрязнение) на Среднем Урале, происходящую с максимальной интенсивностью в массивах карбонатных пород;

• установить наибольшую подверженность техногенному воздействию (загрязнению) подземных вод карбонатного комплекса пород;

• выявить наличие регионального сульфатного загрязнения родниковых вод массивов интрузивных пород.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Природные условия Среднего Урала и уровень антропогенной нагрузки бусловливают характер техногенного воздействия на родниковый сток с ин-енсивностью, зависящей от формационной принадлежности водовмещающих ород.

2. Природный гидрохимический фон на Среднем Урале, устанавливаемый о модальным значениям гидрохимических показателей на региональных од-омерных стохастических моделях, изменен в результате регионального техно-енного воздействия за последние 50 лет.

3. Уровень регионального загрязнения подземных вод на Среднем Урале, формирующийся в результате регионального и, преимущественно, локального техногенного воздействия, устанавливается по средним значениям гидрохими-

ческих показателей одномерных стохастических моделей и виду вариационн кривой и имеет положительную динамику. Практическая значимость:

• Создана единая база данных по Свердловской области с результата химических анализов родниковых вод за последние 50 лет, которая . тивно используется при выполнении Свердловской областной програм "Родники".

• Полученные региональные характеристики качества подземных вод зволяют оценить состояние родникового стока и степень его техногенн трансформации в любой точке Среднего Урала в оперативном режиме.

• Разработана методика одномерного стохастического моделирования оценки степени техногенной метаморфизации подземной гидросфе включая родниковый сток.

• Разработана и реализована на примере объектов Свердловской обла типизация природных и техногенных источников по их перспективно для использования в питьевых целях.

Личный вклад автора

Лично автором или при его непосредственном участии выполнены:

• постановка задач исследований;

• анализ опубликованных и фондовых источников по природным и те генным условиям Среднего Урала;

• обобщены многолетние данные по химическому составу родниковых в на Среднем Урале;

• обследование и гидрохимическое опробование 304 родников на терри рии Среднего Урала;

• разработана и реализована методика одномерного стохастического мо лирования гидрохимических показателей родниковых вод;

• разработана и выполнена типизация природных и техногенных источ1 ков по их перспективности для использования в питьевых целях.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом корректного фактического материала, сопоставлением результатов регионального стохастического моделирования с химическим составом на 15 конкретных объектах, использованием полученных автором выводов и рекомендаций при разработке Свердловской областной программы «Родники».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на XVIII Всероссийском совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (Иркутск 2006 г.), Международной научной конференции «Инновационный потенциал естественных наук» (Пермь 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург 2006 г.), Научно-практической конференции «85 лет геологической службе Урала» (Екатеринбург 2005 г.), научно-методической конференции «Тенденции и перспективы развития гидрогеологии, инженерной геологии в условиях рыночной экономики России». XI Толстихинские чтения (Санк-Петербург 2004 г.), Всероссийской конференции «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург 2004 г.) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи в издании перечня ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 245 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 152 наименования, из них 6 на иностранном языке. Содержит 96 рисунков и 27 таблиц.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством к. г. - м.н. доцента С.Н. Елохиной, которой автор выражает глубокую благодарность за ценные советы и рекомендации. За обсуждение методики и результатов стохастического моделирования автор выражает глубокую признательность к.г. — м.н. доценту B.C. Балахонову. Автор благодарен директору ООО "Экомстройпро-ект" к.г. - м.н. М.Ю. Широкову за всестороннюю помощь и поддержку.

Содержание работы

В первой главе диссертации рассмотрено понятие о родниковом стоке, его гидрогеологическая, ландшафтообразующая роль, водохозяйственное значение. Дан обзор основных классификаций природных и техногенных источников подземных вод, перечень основных естественных и искусственных факторов формирования химического состава подземных (родниковых) вод. Выполнен анализ общих гидродинамических и гидрохимических особенностей формирования подземного стока в гидрогеологических массивах, а также изученности техногенной трансформации химического состава (загрязнения) родникового стока.

Во второй главе рассматриваются природные и техногенные факторы и условия формирования химического состава родникового стока на территории Среднего Урала.

В третье главе дается характеристика исходной информации априорного и оперативного характера, методика выполненных полевых работ и стохастического моделирования. Приводится краткая характеристика основных параметров стохастических моделей.

В четвертой главе по результатам регионального стохастического моделирования выполнена оценка региональной техногенной метаморфизации и загрязнения родникового стока по основным гидрогеологическим формациям, а также в целом по территории Среднего Урала.

Пятая глава посвящена оценке метаморфизации родникового стока на конкретных объектах Среднего Урала в сравнении с региональными стохастическими моделями. Описаны особенности техногенных источников на рассматриваемой территории. Предложены критерии типизации источников по их потенциальной перспективности для питьевого водоснабжения, и рассмотрены результаты её реализации для объектов Свердловской области.

Защищаемые научные положения.

1. Природные условия Среднего Урала и уровень антропогенной нагрузки обусловливают характер техногенного воздействия на родниковый сток с интенсивностью, зависящей от формационной принадлежности водовмещающих пород.

Изменение качества подземных вод под влиянием техногенных факторов называется загрязнением (Фрид Ж.). Различные аспекты загрязнения подземных вод рассматривались в работах Белицкого A.C., Бочевера Ф.М., Владимирского В.И., Гаева А.Я., Гольдберга В.М., Зекцера И.С., Кофф Г.Л., Крайнова С.Р., Мкнкина Е JI., Орадовской А.Е., Пантелеевой И.Я., Пиннекера Е.В., Плотникова Н.И., Посохова Е.В., Сает Ю.Е., Тюпоновой Ф.И., Шварцева С.Л., Швец В.М. и многих др. исследователей. Родниковые воды, как наиболее доступная для опробования часть подземного и, особенно, грунтового стока, а также исходная составляющая химического состава поверхностных вод практически всегда в той или иной мере участвовала в оценке загрязнения подземных вод.

В работах Альтовского В.Е., Джоши Б.К., Кейльгак К., Лисенко А.Б., Попова Е.В., Овчинникова А.М, Огильви RA., Храменко C.B., Швец В.М. и др. рассмотрены особенности формирования родникового стока в различных при-родно-техногенных условиях. На территории Урала этой проблематике посвящены работы Абдрахманова Р.Ф., Антипина В.И., Блинова Ю.М., Буданова Н.Д., Буренина Г.С., Веретенниковой A.C., Всеволожского В.А., Вострокнутова Г.А., Дерягина В.В., Зеленина Г.П., Знаменского И.К., Иконникова CA., Кады-кина Ф.И., Катаева В.Н., Клер М.О., Ковалева В.Ф., Ковальчука А.И., Курочки-на Ю.С., Латышева П.П., Макова К.И., Максимовича Г.А., Прейс В.Ф., Эп-штейн В.В. и др. Установлено, что качество родниковых вод зависит от целого ряда природных и техногенных факторов и изменяется во времени.

На территории г. Москвы состав грунтовых вод приобрел сульфатный кальциевый облик, при естественном в долинах рек - гидрокарбонатном кальциевом. Высокая минерализация грунтовых вод от 1,0 до 5,0 г/л, а на отдельных участках до 28,0 г/л наблюдается в районах крупных промышленных зон. В долинах рек, где в основном находятся все родники, минерализация вод не пре-

вышает 1,0 г/л, что связано с разубоживанием грунтовых вод речными (Швец В,М. и др.).

На территории г. Перми многолетними наблюдениями установлено возрастание минерализации грунтовых вод от 450 мг/л в 1961 г, до 840 мг/л - к 1983 году, увеличение содержания типичных загрязняющих компонентов (Ы03, 804, С1), а также концентрации ионов НСОз, Ыа, К, М§, которыми подземные воды обогащаются при полном разложении твёрдых бытовых и промышленных отходов (Катаев В.Н.). Исследованиями Щуровой И.В. установлена полная или частичная техногенная метаморфизация состава грунтовых вод во времени (сульфатизация) с вытеснением ионов кальция и нитрата.

Техногенное изменение родникового стока не является прерогативой крупных мегаполисов. Например, в Центральных Гималаях (Индии) в результате сокращения лесов, денудации, интенсивного использования ядохимикатов, выпаса скота и значительной техногенной нагрузкой со стороны населенных пунктов происходит снижение дебитов родников и их загрязнение, сопровождающееся ростом концентрации нитратов, сульфатов, кальция и др. (Джоши Б.К.).

