Geochemical characteristics of groundwater for domestic and drinking purposes in the Republic of Khakassia.pdf Введение. Обеспечение населения питьевой водой во всем мире является важнейшей и приоритетной проблемой. От качества питьевой воды зависят состояние здоровья людей, уровень их санитарно-эпидемиологического благополучия, комфортности проживания и экологической безопасности. Особенно актуальны вопросы качества для регионов с аридным и полуаридным климатом, в которых природные воды уже в естественном состоянии зачастую являются некондиционными по ряду нормируемых компонентов. Именно к таким регионам относится Республика Хакасия. Данная статья посвящена анализу закономерностей изменчивости химического состава подземных вод, использующихся для водоснабжения, пониманию механизма формирования качества подземных вод посредством изучения их равновесия как с минералами горных пород, являющимися источниками элементов, так и с минералами, формирующимися из раствора. Основой для исследований послужил обширный фактический материал по составу вод эксплуатационных скважин водозаборов подавляющего большинства населенных пунктов, собранный нами при выполнении работ по созданию целевой программы «Обеспечения населения Республики Хакасия питьевой водой» [1, 2]. Кроме того, для характеристики подземных вод были использованы результаты полевых исследований, проведенных совместно с английскими и норвежскими учеными-гидрогеологами Д. Бенксом и Б. Френгстадом [3-5]. Общие сведения. Республика Хакасия находится практически в центре Азиатского материка и занимает площадь 61,9 тыс. км2. Максимальная ее протяженность с севера на юг составляет 463 км, с запада на восток - 210 км. На севере и востоке Хакасия граничит с Красноярским краем, на юге и юго-западе - с республиками Тыва и Алтай, на западе с Кемеровской областью. Приблизительно одна треть её территории принадлежит равнинным пространствам Минусинских котловин и две трети - горным сооружениям Кузнецкого Алатау и Западного Саяна, обрамляющим котловины с запада и юга. В пределах горных сооружений преобладает среднегорный рельеф с подтаежными и горно-таежными ландшафтами, в наиболее приподнятых частях хребтов развиты участки высокогорного рельефа. Минусинские котловины (ЮжноМинусинская, Сыдо-Ербинская и Северо-Мину-синская) характеризуются степными и лесостепными ландшафтами. Климат Хакасии резко континентальный, с большими амплитудами колебаний сезонных температур (до 85-92°С), недостаточным увлажнением в степной зоне и избыточным - в горных сооружениях. По данным Госкомстата РФ, в республике в 2012 г. проживали 533 тыс. человек, основная масса которых сосредоточена в пяти городах и четырнадцати поселках городского типа [6]. Сельское население проживает в 242 населенных пунктах. Наиболее освоены и густо заселены степная и лесостепная зоны Минусинских котловин. Немногочисленные населенные пункты, расположенные в пределах Кузнецкого Алатау и Западного Саяна, связаны преимущественно с горнорудными предприятиями и лесоперерабатывающей промышленностью. Среднегодовая удельная обеспеченность местными водными ресурсами, формирующимися на территории республики, составляет 38 тыс. м3, а с учетом расхода транзитных рек достигает 193 тыс. м3 на душу населения [2]. Эти величины существенно превышают соответствующие общероссийские показатели, однако ресурсы распределены неравномерно и проблема надежного водоснабжения отдельных населенных пунктов стоит очень остро. Основой водоснабжения населения служат подземные воды, доля которых в общем водопотреблении составляет 