Особенности формирования химического состава подземных вод зоны активного водообмена Юго-Запада Татарстана - Автореферат

Особенности формирования химического состава подземных вод зоны активного водообмена Юго-Запада ТатарстанаРабота выполнена на кафедре общей геологии и гидрогеологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Казанский государственный университет им. Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Абдрахманов Рафил Фазылович кандидат геолого-минералогических наук Минькевич Ирина Игоревна Защита диссертации состоится 25 марта 2010 г. в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 212.189.01 при Пермском государственном университете по адресу: г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета. Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим отправлять по адресу: 614990, г.В связи с ограниченностью запасов пресных подземных вод и стремлением Республики Татарстан переключиться на водоснабжение от этих источников большое внимание уделяется проблеме сохранения пресных водных ресурсов. За прошедшие 70 лет, вне зависимости от наличия в пределах территории Татарстана потенциальных источников загрязнения, происходит изменение состава подземных вод. Тем не менее, на западе и юго-западе Республики Татарстан к основным гидрогеохимическим явлениям относится сельскохозяйственное загрязнение вод агрохимикатами, точечное загрязнение отходами животноводства, наконец, бытовыми сточными водами. В последнее десятилетие в ряде муниципальных районов Юго-Запада Республики Татарстан осуществляется среднемасштабный мониторинг качества подземных вод. Отправной точкой для установления уровня их современного состояния явились материалы исследований, проводившихся здесь до начала 1960-х гг. Подобная информация дает представление об условном природном (естественноисторическом) гидрогеохимическом фоне подземных вод рассматриваемого региона.На основе метода группировки проб по принципу возрастания концентраций анионного состава выделены три пространственные и генетические области подземных вод: 1) HCO3-Mg2 -Ca2 2) HCO3-(реже SO42-) Ca2 -Mg2 ; 3) SO42-Mg2 -Ca2 . Для анализа временной изменчивости состава подземных вод Предволжья Республики Татарстан использовались результаты химических анализов вод временного интервала 1970-2003 гг. Выявлены гидрогеохимические области и подобласти (по анионному составу вод). По имеющимся материалам автором построены гидрохимические карты, позволившие выявить особенности формирования химического состава подземных вод. Природные воды подразделяются на две подгруппы: относительно чистые (слабо загрязненные), обладающие HCO3 и SO4-HCO3 составом, и загрязненные (т.е. некондиционные в питьевом отношении) - HCO3-SO4, SO4. Проведенные исследования показали, что сельскохозяйственное производство на фоне применения умеренных доз удобрений, пока незначительно влияет на состав подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта.

На основании выполненных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Проведенные исследования показывают, что Предволжье Республики Татарстан в настоящее время характеризуется относительно благоприятной гидрогеоэкологической обстановкой. Для большей части региона имеются надежные источники водоснабжения (родники), а химические свойства вод незначительно изменены по сравнению с 1960-ми гг.

2. На основе метода группировки проб по принципу возрастания концентраций анионного состава выделены три пространственные и генетические области подземных вод: 1) HCO3- Mg2 -Ca2 2) HCO3- (реже SO42-) Ca2 - Mg2 ; 3) SO42- Mg2 -Ca2 . В Предволжье Республики Татарстан главное значение имеют первые из перечисленных. Для них характерна минерализация 250-400 мг/дм3, реже более. Состав подземных вод периода 1930-1940-х-начала 1960-х гг. был принят как естественный фон, как своеобразная точка отсчета.

3. Для анализа временной изменчивости состава подземных вод Предволжья Республики Татарстан использовались результаты химических анализов вод временного интервала 1970-2003 гг. Выявлены гидрогеохимические области и подобласти (по анионному составу вод). По имеющимся материалам автором построены гидрохимические карты, позволившие выявить особенности формирования химического состава подземных вод. Природные воды подразделяются на две подгруппы: относительно чистые (слабо загрязненные), обладающие HCO3 и SO4-HCO3 составом, и загрязненные (т.е. некондиционные в питьевом отношении) - HCO3-SO4, SO4. В группе природно-антропогенных вод выделяются: относительно слабо загрязненные - Cl-HCO3, SO4-Cl-HCO3, Cl-SO4-HCO3 и загрязненные - HCO3-Cl, SO4-Cl, Cl-SO4, NO3-HCO3, HCO3-NO3, NO3-Cl- HCO3.

4. На основе литолого-фациальных особенностей выделены водовмещающие толщи. Для них рассчитаны градиенты концентраций отдельных параметров состава вод. Выделены вертикальные концентрационные градиенты для двух глубинных уровней - до 30-50 м и более 30-50 м.

5. Проведенные исследования показали, что сельскохозяйственное производство на фоне применения умеренных доз удобрений, пока незначительно влияет на состав подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта.

6. Физико-географические условия оказывают определенное влияние на состав подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта. Под лесными массивами сосредоточены более минерализованные воды за счет насыщения их анионами HCO3.

7. Выявлены водопроявления с экологически чистыми питьевыми водами. В настоящее время требованиям к экологически чистым питьевым водам отвечает состав вод не более 7 водопроявлений, представленных нисходящими родниками. Следовательно, вероятность выявления этих вод не превышает 1-3%. Перспективными для обнаружения экологически чистых питьевых вод являются лишь воды северодвинского и уржумского возраста.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

Публикации в изданиях перечня ВАК

1. Нуриев И. С. Гидрогеоэкологическая обстановка в районах Предволжья Республики Татарстан / И. С. Нуриев // Георесурсы. - 2002. - № 3 (11). - С. 20-22.

2. Мусин Р. Х. Влияние сельскохозяйственных удобрений на качество грунтовых вод / Р. Х. Мусин, И. С. Нуриев // Ученые записки Казанского государственного университета. Сер. Естеств. науки. - 2009. - Т. 151, кн. 3. - С. 136-142.