На территории Среднего Урала государственным гидрогеологическим картированием установлено загрязнение некоторой части родникового стока, нашедшее отражение в монографии «Гидрогеология СССР. Том XIV. Урал». В более поздних работах (Вострокнутов Г.А. и др., 2000-2001 гг.) по результатам представительного гидрохимического опробования малых рек 1993 г. выполнена классификация ранжированных гидрохимических спектров и установлены средние значения основных ионов в пределах Среднего и Северного Урала (мг-экв/л). В целом воды гидрокарбонатного состава с переменными соотношениями катионов, что обусловлено различиями в составе водовмещающих пород и минерализацией 200-300 мг/л, составили свыше 80 % из изученных 2554 проб. Их формирование тесно связано с процессами углекислотного выветривания водовмещающих пород в пределах гумидной зоны. Ореолы техногенного загрязнения характерные для малых рек, отличаются наиболее высокой минерализацией (в среднем 796 мг/л), относительно пониженной рН (в среднем 5,9) и

ЗС^-Иа+К-Са составом. Они составляют менее 1 % всех проб и пространственно приурочены к центрам горного производства, имеющим сбросы сточных вод в поверхностные водные объекты, что снижает представительность выполненной оценки для подземных и родниковых вод.

По результатам длительных наблюдений на роднике «Деевский», расположенном на восточной границе Среднего Урала в зоне погружения карбонатной водоносной зоны под чехол рыхлых мезо-кайнозойских образований, установлено трендовое изменение химического состава в сторону увеличения соле-содержания (рис. 1).

Известно, что родниковый сток служит очень важным звеном внешних связей подземных вод и показателем их внутреннего состояния, формирующегося под влиянием группы естественных (природных) и искусственных (техногенных) факторов (Гольдберг В.М, Крайнов С.Р., Швец В.М. и др.). Среди естественных факторов формирования химического состава родниковых вод выделяют физико-географические, геологические и гидрогеологические. Физико-географические факторы объединяют орогидрографические, климатические и биогенные факторы.

Орографически Средний Урал - это типичное низкогорье. Перепад высот в основном составляет 500 - 600 м. Верхние части хребтов сложены наиболее устойчивыми породами. Скальные выходы наблюдаются и в пределах речных долин, обычно узких и врезанных на глубину 30 - 60 м. Почти все основные реки пересекают район в субширотном направлении. Наиболее крупными из них на

восточном склоне Среднего Урала являются Тура, Тагил, Нейва, Реж, Ирбит. Большинство естественных выходов подземных вод приурочены к бортам речных долин.

Климат территории резко континентальный, средняя годовая температура воздуха колеблется от 1,2 до 2,3 °С. Количество осадков в пределах Среднего Урала составляет на западном склоне 550-650 мм, на восточном - 450-550 мм. Основную часть осадков приносят циклоны с западным переносом воздушных масс, максимум которых приходится на теплый сезон, в течение которого выпадает 60-70 % их годовой суммы.

Среди числа биогенных факторов выделяют растительность и почвы. Зале-сенность местности способствует уменьшению поверхностного и увеличению подземного стока. На обезлесенных- территориях талый поверхностный сток смывает почву, образует овраги, которые еще больше снижают уровень грунтовых вод. Твердый сток глинистых частиц приводит к заилению родников - происходит своеобразная "цементация" русла родника. Почвенно-растительный слой является граничным на поверхности земли минерально-органогенным образованием, от свойств которого зависит режим влажности и солей в зоне аэрации, а также интенсивность инфильтрационного питания грунтовых вод. Дневная поверхность этого слоя является геохимическим барьером, где, происходит резкая смена химического состава атмосферных осадков (Перельман А.И., Сает Ю.Е., Шварцев С.Л. и др.).

Комплекс горных пород Урала формировался в пределах верхнепротерозойской и палеозойской геосинклинальной области. Дня Среднего Урала характерна четкая локализация и резко выраженная субмеридиональная направленность его основных структурных элементов, сменяющих друг друга в широтном направлении (с запада на восток), а также максимальная на Урале концентрация массивов интрузивных пород. Коллекторские свойства скальных пород определяются только интенсивностью трещиноватости, зависящей от физико-механических свойств пород и их геоструктурного положения. Мощность покровных преимущественно глинистых образований (коры выветривания) составляет первые десятки метров.

Согласно действующему гидрогеологическому районированию (ВСЕГИНГЕО, 2001 г.), территория Среднего Урала принадлежит к Средне-уральской гидрогеологической складчатой области (ГСО) и представляет собой типичный гидрогеологический массив с активными водообменными процессами (Кирюхин В.А., 2005). В границах Среднего Урала получили преимущественное распространение гидрогеологические массивы с двухэтажным строением геологического разреза. Сложное сочетание литологических, тектонических и неотектонических условий обусловливает неравномерную водоносность комплексов пород, выделяя в разрезе три вида стока: приповерхностный; трещинно-грунтовый - региональная зона выветривания коренных пород; тре-щинно-напорный - зона локальной литогенетической и тектонической грещи-новатости. Средняя часть отличается наиболее активной трещиноватостью мощностью в среднем 20-80 м. Родниковая разгрузка зоны имеет нисходящий характер, типичный дебит, по данным автора, до 1 л/с, сезонность и изменчивость стока, зависящие от времени.

Широким развитием в пределах Среднеуральской ГСО пользуются и локальные линейные трещинные зоны аномально высокой проницаемости, связанные с проявлениями дизъюнктивной тектоники, внедрением интрузий, контактами карстующихся пород с некарстующимися. Открытая трещиноватостъ в таких зонах прослеживается на многие сотни метров (до 200-250 м), максимально до 400 м. Здесь, среди консолидированных пород, рассматриваемых для региональной зоны в качестве водоупора, получили развитие трещинно-жильные воды, тесно связанные с подземными водами зоны региональной тре-щиноватости. Выход трещинно-жильных вод на поверхность земли фиксируется восходящими родниками.

На территории Среднего Урала выделяют четыре основные гидрогеологические формационные зоны: в карбонатных (и терригенно-карбонатных) отложениях с мощностью зоны региональной трещиноватости 60—80 м; в вулкано-генно-осадочных и в метаморфических породах, в которых экзогенная трещи-новатость имеет развитие до глубины 40—60 м; в массивах интрузивных пород с минимальной глубиной региональной трещиноватости - 20—40 м (Буданов

Н.Д., Прейс В.Ф.). Водоносные зоны отличаются по геоморфологическому положению и степенью защищенности от аэрогенного загрязнения. Осадочные породы карбонатного и терригенно-карбонатного состава заполняют межгорные депрессии и речные долины, отличаются более мощным чехлом рыхлых покровных образований различного генезиса и, несмотря на развитие суффози-онно-карстовых провалов, относительно хорошо защищены от аэрогенного загрязнения. Массивы интрузивных образований, как наиболее крепкие и слаботрещиноватые породы, слагают вершины водоразделов и имеют минимальную мощность перекрывающих их кор выветривания, поэтому открыты для аэрогенного техногенного воздействия.

Все горизонты гидравлически взаимосвязаны, имеют преимущественно атмосферное питание, а уровенная поверхность в сглаженном виде повторяет рельеф поверхности земли. В контакте с плохо проницаемыми породами и залеченными разломами, выполняющими барражирующую роль, прослеживаются многочисленные выходы подземных вод. Преобладают родники нисходящего типа, что закономерно для гидрогеологических массивов. Восходящие источники составляют 30 %. К тектоническим зонам приурочены крупные источники с дебитами до 100 л/с.

Фоновым признается химический состав подземных вод, формирующийся под влиянием региональных гидрогеологических условий, вне зоны действия рудных тел и их ореолов, а также техногенных факторов (Крайнов С.Р., Швец В.М.). В горных и предгорных районах лесной таежной зоны Среднего Урала, где широкое распространение Получили лесные кислые горные неоподзолен-ные почвы, хорошие условия питания и дренирования подземных вод, преобла-дающией силикатный состав водовмещающих коллекторов, для родникового стока характерны ультрапресный и пресный гидрокарбонатный состав с минерализацией от 0,1—0,2 до 0,3—0,5 г/л, низкая pH (около 5,5 ед.), высокая цветность, окисляемость, повышенные значения кремнекислоты. Для родникового стока заболоченных территорий свойственны повышенные содержания железа и марганца.

В комплекс основных искусственных (техногенных) факторов и условий относят различные искусственные объекты, сооружения, строительство и эксплуатация которых изменяет направленность формирования и структуру водного и солевого балансов подземных вод (Гольдберг В.М.. Плотников Н.И). Воздействие техногенных объектов может проявляться через проникновение (инфильтрацию) различных сточных вод и утечек в подземные горизонты, а также фильтрацию загрязненных атмосферных осадков, через загрязненные аэрогенным путем почвы и породы зоны аэрации.

По масштабам загрязнения В.М. Гольдбергом выделяются локальное и региональное техногенные воздействия. Первый тип воздействия наиболее интенсивен и происходит непосредственно на участке промышленных предприятий и особенно вблизи поверхностных хранилищ отходов. Шламо- и хвосто-хралилтца, пруды-накопители, отстойники, водопроводно-канализационная сеть и т.п. предопределяют появление дополнительных источников питания подземных вод. Локальное техногенное воздействие обычно носит гидрогенный характер и ограничено площадью ленты тока, формирующейся от купола растекания.

