Macro-component content of underground waters of the Western Siberia hydrological basin in Semipalatinsk region.pdf Изучение «фоновых» концентраций химических элементов (ХЭ), закономерностей их миграции в природных водах различных регионов позволит регистрировать результаты нежелательных трансформаций химического состава биосферы, вызываемых природными и антропогенными факторами, следить за эффективностью мер, направленных на исправление обнаруженных отклонений от нормы.Исключительно велика роль химического состава природных вод в плане широкого их использования в качестве питья для человека и животных, для орошения сельскохозяйственных культур и лугов, при гидрохимических методах поисков рудных месторождений.В настоящей работе представлен химический состав подземных вод краевой части Западно-Сибирского гидрологического бассейна Семипалатинского Прииртышья Республики Казахстан.Западно-Сибирский бассейн располагается в периферийной части древней Сибирской платформы. В строении фундамента участвуют отдельные блоки древних платформ. Плитный комплекс повсеместно представлен практически всеми типами платформенных формаций мезозоя и кайнозоя. Мощность плитного комплекса в среднем составляет 3,5^1,7 км, изменяясь от 300-500 м севернее Казахского мелкосопочника и предгорий Алтая до 5,2 км в центральной части плиты. На территории Казахстана в пределах Западно-Сибирской плиты выделяется один сложный бассейн. От областей питания в краевых частях бассейна к его центру прослеживается закономерная гидрогеохимическая зональность.Западно-Сибирский бассейн на территории данного региона занимает Бельагачскую, Коростылевскую степи, Ново-Шульбинские гряды мелкосопочника на правобережье р. Иртыша и предгорья равнины Семейтау-ских низкогорий на ее левобережье.Подземные воды этого региона приурочены к рыхлым мезокайнозойским образованиям и скальным породам палеозоя на водораздельных склонах Прииртышья, а также аллювиальными отложениями в долине р. Иртыш. Основные водоносные горизонты бассейна: современные аллювиальные отложения alOjv, средне-верхнечетвертичные аллювиальные отложения древних долин alQn-ni-Подземные воды зоны открытой трещиноватости локализованы пермскими (Р) и каменноугольными отложениями (С), палеозойскими интрузиями (yPz) спорадического распространения, среднечетвертичными и современными аллювиально-пролювиальными отложениями (alpQn-ivX водоупорными глинами (рис. 1).Пробы воды (из 97 скважин) отбирались, консервировались и готовились к анализу в соответствии с ГОСТами (ГОСТИР 51592-2000, 51593-2000) и стандартами (ИСО 566711, 566717).Определение химического состава подземных вод проводили согласно стандартным методам и ГОСТам (ГОСТ 424572, ИСО 9297, ГОСТ 4389-72, ИСО 9280, ГОСТ 415172, ИСО 9964-3), а также универсальными методами анализа вод [1]. Статистическая обработка полученных данных выполнена по Н.А. Плохинскому [2] с использованием программ STATISTICA и Microsoft Excel.Химический состав подземных вод исследуемого участка Западно-Сибирского гидрологического бассейна в пределах Семипалатинского региона по результатам наших исследований представлен в табл. 1.93,8% исследуемых подземных вод, по классификации К.Е. Питьевой [3], относится к пресным (до 1 г/дм3) и 6,2% - к слабоминерализованным (1-10 г/дм3). По значениям рН исследуемые воды относятся к классу нейтральных и слабощелочных. Концентрация ионов в подземных водах исследуемого региона различна. По величине средней концентрации (в мг/дм3) они располагаются в следующем убывающем порядке:НСО 3 (173,0)>СГ(118,7)>Na++K+(57,4) > >SO42~(42,9)>Ca2+(40,6)>Mg2+(30,2).Максимальное варьирование приходится на ионы СГ (204,2%), Са2+(183,4%), ионы Na++K+ (116,3%); минимальное - на ионы НСО_3 (57,4%), S042~ (102,3%), ионы Mg2+(113,4%).Установлено, что химический состав подземных вод практически не меняется во времени (табл. 2).Исследована корреляционная зависимость между химическими компонентами подземных вод (табл. 3).Выявлена высокая прямая корреляционная связь ионов Na++K+, СГ и ионов Са2+ с минерализацией (г= 0,967; г = 0,993; г = 0,818 соответственно). Аналогичная связь установлена между ионами СГ и ионами Na+K+ (r = 0,943), ионами Са2+ (г =0,823) и ионами Mg*"(r = 0,743).Прямая корреляционная зависимость средней силы выявлена между минерализацией, ионами Mg2+(r = = 0,683) и ионами S042~ (г = 0,533), между ионами Са2+, Mg2+, S042", НС03 и ионами Na++K+ (r = 0,670; г = 0,488; г = 0,493; г = 0,501 соответственно), а также между S042~ и СГ (г = 0,467).Проведенный химический анализ подземных вод позволил определить их квалификационный тип исследуемого региона, изучить влияние его на концентрацию макрокомпонентов, рассчитать формулу солевого состава каждой скважины и в итоге всей совокупности подземных вод исследуемой части Западно-Сибирского гидрологического бассейна в пределах Семипалатинского региона.Средний состав подземных вод бассейна может быть представлен в виде следующей формулы М.Г. Курлова:МпС1473НССГ(1,8)> SO42~(0,24)>Na++K+(0,006) > >Mg2+=Ca2+(0,004).Согласно рядам водной миграции (по А.И. Перель-ману), ионы СГ, Mg2+, Ca2+ относятся к сильным мигрантам, а ионы НСОз , Na++K+, S042~ - к средним.На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы.1..Исследован химический состав подземных вод Западно-Сибирского гидрологического бассейна в пределах Семипалатинского региона. По классификации они являются пресными, хлоридно-гидрокарбонатно-натрий-магний-кальциевыми. Химический состав воды практически не меняется во времени.2..По величине средней концентрации (в мг/дм3) ионы располагаются в следующем убывающем порядке: НСОз >Cr>Na++K+ > S042> Ca2+ > Mg2+.3.Содержание минерализации, ионов Na+K+, S042~, НСОз ниже, а концентрация СГ, Mg2+ выше их концентрации в общей совокупности подземных вод зоны гипергенеза. Концентрация минерализации и макрокомпонентов в воде не превышает ПДК.4.Корреляционная связь между катионно-анионным составом воды и минерализацией проявляется по-разному, что зависит от химических свойствэлементов и их соотношения в подземных водах, атакже от ряда других факторов.S045.Установлено, что ионы СГ, Mg2+, Ca2+ относятсяк сильным водным мигрантам, а ионы НСО 3 Na++K+,к средним.

Скачать электронную версию публикации