96,7%. В пределах Кузнецкого Алатау и Западного Саяна распространены трещинные, трещинно-карстовые и трещинно-жильные подземные воды, приуроченные главным образом к зонам экзогенной трещиновато-сти. Относительно низкие фильтрационные свойства и, соответственно, невысокая водообильность коренных пород не позволяют рассчитывать на формирование крупных запасов подземных вод. Исключение составляют закарстованные карбонатные образования и разнообразные трещиноватые и брекчированные породы в зонах тектонических нарушений В пределах Минусинских котловин средне-верхнепалеозойские (средний девон - пермь) в различной степени дислоцированные терригенные, тер-ригенно-карбонатные, вулканогенно-терригенные отложения вмещают пластово-трещинные и трещинные воды и характеризуются неоднородной водо-обильностью. На фоне в целом невысокой обводненности повышенной водообильностью обладают песчанистые и карбонатные разности пород в верхней, наиболее трещиноватой зоне, особенно в долинах рек и депрессиях рельефа. При благоприятных условиях здесь формируются достаточно крупные водные ресурсы. Четвертичные отложения развиты практически повсеместно и представлены широким спектром генетических типов, фаций и литологических разностей. Водоносные горизонты аллювиальных отложений крупных рек являются основным источником водоснабжения городов Абакана, Черногорска, Саяногор-ска и ряда других, более мелких, населенных пунктов. Химический состав и качество подземных вод. Обобщенные сведения о химическом составе подземных вод представлены в табл. 1, 2. Т а б л и ц а 1 Химический состав подземных вод хозяйственно-питьевого назначения Республики Хакасия Подземные воды Число проб рН HCO3 | Cl | SO4 | NO3 | NO2 | Na | Ca | Mg ^„^„l SiO2 Окисляемость, мгО2/ дм3 Общ. жест., мг-экв/дм3 Минерализация, мг/дм3 мг/дм3 Подтаежный, горно-таежный пояса Каменноугольных отложений 5 7,52 249 7,8 14,0 4,64 0,024 63,7 28,6 10,9 0,29 3,59 14,03 1,36 2,33 473 Девонских отложений 29 7,48 331 34,5 68,6 7,81 0,023 48,5 70,8 26,6 0,27 0,64 11,40 1,19 6,16 598 Кембрийских отложений 7 7,70 281 11,0 20,9 17,56 0,024 23,4 65,4 17,2 0,38 1,48 11,36 0,72 4,67 435 Рифейских отложений 4 8,07 344 12,0 16,2 3,81 0,002 32,7 58,0 25,5 0,25 0,1 5,35 1,23 5,08 522 Интрузивных образований 3 7,89 313 6,2 7,4 3,01 0,002 30,0 59,5 19,5 0,56 0,07 14,28 4,60 452 Подтаежного, горно-таежного поясов 48 7,60 313 25,0 51,5 8,55 0,021 44,6 64,1 23,2 0,30 0,94 11,50 1,11 5,37 550 Степной, лесостепной пояса Четвертичных отложений 37 7,73 254 65,9 99,1 19,43 0,011 80,6 56,6 23,8 0,19 14,60 1,19 4,79 626 Каменноугольных отложений 31 7,87 360 137,2 302,1 41,86 0,076 210,4 67,2 51,0 2,13 0,12 12,49 2,05 7,98 1187 Девонских отложений 71 7,80 368 113,4 200,0 22,55 0,024 125,7 93,9 51,6 0,43 0,28 9,78 1,72 9,12 1118 Кембрийских отложений 7 7,84 353 33,8 96,3 31,25 0,017 63,4 71,7 45,3 0,27 0,28 11,84 0,78 6,70 700 Рифейских отложений 5 7,98 368 26,6 78,1 8,20 0,030 52,1 47,9 34,4 0,06 0,05 10,87 3,57 6,95 699 Интрузивных образований 7 7,83 314 10,9 40,6 3,34 0,002 21,0 66,2 29,8 0,07 0,1 10,00 0,89 5,51 478 Степного, лесостепного поясов 158 7,81 335 98,3 203,1 25,61 0,029 133,1 76,5 43,4 0,63 0,25 10,88 1,63 7,57 988 Республики в целом 206 7,74 345 86,7 173,0 21,18 0,026 115,7 74,8 39,4 0,53 0,60 11,08 1,57 7,16 909 Т а б л и ц а 2 Микрокомпонентный состав подземных вод хозяйственно-питьевого назначения Республики Хакасия, мг/дм3 Параметры | PO4 | Cr | As | Mn | Zn | Cd | Pb | Cu | F | Ni | Co | Фенол Подтаежный, горно-таежный пояса Среднее 0,0193

Скачать электронную версию публикации