Газо-пылевые выбросы, пыление золошлаковых отвалов и т.п. разносятся по преобладающему-направлению ветров в приземном слое атмосферы вне зависимости от направлений стока и поэтому могут воздействовать на почвы и гидрохимический режим сразу нескольких гидрогеологических структур или речных бассейнов, суммируя свои воздействия. Следовательно, они влияют на состояние подземных вод на региональном уровне, хотя и с меньшей степенью интенсивности. Под влиянием аэрогенного загрязнения возможно формирование регионального искусственного гидрохимического фона грунтовых вод.

На территории Среднего Урала уровень развития промышленности и урбанизация территории определяют наличие как аэрогенного (регионального), так и гидрогенного (локального) техногенного воздействия. Средний Урал не только одна из самых старейших горнопромышленных территории России, но и интенсивно развивающийся регион. Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты Свердловской области имеет тенденцию к росту на 0,4 % в год.

Например, за 2006 г. сброс в реки увеличился на 7,5 млн м3 (0,9 %) и составил 821,4 млн м3. Интенсивность аэрогенной нагрузки от объектов техногенеза на территории Свердловской области составляет 1287,3 тыс. тонн (табл. 1). Выбросы от автотранспортных средств за период с 2002 по 2006 гг. увеличились от 445,3 до 610 тыс. т.

Объем образования твердых отходов на территории Свердловской области за 2006 год вырос во всех отраслях: на предприятиях черной металлургии на 69,7 млн т (36,7 % от общего объема отходов), стройиндустрии - 59,2 млн т (31,2 %), цветной металлургам - 50,8 млн т (26,8 %). Для Среднего Урала присущи участки давних и современных разработок месторождений твердых полезных ископаемых, сопровождаемые перемещением огромных масс горных пород, техногенными геохимическими полиэлементными ореолами рассеяния (Емлин Э.Ф., 1991).

Таблица 1

Объем и состав выбросов в атмосферу от стационарных

источников на территории Свердловской области в 2006 году (тыс. т)

Всего Оксид углерода Оксид азота Летучие органические соединения (ЛОС) Твердые вещества Диоксид серы Углеводороды без ЛОС Прочие газообразные и жидкие

1287,3 318,2 133,2 7,6 350,6 354,7 89,2 33,95

Отличия в геоморфологической позиции, мощности покровных отложений, проницаемости и интенсивности водообмена и по другим характеристикам обусловливают особенности воздействия как природных, так и техногенных локальных и региональных факторов формирования подземных вод и их родникового стока, в пределах различных фациалышх комплексов пород. Природные факторы характеризуются в границах Среднего Урала определенным постоянством и некоторой цикличностью. Интенсивность техногенного воздействия в течение всего периода наблюдений за химическим составом родниковых вод на территории Среднего Урала характеризуется положительным трендом.

2. Природный гидрохимический фон на Среднем Урале, устанавливаемый по модальным значениям гидрохимических показателей на региональных одномерных стохастических моделях, изменен в результате регионального техногенного воздействия за последние 50 лет.

Изучение природно-техногенных закономерностей реализовано одномер-. ным стохастическим моделированием 10 показателей химического состава родниковых вод: рН, общей минерализации (г/л), общей жёсткости (ммоль/л), концентрации ионов (мг/л) хлора (С1), сульфата (304), гидрокарбоната (НСОз), нитрата (N03), кальция (Са), магния (М^), суммы натрия и калия (№+К).

Для достижения достоверности стохастических моделей выполнена типизация гидрогеологических условий с разделением совокупностей по геолого-формационному признаку на четыре водоносные зоны (Рис.2).

Интрузивные породы 680 родников

Рис. 2. Схема расположения точек исходной информации:

1 - 3 родники, опробованные за период: I - 1954-1964 1г.;.2 1965-1975 гг.; 3 - J 995.-2005 гг.;

4 - граница гидрогеологических структур первого порядка: I - Предуральский сложный бассейн (блоково.-пластовых) вод, II - Большеуральский сложный бассейн корово-блоковых (швсгоно-блоковыхи Пластовых) sog, III - Западно-Сибирский-бассейн пластовых вод,

5 - граница Свердловской области

Типизация интенсивности техногенных факторов внутри формационных совокупностей произведена выделением из общего периода наблюдений - 50 лет, - трех временных этапов: 1954 - 1964 гг. (гидрогеологическое картирование масштаба 1:500000 и 1:200000); 1965 - 1975 гг. (гидрогеологическое картирование масштаба 1:200000); 1995-2005 гг. (результаты современного гидрохимического опробования в рамках Свердловской областной программы «Родники»).

На пересечении типов водоносных зон и временных этапов было сформировано 12 совокупностей одномерных выборок и ещё 3 - суммарно по всей территории Среднего Урала. Итого 15 совокупностей. Оценка степени однородности полученных совокупностей данных выполнялась методами математической статистики. Пример региональной стохастической модели карбонатной водоносной зоны представлен в табл. 2. Модальные значения вариационных рядов в последующем рассматриваются автором в качестве регионального фона, а среднеарифметические - как показатель регионального загрязнения родниковых вод.

Сравнением модальных значений первого и третьего временных этапов оценена степень техногенного метаморфизма родникового стока, которая максимальные значения приобретает в родниковых водах карбонатной водоносной зоны. За исследуемый период наиболее контрастное изменение химического состава с изменением химического типа родниковых вод произошло в водоносных зонах карбонатных и интрузивных образований, что иллюстрируют формулы фонового химического состава по состоянию на 1965 и 2005 гг, соответственно:

карбонатные породы

НС0гШ0АЪС12И032 ^ НС0,Ш0А5СШ033 150 Саб7(ЛГа + Л7Ш£б ' СаЩ№ + К)\0Мё9 '

интрузивные породы'

НС037580,15СПМР34 м НС0г4г80^С1вЫ0гЪ 55 Ca52(Na + K)31Mgl0 ' 140 Ca55(Na +K)ЗШgl4 '

Таблица 2

Одномерные региональные стохастические модели водоносной зоной карбонатных отложений Среднего Урала

Гидрохими- Период Статистические характеристики эмпирических ва-

ческий пока- опробования риационных рядов

затель N иср Мо Мес1 V А Е

М 1954-1964 202 280 540 231 58 0,7 -0,6

1995-2005 440 498 483 499 38 0,4 -1,0

С1 1954-1964 186 11 4 5 116 2,5 6,3

1995-2005 42 18 4 14 94 1,8 2,8

1954-1964 185 37 4 12 126 1,4 0,5

1995-2005 43 38 3 22 98 1,2 0,2

НСОз 1954-1964 206 238 134 224 45 0,5 -0,4

1995-2005 41 269 244 287 36 -0,4 -0,6

1954-1964 205 52 33 50 47 0,3 -0,6

Са 1965-1975 261 63 64 64 35 -0,5 0,2

1995-2005 41 82 101 88 44 0,1 -1,0

1954-1964 205 14 8 12 61 1,1 1,0

м8 1965-1975 261 16 10 13 62 1,9 6,2

1995-2005 41 16 Н.с. 15 64 0,7 -0,5

1954-1964 204 3,7 5,0 2,4 41 0,1 -0,8

Ж 1965-1975 261 4,4 4,8 4,6 29 -0,7 1Д

1995-2005 41 5,5 5,2 5,8 39 0,1 1,2

1954-1964 200 29 3 11 133 1,6 1Д

N3 1965-1975 261 12 9 10 93 2,7 п,з

1995-2005 42 9 6 7 80 1,6 2,6

1954-1964 64 7 5 3 118 1,7 2,6

N03 1965-1975 35 6 1 2 110 1,1 -0,4

1995-2005 41 29 5 16 100 1,0 -0,5

3. Уровень регионального загрязнения подземных вод на Среднем Урале, формирующийся в результате регионального и, преимущественно, локального техногенного воздействия, устанавливается по средним значениям гидрохимических показателей одномерных стохастических моделей и виду вариационной кривой и имеет положительную динамику.

На частотных одномерных вариационных кривых (Рис. 3), позволяющих произвести сравнение совокупностей разного объема и построенных на разные временные этапы в пределах одной формационной зоны, четко прослеживается нарастание асимметричности с удлинением правой ветви в сторону роста абсолютных значений показателей, на которой, по некоторым гидрохимическим показателям, даже формируется вспомогательная вершина. Смещение гидрохимических спектров вправо приводит к росту средних по выборке значений. Данный факт рассматривается автором как прогрессирующее загрязнение подземных вод, формирующееся не столько в результате регионального, сколько преимущественно локального техногенного воздействия.

Отражением приоритетной активности локальных техногенных факторов является превышение значений среднего по выборке значения над модальным, установленное по всем одномерным моделям (см. табл. 2). При этом динамика регионального загрязнения родниковых вод отстает от динамики региональной техногенной метаморфизации гидрохимического фона.

