Полная версия

Главная arrow География arrow Гидрогеоэкология городов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Основные гидрогеохимические закономерности временного характера

1. Возрастание минерализации и концентраций компонентов- загрязнителей, ощутимо фиксирующихся за периоды, исчисляемые первыми десятками лет. Так, по результатам анализа проб вод, отобранных из одноименных скважин горизонтов С2 и Сх в районах территории г. Москвы, являющихся областями транзита, за период с 1972 по 2000 г. их минерализация возросла от 19—76 до 135— 324 мг/дм3 (табл. 3.26).

Таблица 3.26

Состав подземных вод C2pd-mc и C^ok-pr горизонтов на территории г. Москвы, опробованных по одноименным скважинам в 1972 и 2000 гг.

Водоносный

горизонт

Скважина

Возраста-

ниеЕМ,

г/дм3

1972 г.

2000 г.

ZM,

г/дм3

Компонентный

состав

ZM,

г/дм3

Компонентный

состав

C2pd-mc

200433

0,212

0,532

HC03S04CaMgnNa

0,744

HC03ClnS04CaMgnNa

200110

0,135

0,680

HC03S04nCIMgNaCa

0,815

HC03ClnS04CaNanMg

C^ok-pr

200452

0,324

0,430

S04HC03MgNaCa

0,754

HC03S04nCICaMgNa

200393

0,19

0,504

S04HC03CaMgNa

0,523

S04HC03CaMgNa

200440

0,76

0,558

HC03S04MgCaNa

0,634

HC03S04nCIMgCaNa

Изменение минерализации подземных вод во времени неравномерное. На примере рис. 3.15 и 3.17 видно, что выделяются периоды от нескольких до 10 и более лет, характеризующиеся уменьшением или увеличением минерализации относительно многолетней средней ее величины.

  • 2. Из компонентов-загрязнителей наибольшее возрастание концентраций отмечается по хлорид-иону, имеющему наименьшее око- лоприродное фоновое значение из всех компонентов-загрязнителей анионов, которое заключается в выходе хлоридов с увеличением минерализации на место перед сульфатами и гидрокарбонатами, судя по данным табл. 3.27.
  • 3. В водах карбона околоприродного фона, как и в грунтовых водах с минерализацией менее 1,0 г/дм3, содержание хлоридов, как правило, ниже 5 экв.%. Выше 10 экв.%. оно достигает при минерализации около 1,0 г/дм3 (см. табл. 3.27). Это позволяет по эквива- лент-процентному содержанию хлоридов в водах карбона установить состояние их загрязнения.
  • 4. Подземные воды карбона с минерализацией до 0,5—0,6 г/дм3 имеют устойчивый гидрокарбонатно-сульфатный состав. Воды с миТаблица 3.27

Изменение минерализации подземных вод близкого компонентного состава поданным 1972 и 2000 гг.

C3ksm

C2pd-mc

2000 г.

1972r.

2000 г.

ЕМ, г/дм3

Компоненты

EM, г/дм3

Компоненты

EM, г/дм3

Компоненты

До 0,26

hco3so4

До 0,6

hco3so4

До 0,5

hco3so4

0,26-0,85

HC03S04nCI

0,6-1,0

HC03S04nCI

0,5-0,8

HC03S04nCI

0,85-1,24

hco3so4ci

> 1,0

hco3so4ci

0,8-0,95

hco3so4ci

> 1,24

hco3ciso4

0,95-1,28

hco3ciso4

1,28-1,48

cihco3so4

> 1,48

ciso4hco3

С^ок-рг

1972 г.

2000 r.

ЕМ, г/дм3

Компоненты

EM, г/дм3

Компоненты

До 0,8

HC03S04

До 0,65

HC03S04

>0,8

HC03S04nCI

0,65-1,1

HC03S04nCI

>1,1

hco3so4ci

нерализацией более 0,5—0,6 г/дм3 характеризуются относительно неравномерным распределением этих компонентов, обусловливаемым сложностью расположения в пространстве техногенных объектов с отходами разного состава.

5. Стандартное распределение компонентов при увеличении ЕМ вод вследствие загрязнения представлено рядом: HC03S04 (ЕМ < 0,5) -> HC03S04nCl -> HC03S04C1 (ЕМ < 1,0) ^ HC03C1S04 (ЕМ > 1,0) —> C1HC03S04 —> C1S04HC03, который в табл. 3.27 наиболее полно охарактеризован по данным водоносного горизонта С2 за 2000 г.

Содержание хлоридов в околоприродных подземных водах карбона в величинах менее 5 экв.% обусловлено практическим отсутствием его минералов в водосодержащих породах. Стремление хлоридов занять первые места среди компонентов-загрязнителей при увеличении степени загрязнения подземных вод объясняется нарушением карбонатного и сульфатного равновесий вследствие кристаллизации из вод сначала слаборастворимых карбонатных, а затем более растворимых сульфатных минералов. Хлорид-ион как геохимически нейтральный компонент, образующий твердые минералы при очень большой минерализации, накапливается в водах.

В водах с минерализацией более 8—10 г/дм3 в результате процессов кристаллизации сульфатов кальция формируются загрязненные воды CINa состава (концентрации HCOj и SO^- менее 5 экв.%) (см. рис. 3.2).

6. Величины загрязнения, рассчитанные по минерализации вод, приуроченных к нерасчлененному карбону, и их соотношению с минерализацией вод водоносных горизонтов карбона околоприродного фона, во временном отношении неравномерны (табл. 3.28).

Таблица 3.28

Величины загрязнения подземных вод карбона, рассчитанных по отношению к гидрогеохимическому фону (по данным минерализации, г/дм3)

Показатель

Нерасчле-

ненный

карбон

с3

С2

с,

1980-е гг.