Заключение

Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные научно обоснованные выводы и практические рекомендации.

1. Среди факторов формирования химического состава родниковых вод как части подземной гидросферы выделяется группа естественных и техногенных. Активность воздействия последних на подземные воды определяется особенностями гидрогеологических условий рассматриваемой территории и характером техногенного воздействия (региональное и локальное).

2. На территории Среднего Урала проживает большинство населения Свердловской области. Градопромышленный комплекс и другие виды человеческой деятельности продуцируют аэрогенное и гидрогенное загрязнение

а

>-М 1954-1964

-----М1965-1975

— М 1995-2005

-•У

50 150 250 350 450 550 650 750 850

б

Риге, 3. Изменение минерализации и в04 в родниковой воде Среднего Урала по частостным значениям в водоносной зоне: а - карбонатных, б - шпрузивных пород

окружающей среды, которое, по официальным данным, ежегодно увеличивается в объеме.

3. Путем сбора и систематизации данных государственного гидрогеологического картирования, а также используя собственные результаты полученные при выполнении Свердловской областной программы «Родники», автор реализовал методику одномерного стохастического моделирования 10 гидрохимических показателей по 15 совокупностям с пошаговым сравнением суммарных по выборке значений: модальных и средних. Объем выборок и перечень гидрохимических показателей достаточны для установления гидрохимического типа подземных вод на три временных периода, включая современный.

4. Установлена степень региональной техногенной трансформации и загрязнения родниковых вод Среднего Урала и его динамика, которые максимальны в границах карбонатной водоносной зоны, а по отдельным показателям

- интрузивного комплекса пород.

5. Выполнено сравнение результатов стохастического моделирования с изменением химического состава родниковых вод на конкретных объектах, подтвердившее их достоверность и эффективность.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах 1. Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определённых Высшей аттестационной комиссией

1. Елохина С.Н. Современное состояние родникового стока на территории Уральского гидрогеологического массива / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Водные ресурсы. - 2007. - № 5. - С. 631-640.

2. Елохина С.Н. Горный техногенез в формировании современного родникового стока на Урале / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Известия вузов. Горный журнал.

— 2007..-№ 1.

2. Статьи, опубликованные в сборниках и материалах конференций

3. Елохина С.Н. Перспективы использования родникового стока для водоснабжения Сухоложской базы УГГТА / В.А. Елохин, A.C. Юркин // Известия

Уральской государственной горно-геологической академии. - Вып. 15. Серия: Геология и геофизика. - Екатеринбург, 2002. - С. 236 - 243.

4. Елохина С.Н. Современные направления исследований родникового стока / С.Н. Елохина, A.C. Юркин, М.Ю. Широков // Тенденции и перспективы развития гидрогеологии и инженерной геологии в условиях рыночной экономики России. XI Толстихинские чтения. - Спб: -СПбГИ, 2004. - С. 19 - 21.

5. Елохина С.Н. Техногенные источники воды и их типизация / A.C. Юркин, М.Ю. Широков // Экологические проблемы промышленных регионов. - Екатеринбург, 2004. - С. 254-255.

6. Елохина С.Н. Категоризация естественных родников по их водохозяйственной значимости / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Эколого-геологические проблемы урбанизированных территории. - Екатеринбург, 2006. - С. 81 - 83.

7. Елохина С.Н. Многолетние параметры родникового стока на Среднем Урале / С.Н. Елохина, А.С Юркин // Материалы всероссийского совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (XVIII совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока России) - Иркутск: Иркутский государственный технический университет 2006. - С. 37-41.

8. Елохина С.Н. Снижение инновационного потенциала подземной гидросферы в результате горного техногенеза / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Инновационный потенциал естественных наук. - Пермь, 2006. - С. 98 - 103.

9. Широков М.Ю. Родники Свердловской области как источники водоснабжения населения / М.Ю. Широков, A.C. Юркин // Чистая вода России. Екатеринбург, 2003. - С. 97-98.

10. Юркин A.C. Результаты инвентаризации родников, используемых населением Свердловской области / A.C. Юркин, М.Ю. Широков // Научно-практическая конференция 85 лет геологическое службы Урала. - Екатеринбург, 2005.-С. 186-187.

11. Юркин A.C. Обобщение опыта изучения родниковых вод на территории Свердловской области - Материалы Уральской горно промышленной декады. -Екатеринбург, 2006. - С. 243 - 244.

Подписано в печать 21.11.2008 г. формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе. Печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ Издательство УГГУ

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 Уральский государственный горный университет. Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной техники издательства УГГУ

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Юркин, Александр Сергеевич

Введение.

ГЛАВА 1. Родниковый сток и факторы формирования его химического состава.

1.1. Понятие о родниковом стоке.

1.1.1. Родники как элемент разгрузки подземных вод.

1.1.2. Ландшафтообразующая роль родников.

1.1.3. Водохозяйственное значение родникового стока.

1.2 Факторы формирования химического состава подземных

1.2.1. Естественные факторы.

1.2.2. Искусственные факторы.

1.3. Естественные гидродинамические и гидрохимические особенности гидрогеологических массивов.

1.4. Изученность техногенной трансформации химического состава родникового стока.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. Факторы и условия формирования химического состава родникового стока на территории Среднего Урала.

2.1. Природные факторы и условия.

2.1.1. Орогидрографические.

2.1.2 Климатические.

2.1.3. Геолого-структурные.

2.1.4. Гидрогеологические.

2.2. Техногенные факторы и условия.

2.2.1. Аэрогенные.

2.2.2. Гидрогенные.

2.2.3. Накопители твёрдых отходов.

2.2.4. Состояние почвенного покрова.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. Характеристика исходной информации и методика выполненных исследований.

3.1. Изученность химического состава родникового стока на Среднем Урале.

3.2. Обследование и опробованние естественных выходов пресных подземных вод на территории Свердловской области.

3.3. Методика и основные параметры стохастического моделирования химического состава родникового стока.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4.Оценка техногенной метаморфизации родникового стока на,

Среднем Урале.

4.1. Использование статистических характеристик для оценки техногенной метаморфизации родникового стока.

4.2. Техногенная метаморфизация родниковых вод водоносной зоны в карбонатных (и терригенно-карбонатных отложениях).

4.3. Техногенная метаморфизация родниковых вод водоносной зоны в метаморфическом комплексе пород.

4.4. Техногенная метаморфизация родниковых вод водоносной зоны в вулканогенно-осадочных отложениях.

4.5. Региональная техногенная метаморфизация родникового стока в целом на территории Среднего Урала.

4.6. Региональная техногенная метаморфизация химического состава родникового стока в целом на территории

Среднего Урала.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. Оценка метаморфизации родникового стока на конкретных объектах Среднего Урала.

5.1. В пределах водоносной зоны в карбонатных (и терригенно-карбонатных) отложениях.

5.2. В пределах водоносной зоны в метаморфическом комплексе пород.

5.3. В пределах водоносной зоны в вулканогенно-осадочных отложениях.

5.4. В пределах водоносной зоны в комплексе интрузивных пород.

5.5. Особенности техногенных источников Среднего Урала.

5.6. Типизация родников Среднего Урала по их водохозяйственному значению.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Техногенные изменения химического состава родникового стока на территории Среднего Урала"

Актуальность работы. Возросший в последнее время интерес к родникам вполне закономерен, так как многие из них имеют ценность как источники водоснабжения или располагаются на территории рекреационных зон и ценных ландшафтных участков.

В условиях активного техногенеза родниковая вода (не обязательно здоровая), как в целом и вся окружающая среда, подвергается загрязнению. Имеются данные о существенном загрязнении грунтовых вод и генетически связанном с ними родниковом стоке, об использовании населением некондиционных родниковых вод для питьевых целей, о появлении техногенных родников и др., по территории гг. Москвы, Перми, Екатеринбурга и в других регионах Урала, России и мира.

Известно, что подземные воды в пределах гидрогеологических массивов особенно подвержены воздействию техногенных факторов. В частности, на территории Среднего Урала на отдельных родниках с длительным рядом наблюдений установлено трендовое изменение химического состава подземных вод, проявляющееся в увеличении общего солесодержания, концентрации хлоридов, сульфатов, нитратов и других показателей. Возможно региональное изменение химического состава родниковых вод как следствие общего загрязнение всех компонентов окружающей среды (Гольдберг В.М., 1987).

Цель исследований - выявление степени региональной техногенной трансформации химического состава родникового стока на территории Среднего Урала.

Идея работы заключается в том, что на Среднем Урале вследствие прогрессирующего техногенного воздействия и загрязнения компонентов окружающей среды произошла региональная техногенная трансформация химического состава и загрязнение родниковых вод, степень которых зависит от формационной принадлежности каптируемого комплекса пород и характера техногенных факторов.

Основные задачи исследований определяются их целевым назначением и включают:

1. Анализ природных и техногенных факторов формирования химического состава родниковых вод на территории Среднего Урала.

2. Установление химического состава родниковых вод в основных водоносных зонах Среднего Урала на разных стадиях его изучения и современной их перспективности для питьевого использования.

3. Стохастическое моделирование по выбранным суммарным числовым показателям представительных вариационных рядов, оценка динамики общих гидрохимических показателей родниковых вод под воздействием локальных и региональных техногенных факторов на территории Среднего Урала.

4. Обоснование регионального гидрохимического фона и регионального уровня загрязнения подземных вод на Среднем Урале и тенденции его техногенного метаморфизма в основных формационных комплексах пород.

Объект исследования. Родниковый сток на территории Среднего Урала в границах Свердловской области.

Фактическим материалом послужили химические анализы родниковых вод, отобранные на 2071 водном объекте Среднего Урала, в течение, последних 50 лет, включая 304 источника, на которых гидрохимическое опробование выполнено автором за период 2001-2005 гг., в том числе, в водоносной зоне карбонатных пород — 472, в вулканогенно-осадочных породах - 268, в метаморфических образованиях - 765 и в интрузивных образованиях - 566 источников.

Методы исследования. Работа заключалась в обобщении и анализе данных по общему химическому составу родниковой воды. При визуальном обследовании источников производился отбор проб воды согласно существующим методическим рекомендациям (Крайнов С.Р. и др., 1987). Современные химико-аналитические исследования выполнены в аттестованных лабораторно-испытательных центрах. Стохастическим моделированием выявлялись наиболее характерные статистические признаки одномерных совокупностей гидрохимических показателей. Выполнено графо - аналитическое сравнение установленных общих закономерностей региональной динамики гидрохимических показателей с изменением химического состава родниковых вод на конкретных объектах.

Научная новизна работы заключается в том, что реализация задач исследований позволила:

• обобщить и систематизировать современные данные о состоянии родникового стока на Среднем Урале;

• выявить характер, степень и динамику воздействия техногенных факторов на подземные воды;

• статистически обосновать региональный фоновый химический состав родниковых вод на Среднем Урале и его техногенную трансформацию в основных формационных комплексах пород;

• доказать положительную динамику локального техногенного воздействия на химический состав родниковых вод (их загрязнение) на Среднем Урале, происходящую с максимальной интенсивностью в массивах карбонатных пород;

• установить наибольшую подверженность техногенному воздействию (загрязнению) подземных вод карбонатного комплекса пород;

• выявить наличие регионального сульфатного загрязнения родниковых вод массивов интрузивных пород.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Природные условия Среднего Урала и уровень антропогенной нагрузки обусловливают характер техногенного воздействия на родниковый сток с интенсивностью, зависящей от формационной принадлежности водо-вмещающих пород.

2. Природный гидрохимический фон на Среднем Урале, устанавливаемый по модальным значениям гидрохимических показателей на региональных одномерных стохастических моделях, изменен в результате регионального техногенного воздействия за последние 50 лет.

3. Уровень регионального загрязнения подземных вод на Среднем Урале, формирующийся в результате регионального и, преимущественно, локального техногенного воздействия, устанавливается по средним значениям гидрохимических показателей одномерных стохастических моделей и виду вариационной кривой и имеет положительную динамику. Практическая значимость:

• Создана единая база данных по Свердловской области с результатами химических анализов родниковых вод за последние 50 лет, которая активно используется при выполнении Свердловской областной программы "Родники".

• Полученные региональные характеристики качества подземных вод позволяют оценить состояние родникового стока и степень его техногенной трансформации в любой точке Среднего Урала в оперативном режиме.

• Разработана методика одномерного стохастического моделирования для оценки степени техногенной метаморфизации подземной гидросферы, включая родниковый сток.

• Разработана и реализована на примере объектов Свердловской области типизация природных и техногенных источников по их перспективности для использования в питьевых целях.

Личный вклад автора

Лично автором или при его непосредственном участии выполнены:

• постановка задач исследований;

• анализ опубликованных и фондовых источников по природным и техногенным условиям Среднего Урала;

• обобщены многолетние данные по химическому составу родниковых вод на Среднем Урале;

• обследование и гидрохимическое опробование 304 родников на территории Среднего Урала;

• разработана и реализована методика одномерного стохастического моделирования гидрохимических показателей родниковых вод;

• разработана и выполнена типизация природных и техногенных источников по их перспективности для использования в питьевых целях.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом корректного фактического материала, сопоставлением результатов регионального стохастического моделирования с химическим составом на 15 конкретных объектах, использованием полученных автором выводов и рекомендаций при разработке Свердловской областной программы «Родники».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на XVIII Всероссийском совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (Иркутск 2006 г.), Международной научной конференции «Инновационный потенциал естественных наук» (Пермь 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург 2006 г.), Научно-практической конференции «85 лет геологической службе Урала» (Екатеринбург 2005 г.), научно-методической конференции «Тенденции и перспективы развития гидрогеологии, инженерной геологии в условиях рыночной экономики России». XI Толстихинские чтения (Санк-Петербург 2004 г.), Всероссийской конференции «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург 2004 г.) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи в издании перечня ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 245 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 152 наименования, из них 6 на иностранном языке. Содержит 96 рисунков и 27 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Юркин, Александр Сергеевич

ВЫВОДЫ

Рассмотренные примеры подтверждают, что выявленные гидрохимические закономерности на региональных стохастических моделях отражают протекающие на Урале процессы загрязнения подземных вод. Динамика регионального загрязнения, оцениваемого по величине среднего по выборке значения, не выходит за рамки первой начальной степени, согласно классификации В.М. Гольдберга, и фиксируется по отдельным показателям на родниках Деевском, Кособродском, Беленьковском и др. r ^

Фоновый химический состав родниковых вод за последние 40-50 лет претерпел техногенный метаморфизм, в основном, не выходя за пределы природного химического типа воды. На родниках №№ 626, 255, 334, 345, 379 химический состав вод соответствует фоновым значениям показателей.

Родники западного склона Среднего Урала №№ 625 и 805 имеют стабильный химический состав на разные периоды опробования, ниже установленного искусственного гидрохимического фона. Следует предположить, что условия регионального техногенного воздействия, устанавливаемые для восточного склона Среднего Урала и обусловленные аэрогенным загрязнением, не распространяются на западный, благодаря благоприятной розе ветров и большей промытости геологического разреза.

Рис. 5.36 Источник "Алексей" обладающий бальнеологическими свойствами: а - старое каптажное сооружение (2002 год); б - освящение вновь обустроенного родника (2004 год)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Родники являются участками разгрузки подземных вод, выполняя важную ландшафтообразующую функцию, рекреационную, культовую и водохозяйственную роль, что определяет актуальность выполненных исследований.

2. Среди факторов формирования химического состава родниковых вод, как части подземной гидросферы, выделяется группа естественных и техногенных. Активность воздействия последних на подземные (и родниковые) воды определяется, в первую очередь, особенностями гидрогеологических условий рассматриваемой территории.

3. По степени активности воздействия В.М. Гольдбергом (1984 г.) выделяются региональные и локальные техногенные факторы, а также первая (надфоновая) и вторая (сверхнормативная) степени загрязнения подземных вод. Подземный сток на территории гидрогеологических массивов, к категории которых относится орографическая область Среднего Урала, формируется, главным образом, за счет поверхностных факторов (атмосферные осадки и питание из поверхностных водных систем), включая и техногенные источники. В пределах Среднего Урала горнодобывающее производство имеет длительную историю и обусловливает размещение металлургического и машиностроительного комплексов, крупных хранилищ промышленных отходов. На территории Среднего Урала проживает большинство населения Свердловской области, расположены крупные города: Екатеринбург, Нижний Тагил, Первоуральск, Качканар и др. Градопромышленный комплекс продуцирует аэрогенное и гидрогенное загрязнение окружающей среды. Мониторинговыми наблюдениями установлен высокий уровень загрязнения почвенного покрова.

4. Загрязненность подземных, грунтовых и родниковых вод под влиянием техногенных факторов установлена на территории крупных агропромышленных комплексов (гг. Москва, Пермь и др.). Имеется информация о загрязненности подземных вод даже в мало урбанизированных регионах мира, например, Гималаях. По данным региональных исследований на территории Среднего Урала установлены факты загрязнения родниковых вод и техногенные гидрохимические ореолы (Вострокнутов Г.А., 2001 г.), дающие основание полагать о региональной техногенной трансформации химического состава подземных вод. Индикатором такого загрязнения автором рассматривается родниковый сток.

5. Путем сбора и систематизации данных государственного гидрогеологического картирования, а также, используя собственные результаты полученные при выполнении Свердловской областной программы «Родники», автором разработана и реализована методика одномерного стохастического моделирования с пошаговым сравнением суммарных статистических показателей: модальных и средних по выборке значений.