2000 г.

1972 г.

2000 г.

1972 г.

2000 г.

Загрязнение

0,9

1,0

0,85

1,24

0,91

1,0

0,8; 0,95; 1,28; 1,48

0,6

0,8

1,1

>1,1

Фоновые

0,3

0,26

0,6

0,6

0,6

0,65

Величина

загрязнения

0,6

0,7

0,59

0,98

0,31

0,4

0,3,0,78; 0,45; 0,98

0

0,2

0,45

>0,45

Они максимальны в водах нерасчлененного карбона и водоносного горизонта С3, в 2000 г. сохраняются относительно высокими в водах горизонта С2 и существенно снижаются в водах горизонта С,, т.е. максимальное загрязнение вод карбона приурочено к водам, наиболее близким к грунтовому горизонту, и довольно резко снижается в слабо затронутых загрязнением водах нижнего карбона; они фиксируются как существенно загрязненные в горизонте С2 по данным 1972 г. по сравнению с водами горизонта С,. Отмечается также большее загрязнение вод горизонта С2 в 2000 г. по сравнению с 1972 г. и близкие величины загрязнения в водах горизонта С,.

Загрязненные воды горизонта С3, достигающие минерализации более 0,85 г/дм3, сосредоточены в пределах долины р. Москвы, особенно на участке впадения р. Яузы. Загрязнение вод касимовского водоносного горизонта на остальной территории его распространения, по-видимому, носит, подобно загрязнению грунтовых вод, региональный характер и обусловлено нисходящим перетеканием в него загрязненных грунтовых вод.

Сравнительный анализ величин загрязнения вод грунтового горизонта с водами горизонтов карбона привел к результатам, свидетельствующим о большем загрязнения вод грунтового горизонта по сравнению с водами карбона (табл. 3.29).

Табл и ца 3.29

Ориентировочная оценка загрязнения подземных вод грунтового водоносного горизонта и горизонтов карбона по показателю минерализации

ЕМ, г/дм3

Грунтовые

воды

Воды карбона 2000 г.

Сз

С2

Близкая к фоновым

0,5

Менее 0,3

Менее 0,5

0,65

При CI- 5-10 экв.%

0,5-1,0

0,3-0,5

0,5-0,8

0,65-1,1

Максимальная

10,0 и более

1,24

1,48

1,1

Ориентировочное загрязнение вод по сравнению с фоновым, г/дм3

При О- 5-10 экв.%

До 0,05

0,2

0,3

0,35

При максимальной минерализации

До 9,5 и более

0,94

0,98

0,35

Влияние загрязненных грунтовых вод на химический состав вод карбона ослабевает на границе между водоносными горизонтами С2 и Су Это подтверждается: а) существенно меньшими минерализацией и концентрациями компонентов-загрязнителей, особенно хлоридов, в водах горизонта С1 по сравнению с С2, С3 и грунтовыми водами; б) очень слабым изменением состава подземных вод С1 за период 1972—2000 гг. по сравнению с водами С2; в) повышенным относительно других катионов содержанием в водах С] магния, что объясняется особенностями минералогического состава карбонатных пород Ср обогащенных доломитами; г) существенным сокращением в водоносном горизонте С1 площадей с водами, минерализация которых около 1,0 г/дм3.

Основные факторы, значительно влияющие на формирование химического состава подземных вод в природных и природно-техногенных обстановках территории г. Москвы.

  • 1. Особенности геолого-гидрогеологических условий верхней гидродинамической зоны территорий городов, в том числе г. Москвы, определяющих возможность систематизировать формирование состава и качества вод карбона и включающих литолого-минералоги- ческие свойства водовмещающих пород и положения областей ин- фильтрационного питания, транзита, разгрузки.
  • 2. Широкое распространение неоднозначно действующих на состав и качество подземных вод карбона техногенных нагрузок.
  • 3. Наличие в разрезе предпосылок, определяющих интенсивное питание вод карбона загрязненными атмосферными осадками, загрязненными грунтовыми водами, реже — непосредственно жидкими, твердыми и газообразными отходами производств разного профиля и коммунально-бытовых загрязнений и представленных литологическими окнами по юрским глинам и др.
  • 4. Наличие региональных и локальных источников загрязнения. Территориальные изменения в составе вод в первом случае подчиняются одному из ведущих законов гидрогеохимии, заключающемуся в повышении минерализации подземных вод (несмотря на разнона- правленность физико-химических процессов в действующих миграционных системах) в направлении фильтрационных потоков. В случае локальных источников загрязнения, как правило, формируются две гидрогеодинамико-гидрогеохимические области: а) внутренняя, ограничивающаяся участками техногенного питания (часто в форме куполов подтопления) и характеризующаяся процессами смешения подземных вод с инфильтрирующимися из областей питания загрязнителями; существенной гидрогеохимической неоднородностью и итоговым составом смесей, отличающихся от природного фона повышенной или пониженной минерализацией, зависящей от минерализаций смешивающихся растворов; б) внешняя, характеризующаяся распространением смесей из внутренней области техногенными потоками, минерализация вод которых изменяется под влиянием стремления к природным фоновым гидрогеохимическим условиям.
  • 5. Водоотбор, определяющий возникновение техногенных фильтрационных потоков, меняющихся во времени по интенсивности и территориальной направленности и влияющих на химический состав и качество подземных вод карбона.
  • 6. Поступление в водоносные горизонты карбона органических загрязнителей, которые предопределяют восстановительные условия, приводящие одни компоненты к повышению миграционных способностей, например тяжелых металлов; другие — к накоплению в водах токсичных форм, например NHJ; третьи — к образованию газообразных форм, удаляющихся из загрязнителей, и т.д.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>