6. Характер исходной информации определил возможность исследования только общего химического (ионного) состава родниковых вод, включая их минерализацию (сухой остаток), водородный показатель и общую жесткость, что является достаточным для установления гидрохимического типа подземных вод. Достоверность данных по химическому составу определяется формой его получения: государственный (и областной) заказ, сопровождающийся приемкой материалов полевых работ и химико-аналитических исследований.

7. Выполненные работы устанавливают модальные и средние значения гидрохимических показателей, отнесенные к периодам 1954-1964 гг., 1965-75 гг. и 1995-2005 гг. На каждый из указанных периодов модальные значения гидрохимических показателей представительной совокупности данных признаны в качестве регионального гидрохимического фона, формирующегося под влиянием региональных естественных и техногенных факторов. Средние значения по выборке классифицированы как дополнительное влияние локальных техногенных факторов осредненные по рассматриваемой территории.

8. Установлен спектр регионального и локального техногенного воздействия на химический состав подземных вод на разных временных шагах и его динамика. Анализ химических процессов разбавления, ионного обмена и пр., обусловливающих техногенную метаморфизацию химического состава родниковых вод, не производился. Установлено, что техногенное изменение химического состава родниковых вод в пределах природного гидрохимического типа воды, как под региональным, так и локальным техногенным воздействием, максимально в границах карбонатной водоносной зоны. Региональное аэрогенное воздействие, фиксирующее по концентрации сульфат-иона, в пределах массивов интрузивных горных пород изменило химический тип от гидрокарбонатного на сульфатно-гидрокарбонатный. Локальное техногенное воздействие преимущественно проявляется в повышенных содержаниях нитратов.

9. Выполнено сравнение результатов стохастического моделирования с изменением химического состава родниковых вод на конкретных объектах, подтвердившее их достоверность и эффективность.

10. Путем типизации естественных и техногенных родников по их химическому составу на территории Среднего Урала, автором выполнена оценка их перспективность для питьевого водоснабжения. Максимальный уровень трансформации химического состава подземных вод устанавливается на техногенных родниках шахтного типа.

В качестве направлений дальнейших исследований по рассматриваемой тематике может быть рекомендовано:

1. Увеличение количества объектов долговременных наблюдений за родниковым стоком, в том числе, расположенных за пределами воздействия локальных техногенных (антропогенных) факторов.

2. Анализ процессов формирования химического состава подземных вод под воздействием региональных (аэрогенных) техногенных (антропогенных) факторов.

3. Конкретизация понятия «регионального гидрохимического фона».

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Юркин, Александр Сергеевич, Екатеринбург

1. Абдрахманов, Р.Ф. Техногенез в подземной гидросфере Предуралья / Р.Ф.Абдрахманов. Уфа, 1993.-204 с.

2. Альтовский, М.Е. Классификация родников / М.Е. Альтовский // Тр.ВНИИ гидрогеол. и инж. геол., сб.№19. 1961. - С.49-53.

3. Альтовский, М.Е. Справочник гидрогеолога / М.Е. Альтовский. М.: Науч.-техн.изд., 1962. - 615 с.

4. Альтовский, М.Е. Влияние естественных и искусственных факторов на режим подземных вод. Метод корреляционных зависимостей / М.Е. Альтовский // Методическое руководство по изучению режима подземных вод. М., 1954. - С. 10 - 33, 170 - 182.

5. Анпилов, В.Е. Формирование и прогноз режима грунтовых вод на застраиваемых территориях / В.Е. Анпилов. М.: Недра, 1984. - 159 с.

6. Арцев, А.И. Проектирование водозаборов подземных вод / А.И. Арцев, Ф.М. Бочевер, H.H. Лапшин. -М.: Стройиздат, 1976. 290 с.

7. Белицкий, A.C. Охрана природных ресурсов при удалении промышленных жидких отходов / A.C. Белицкий.-М: Недра, 1976.-144 с.

8. Блинов, С.М. Поиск и исследование субаквальных источникоз на территории "Вишерского" заповедника / С.М. Блинов, E.H. Батурин, И.А. Лавров // Инновационный потенциал естественных наук: Труды международной научной конференции. Пермь, 2006. - С. 49-53.

9. Боревский, Б.В. Оценка запасов подземных вод / Б.В. Боревский, Н.И. Дробноход, Л.С. Язвин. 2-е изд. - Киев.: Вища школа, 1989. - 407 с.

10. Боревский, Б.В. Состояние и перспективы использования подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения / Б.В. Боревский, Л.С. Язвин// Мелиорация и водное хозяйство. 1998. - №3. — С. 21-26.

11. Бочевер, Ф.М. Защита подземных вод от загрязнения / Ф.М. Бочевер, H.H. Лапшин, А.Е. Орадовская. М.: Недра, 1979. - 254 с.

12. Буданов, Н.Д. Гидрогеология Урала / НД Буданов. М.: Наука, 1964.-303 с.

13. Буренков, Э.К. Эколого-геохимические проблемы и методы изучения урбанизированных территории / Э.К. Буренков, Ю.Е. Сает // Геоэкологические исследования в СССР. -М.:ВСЕГИНГЕО, 1989.-С. 19-27.

14. Ван дер Варуен, Б.Л. Математическая статистика / Б.Л. Ван дер Варуен. -М.:ИЛ, 1960.-435 с.

15. Викторов, АС. Рисунок ландшафта / A.C. Викторов. -М.: Мысль, 1986. -177 с.

16. Вострокнутов, А.Г. Некоторые гидрогеохимические закономерности подземных вод Тагило-Петрокаменского района / А.Г. Вострокнутов, А.Я. Гаев // Химическая география и гидрогеохимия. Вып. 2. - Пермь, 1963.-С. 173-177.

17. Временные методические рекомендации по гидрогеохимическому опробованию и химико-аналитическим исследованиям подземных вод (применительно к СанПиН 2.1.4.1074 01) / В.П. Закутин, Л.В. Боревский. - М.: ГИДЭК. 2002. - 63 с.

18. Гаев, А .Я. Подземные резервуары / А.Я. Гаев, В.Д. Щугорев, А.П. Бутолин. Л.: Недра, 1986. - 223 с.

19. Геологическая эволюция и самоорганизация систем вода-порода в условиях гипергенеза / С.Л. Шварцев, Б.Н. Рыженко, В.А. Алексеев и др. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 389 с.

20. Гидрогеологические основы охраны подземных вод / под ред. Е.А. Козловского. -М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1984.-Том№1.—410 с.

21. Гидрогеология СССР. Том XIV. Урал. -М.: Недра, 1972. 648 с.

22. Глазовская, М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А. Глазовская. М.: Высшая школа, 1988. - 327 с.

23. Гольдберг, В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды / В.М. Гольдберг. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 248 с.

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

25. Гольдберг, В.М. Гидрогеологические прогнозы движения загрязнённых подземных вод / В.М. Гольдберг. М.: Недра, 1973. - 170 с.

26. Гороховский, В.М. Математические методы и достоверность гидрогеологических и инженерно-геологических прогнозов / В.М. Гороховский. М.: Недра, 1977. - 80 с.

27. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2005 году". Екатеринбург, 2006. - 284 с.

28. Дерягин, В.В. Состояние и проблемы использования родников Челябинской области / В.В. Дерягин, С.А. Мочалов // Материалы Международного симпозиума «Чистая вода России-2005». -Екатеринбург, 2005. С. 129-130.

29. Джоши, Б.К. Биогенные вещества в родниках Алмора-Бинсар в Индийской части Центральных Гималаев/Б.К. Джоши // Водные ресурсы. 2006. - Том 33, №1. - С. 94-103.

30. Динамика химического состава состава грунтовых вод в системе вода -порода в условиях мегаполиса / O.A. Лиманцева, А.Б. Лисенко, Б.Н. Рыженко, В.М. Швец // Водные ресурсы. 2006. - № 1. - С.78-88.

31. Елохина, С.Н. Роль техногенеза в структурном преобразовании подземной гидросферы / С.Н. Елохина // Геоэкология. М.: Наука, 2007. - №6. - С.494-505.

32. Елохина, С.Н. Основные закономерности трансформации химического состава шахтных вод при затоплении медных рудников Урала / С.Н. Елохина, O.A. Силина // Материалы конференции

33. Развитие научных идей A.M. Овчинникова в гидрогеологии". М.: МГГРУ-ГИДЭК, 2005. - С. 133-141.

34. Елохина, С.Н. Гидрогеологические условия эксплуатации и ликвидации рудников Урала / С.Н. Елохина, A.A. Арзамасцев // Известия высших учебных заведений. М., 2007. - №4. - С. 57-66.

35. Елохина, С.Н. Горный техногенез в формировании современного родникового стока на Урале / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Известия вузов. Горный журнал. 2007. - № 1. — С. 43-50.

36. Елохина, С.Н. Современное состояние родникового стока на территории Уральского гидрогеологического массива / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Водные ресурсы. 2007. - Том 34, №5. - С. - 631-640.

37. Елохина, С.Н. Перспективы использования родникового стока для водоснабжения Сухоложской базы УГГГА / С.Н. Елохина, В.А. Елохин, A.C. Юркин // Известия Уральской государственной горногеологической академии. Екатеринбург, 2002. - Вып. 15.- С.236.

38. Елохина, С.Н. Многолетние параметры родникового стока на Среднем Урале / С.Н. Елохина, A.C. Юркин // Материалы XVIII совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока "Подземная гидросфера". Иркутск: ИГТУ, 2006. - С. 37-41.

39. Елохина, С.Н. Техногенные источники воды и их типизация / С.Н. Елохина, A.C. Юркин, М.Ю. Широков // Материалы Всероссийской конференции "Экологические проблемы промышленных регионов". -Екатеринбург, 2004.- С. 254-255.

40. Емлин, Э.Ф. Техногенез колчеданных месторождений Урала / Э.Ф. Емлин. Свердловск: Изд-во.Уральского ун-та, 1991.-255 с.

41. Еникеева, Н.И. Изменение качества пресных подземных вод в условиях техногенеза / Н.И. Еникеева, Г.Л. Григорова, Т.И. Прядуненко. — Ташкент, 1989. 197 с.

42. Забаринский, П.П. Некоторые данные о газированных источниках и природных выделениях газа в Кизеловском районе / П.П. Забаринский // Разведка недр. 1934. - №18. - С. 24-29.

43. Закс, JI. Статистическое оценивание / Л Закс. -М: Статистика, 1976. 598 с.

44. Закономерности формирования и использования ресурсов пресных подземных вод для водоснабжения городов и населённых пунктов / Б.В. Боревский, В.Д. Грозденский, JLC. Язвин и др. -М.:Наука, 1987.-С. 11-14.

45. Зальцберг, Э.А. Режим и баланс грунтовых вод зоны избыточного увлажнения / Э.А. Зальцберг. JL: Недра, 1980. - 206 с.

46. Зекцер, И.С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения / И.С. Зекцер. М.: Недра, 1977. -173 с.

47. Зекцер, И.С. Подземные воды — источник водоснабжения / И.С. Зекцер //ВестникРАН. -2000. Т. 70,№12.-С. 1069-1073.

48. Зекцер, И.С. Подземные воды как компонент геологической среды / И.С. Зекцер. М.: Научный Мир, 2001. - 327 с.

49. Зекцер, И.С. Исследования подземного стока, ресурсов и баланса подземных вод / И.С. Зекцер, B.C. Ковалевский, Р.Г. Джамалов // Водные ресурсы. 1999. - №5.- С.64-78.

50. Зекцер, И.К. О перспективе использования подземных вод / И.К. Зекцер, Н.И. Плотников, JI.C. Язвин // Водные ресурсы. 1979. - №2. - С.75-82.

51. Зелёнин, Г.П. Гидрогеология Уральской области / Г.П. Зеленин, Г.С. Буренин // Советская Азия, кн. 7-8. 1931. - 94 с.

52. Знаменский, И.К. К гидрогеологии района Курьинских и Обуховских минеральных вод / И.К. Знаменский. Пермь, 1916. - 146 с.

53. Ивашутина, Л.И. Контрастность ландшафтной структуры и некоторые аспекты её изучения / Л.И. Ивашутина, В.А. Николаев // Вестн. Моск. гос. ун-та. Сер.геогр. 1971. - №5. - С. 46-51.

54. Игнатович, Н.К. О гидрогеологической классификации геоструктурных элементов / НК Игнатович // Доклад АН СССР. -1945. Т. 49, № 4. - С. 292-295.

55. Исаченко, А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географического районирования / А.Г. Исаченко. М., 1965. - 327 с.

56. Истоки. Родники Свердловской области. — Екатеринбург: Изд.дом. "Пакрус", 2004.-235 с.

57. Иконников, С.А. К вопросу о химическом составе вод некоторых минеральных источников Уральской области/ С.А. Иконников // — Курорты Урала: Сб. 1929.

58. Каменский, Г.Н. Гидрогеология СССР / Г.Н. Каменский, М.А. Толстихин, Н.И. Толстихин. М.: Госгеолтехиздат, 1959. - 366 с.

59. Каменских, Г.Н. Вопросы формирования подземных вод / Г.Н. Каменских //Тр. Лаборатории гидрогеологических проблем. Т. XVI. - 1958.-С. 7-26.

60. Кандыкин, Ф.И. Нижне-Сергинские минеральные воды / Ф.И. Кандыкин //Зап. Урал, об-ва любит, естеств. Т. XXXIX. - Свердловск, 1924.—134с.

61. Карст Башкортостана / Р.Ф. Абдрахманов, В.И. Марти, В.Г. Попов и др.-Уфа, 2002.-382 с.

62. Кайсл, Ч. Анализ временных рядов гидрологических данных / Ч. Кайсл. JL: Гидрометеоиздат, 1972. - 138 с.Кац, Д.М. Гидрогеология / Д.М. Кац. - М: Колос, 1969. - 320 с.

63. Кац, Д.М. Гидрогеология / Д.М. Кац. М.: Колос, 1969. - 320 с.

64. Кейльгак, К. Подземные воды / К. Кейльгак; пер. под ред. проф. Н.И.Славянова. М. - Л.: ОНТИ, 1935. - 494 с.

65. Кирюхин, В.А. Региональная гидрогеология / В.А. Кирюхин. СПб, 2005. -344 с.

66. Клер, М.О. Гидрогеология Урала / М.О. Клер // Тр. Всерос. гидрогеолог, съезда. Л., 1928.-246 с.

67. Клер, М.О. Геологические и гидрогеологические условия курортов Урала / М.О. Клер // Курорты Урала: Сб. 1929. 214 с.

68. Ковалевский, B.C. Влияние изменений гидрогеологических условий на окружающую среду / B.C. Ковалевский. М .: Наука, 1994. - 138 с.

69. Ковалевский, B.C. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод / B.C. Ковалевский. М.: Недра, 1973. - 152 с.

70. Коган, Р.И. Статистические ранговые критерии в геологии / Р.И. Коган, Ю.П. Белов, Д.А. Родионов. М.: Недра, 1983. - 135 с.

71. Коноплянцев, A.A. Изучение, прогноз и картирование режима подземных вод / A.A. Коноплянцев, СМ. Семенов. М.: Недра, 1979.—214 с.

72. Коноплянцев, A.A. Естественный режим подземных вод и его закономерности / A.A. Коноплянцев, B.C. Ковалевский, С.М. Семёнов. — М.: Госгеолтехиздат, 1963. 231 с.

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

74. Краймбейн, У. Статистические модели в геологии. Серия: Науки о Земле / У. Краймбейн, Ф. Грейбил. М.: Мир, 1969. - 396 с.

75. Крайнов, С.Р. Основы геохимии подземных вод / С.Р. Крайнов, В.М. Швец. М.: Недра. - 1980. - 285 с.

76. Крайнов, С.Р. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения / С.Р. Крайнов, В.М. Швец. М.: Недра, 1997. - 237 с.

77. Крайнов, С.Р. Загрязнение подземных вод в сельскохозяйственных районах / С.Р. Крайнов, В.П.Закутин. М., 1993. - 86 с.

78. Крамер, Г. Математические методы статистики / Г. Крамер. М.: Мир, 1975.-648 с.

79. Куделин, Б.И. Подземный сток как элемент водного баланса территории СССР / Б.И. Куделин, И.С. Зекцер, О.В. Попов // Влашоборот в природе и его роль в формировании ресурсов пресных вод. -М.: Стройиздат, 1974. С. 114-125.

80. Лебедев, A.B. Формирование баланса грунтовых вод на территории СССР / A.B. Лебедев. М.: Недра, 1980. - 287 с.

81. Лебедев A.B. Формирование баланса грунтовых вод на примере малого водосбора лесной зоны / A.B. Лебедев. — М.: Недра, 1972. 160 с.

82. Лепихин, А.П. Проблема "Статистики" в регламентации гидрохимических показателей качества воды в естественных водных объектах / А.П. Лепихин, С.А. Мирошнеченко // 7-й Международный симпозиум "Чистая вода России 2003". — Екатеринбург,2003.-С.184-185.

83. Максимов, В.М. Справочное руководство гидрогеолога, том 1 / В.М. Максимов. Л.: Недра, 1967.-592 с.

84. Максимов В.М. Справочное руководство гидрогеолога, том 2 / В.М. Максимов. Л.: Недра. 1979. - 294 с.

85. Максимович, Г.А. Гидродинамические зоны карстовых вод и основные типы подземного стока / Г.А. Максимович // Специальные вопросы карстоведения: Сб. -М.: Изд-во АН СССР, 1962. 160 с.

86. Методы обработки гидрогеологической информации с вариантами задач. М.: Высш. шк., 1981. - 160 с.

87. Методическая разработка и задания к практическим занятиям по курсу "Математические методы в геологии."- Вып.2.~ Свердловск, 1984- 95 с.

88. Методическое руководство по охране подземных вод от загрязнения. — М.: Изд-во СЭВ, 1979. 63 с.

89. Методические рекомендации по выявлению и оценке загрязнения подземных вод / под редакцией Гольдберга ВМ М.: ВСЕГИНГЕО, 1988.-76 с.

90. Миланова, Е.В. Использование природных ресурсов и охрана природы: учеб. для геогр. спец. вузов / Е.В. Миланова. М.: Высшшк., 1986.-280с.

91. Минкин, E.JI. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод и её значение при решении некоторых гидрогеологических и водохозяйственных задач / E.JI. Минкин. М.: Сгройшдат, 1973.-103 с.

92. Мироненко, В.А. Проблемы гидрогеологии. Том 1. Теоретическое изучение и моделирование геомиграционных процессов / В.А. Мироненко, В.Г. Румынии. М.: Московский государственный горный университет, 1998. — 610 с.

93. Морковник, К.Н. Минеральные воды лечебного значения Среднего Урала / К.Н. Морковник. М.: Изд. ВСЕГИНГЕО, 4.1, 1955. - 189 с.

94. Овчинников, A.M. О новой классификации источников / A.M. Овчинников. М.: БМОИП, 1950, отд. геол. - Т.25, вып.6. - С. 59-67.

95. Овчинников, A.M. Общая гидрогеология / A.M. Овчинников. — 2-е издание. М.: Госгеолтехиздат, 1963. -255 с.

96. Огильви, H.A. Физические и геологические поля в гидрогеологии / H.A. Огильви. М.: Наука, 1974. - 246 с.

97. Основы гидрогеологии. Общая гидрогеология / отв. ред. Е.В. Пиннекер. Новосибирск: Наука. Сибирское отд-ние, 1980. - 228 с.

98. Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия / отв. ред. C.JI. Шварцев. -Новосибирск: Наука. Сибирское отд-ние, 1982. 283 с.105106107108.109110111.112,113,114,115.116,117.118.119.

99. Основы гидрогеологии. Геологическая деятельность и история воды в земных недрах / Е.В. Пиннекер, Б.И. Писарский, C.JI. Шварцев и др. -Новосибирск: Наука, 1982. — 239 с.

100. Основы гидрогеологии. Использование и охрана подземных вод. -Новосибирск: Наука, 1983. 229 с.

101. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман. М.: Высшая школа, 1975.-342 с.

102. Пиннекер, Е.В. Проблемы региональной гидрогеологии: закономерности распространения и формирования подземных вод / Е.В. Пиннекер. М.: Наука, 1977. — 196 с.

103. Пиннекер Е.В. Охрана подземных вод / Е.В. Пиннекер. Новосибирск: Наука, 1979. - 70 с.

104. Питьева, К.Е. Гидрогеологические аспекты охраны геологической среды / К.Е. Питьева. М.: Наука, 1984. - 221 с.

105. Плотников, Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий / Н.И. Плотников. М.: Недра, 1985. - 268 с.

106. Посохов, Е.В. Общая гидрогеохимия / ЕБ.Посохов.-Л:Неда, 1975.-208 с.

107. Посохов, E.B. Формирование химического состава подземных вод / Е.В. Посохов. М.: Гидрометеоиздат, 1969. - 334 с.

108. Принц, Е. Гидрогеология. Т.2. Источники (Пресные и минеральные источники) / Е. Принц, Р. Кампе. М.: Сельхозгиз, 1937. - 312 с.

109. Принц Е. Гидрогеология. Источники, грунтовые воды, подземные водотоки и каптажи вод / Е. Принц. М.: Сельколхозгиз, 1932. - 246 с.

110. Рациональное использование и охрана окружающей среды городов / JIB. Бахирева, А.Д. Жигалин, М.В. Карагодина и др. М.:Наука, 1989.-91 с.

111. Родники Перми / Государственный комитет по охране окружающей среды Пермской области. Пермь: Пермский шс. университет, 1998.-89 с.

112. Руководство по контролю качества питьевой воды / Всемирная организация здравоохранения. Женева, 2001. - 251 с.

113. Саваренский, Ф.П. Гидрогеология / Ф.П. Саваренский. -М, 1935.-335с.

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

115. Тютюнова, Ф.И. Прогноз качества подземных вод в связи с их охраной от загрязнения / Ф.И. Тютюнова, И.Я. Пантелеева и др.. М.: Наука, 1978.-207 с.

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

117. Фрид, Ж. Загрязнение подземных вод / Ж. Фрид. -М: Недра, 1981.-110 с.

118. Фюрон, Р. Проблема воды на земном шаре / Р. Фюрон. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 256 с.

119. Чепмен, P.E. Геология и вода. Введение в механику флюидов для геологов / P.E. Чепмен; пер. с англ. Л.: Недра, 1983. - 159 с.

120. Черняев, A.M. Водные ресурсы, их использование и охрана / A.M. Черняев, Н.Б. Прохорова. — Екатеринбург, 2002. 299 с.

121. Черняев A.M. Антропогенное изменение поверхностных вод Урала / A.M. Черняев, В.Я. Черняк // Проблемы загрязнения подземных вод и пути их решения: Сборник. Красноярск, 1981. - С. 16-27.

122. Швец, В.М. Родники Москвы / В.М. Швец, А.Б. Лисенков, Е.В. Попов. -М.: Научный мир, 2002. 159 с.

123. Шепелев, В.В. К вопросу об изменении, использовании и охране родников / В.В. Шепелёв // Будущее гидрогеологии. Современные тенденции и перспективы. СПб.: С - ПбГУ, ВВМ, 2008. - С. 311-315.

124. Широков, М.Ю. Подземные воды как резервные источники водоснабжения городов Свердловской области / М.Ю. Широков // Науч.-практ. конф. "85 лет геологической службе Урала". — Екатеринбург, 2005. С.181-182.

125. Эпштейн, В.В. Некоторые данные о генезисе Нижне-Сергинского минерального источника / В.В. Эпштейн // Сб. тр. Уральск. Ин-та курортологии, вып. 1, 1935. С. 34-46.

126. Эпштейн, В.В. О метаморфизации минеральных и грунтовых вод вследствие обмена основаниями / В.В. Эпштейн // Сб. тр.Уральск. Ин-та курортологии, вып. 1, 1935. С. 23-31.

127. Эпштейн, В.В. Некоторые физико-химические данные о минеральных источниках Урала / В.В. Эпштейн // Сб. тр.Уральск. Ин-та курортологии, вып. 1, 1935. С. 7-13.

128. Эрингис, К.И. Сущность и методика детального эколого-эстетического исследования пейзажей / К.И. Эрингис, А. Будрюнас // Экология и эстетика ландшафта. Вильнюс: Минтис, 1975. С. 107-170.

129. Юркин, A.C. Оценка эксплуатационных ресурсов родникового стока восточного склона Среднего Урала на примере родника "Беленковский": дис.на акад. степень магистра техники и технологии / A.C. Юркин. Екатеринбург, 2003. - С. 146.fb

130. Юркин, A.C. Результаты инвентаризации родников, используемых населением Свердловской области / А.С. Юркин, М.Ю. Широков // Науч.-практ. конф. "85 лет геологической службе Урала". -Екатеринбург, 2005. С. 186-187.

131. Ходьков, А.Е. Формирование и геологическая роль подземных вод / А.Е. Ходьков, Г.Ю. Валуконис. Л.: Изд-во ЛГУ, 1968. - 216 с.

132. Щукова, И.В. Формирование химического состава подземных вод зоны активного водообмена на территории г. Перми: автореф. дис. . канд. геол.-минерал, наук / И.В. Щукова. Пермь, 2005. - 21 с.

133. Fried J.J., Groundwater Pollution: The ory, Methodology, Modelling and Practical Rules. Oxford-N. Y.,1975. 330 p.

134. Fried J.J., Groundwater Pollution: Mathematical modeling. Improvement or stagnation. Sci. total. Environ., 1981, v21. p. 283-298.

135. Movement and interaction at nitrates and pesticides in the vegetation coversoil-ground water rock system. Men., V XVI. Pt.2,proc (Prague Congr.)

136. Groundwater pollution in Europe. Edited by John a Code. Washingter, 1975.547p.

137. Todorowic P.A. A stochastic mode at longitudinal diffusion in porous media. "Water resour. Res", 1970, vol.6, №1, p.211-222.

138. Walker F.H. Monitoring Toxic chemical pollution from land Disposal sites in Gumid regions. Ground water, 1974. vol.12 p. 213-218.