Публикации в других изданиях

3. Мусин Р. Х. Условия формирования экологически чистых минеральных природных столовых вод на востоке Русской плиты / Р. Х. Мусин, И. С. Нуриев, С. И. Поляков // Геологические, геофизические, геохимические исследования юго-востока Русской плиты: Межведомств. конф.: тез. докл. - Саратов, 2001. - С. 83.

4. Мусин Р. Х. Особенности распространения и условий формирования экологически чистых минеральных природных столовых вод в отдельных промышленных районах востока европейской России / Р. Х. Мусин, Ф. А. Муравьев, И. С. Нуриев // Геологическое изучение земных недр Республики Татарстан: сб. ст., посвящ. 15-летию РГГП «Татарстангеология». - Казань, 2002. - С. 72-76.

5. Мусин Р. Х. Гидрогеохимическая и фильтрационная неоднородность зоны активного водообмена в нефтяных районах Татарстана / Р. Х. Мусин, Н. А. Марченков, И. С. Нуриев // Проблемы гидрогеологии XXI века: наука и образование: сб. докл. конф., посвящ. 50-летию каф. гидрогеологии МГУ. - М., 2003. - С. 466-469.

6. Мусин Р. Х. Экологически чистые природные питьевые воды и вопросы качественного водообеспечения населения: (на примере Республики Татарстан) / Р. Х. Мусин, И. С. Нуриев // Вестник Татарстанского отделения Российской экологической академии. - 2004. - № 3. - С. 24-31.

7. Мусин Р. Х. Глобальная гидрогеоэкологическая проблема современности / Р. Х. Мусин, И. С. Нуриев // Современные глобальные и региональные изменения геосистем: материалы Всерос. науч. конф., посвящ. 200-летию Казан. ун-та. - Казань, 2004. - С. 195-197.

8. Мусин Р. Х. Роль литолого-фациального фактора в формировании химического состава вод верхней части гидрогеосферы Татарстана / Р. Х. Мусин, И. С. Нуриев, Р. З. Мусина // Новые идеи в науках о Земле: 9-я Междунар. конф.: тез. докл. - М., 2009. - С. 125.

9. Мусин Р. Х. О влиянии сельскохозяйственных удобрений на состав грунтовых вод / Р. Х. Мусин, И. С. Нуриев // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований: тр. Всерос. науч. конф. с междунар. участием. - Казань, 2009. - С. 136-141.

10. Нуриев И. С. Принципы определения фонового состава подземных вод при гидроэкологических исследованиях на севере Приволжской возвышенности / И. С. Нуриев // Актуальные географические проблемы регионов: межрегион. науч.-практ. конф.: тез. докл. - Чебоксары, 2000. - С. 53-54.

11. Нуриев И. С. Определение гидрогеохимического фона при гидрогеоэкологических исследованиях / И. С. Нуриев, М. Е. Королев // Новые идеи в науках о Земле: 5-я Междунар. конф.: тез. докл. - М., 2001. - С. 115.

12. Нуриев И. С. Экологическое состояние подземных вод Предволжья: (по результатам исслед. 2000-2001 гг.) / И. С. Нуриев // Республиканский конкурс научных работ среди студентов и аспирантов на соискание премии им. Н. И. Лобачевского: тез. докл. итог. конф. - Казань, 2002. - С. 48-49.

13. Нуриев И. С. Ресурсы и условия формирования состава пресных подземных вод в Предволжском регионе Татарстана / И. С. Нуриев, Р. Х. Мусин // Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование: материалы: Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием: в 2 ч. Ч. 1. Водохозяйственные проблемы / под общ. ред. А. Я. Гаева, П. В. Пакратьева; Оренбург. ун-т; Перм. ун-т [и др.]. - Оренбург; Пермь, 2008. - C. 239-244.

14. Нуриев И. С. Вариации и условия формирования химического состава подземных вод Предволжского региона РТ / И. С. Нуриев // Проблемы геологии и освоения недр: сб. науч. тр. 13-го Междунар. симп. студентов и молодых ученых им. акад. М. А. Усова, посвящ. 110-летию со дня рожд. проф. К. В. Радугина. - Томск, 2009. - С. 257-259.

15. О влиянии литолого-фациального фактора на химический состав подземных вод / Р. Х. Мусин, Р. З. Мусина, И. С. Нуриев, И. О. Сагдиев // Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ: материалы 2-й Всерос. конф., посвящ. 175-летию со дня рожд. Н. А. Головкинского / отв. ред. В. В. Силантьев. - Казань, 2009. - С. 259-260.

16. Перспективы выявления экологически чистых минеральных природных столовых вод в промышленно развитых районах средней полосы Европейской России / Р. Х. Мусин, С. И. Поляков, Ф. А. Муравьев, И. С. Нуриев // Новые идеи в науках о Земле: 5-я Междунар. конф.: тез. докл. - М., 2001. - С. 114.

17. Состояние пахотных почв и урожайность зерновых культур в Республике Татарстан / И. Д. Давлятшин, А. А. Лукманов, Н. Б. Бакиров, И. С. Нуриев // Агрохимический вестник. - 2007. - № 3. - С. 2-4.

18. Экологические аспекты применения органических и минеральных удобрений в компонентах биосферы лесостепной зоны Республики Татарстан / С. Ш. Нуриев, А. А. Лукманов, И. С. Нуриев, И. Д. Давлятшин // Агрохимия и экология: история и современность: материалы междунар. конф.: в 3 т. / Нижегор. гос. с.-х. акад. - Н. Новгород, 2008. - Т. 3. - С. 65-69.

Размещено на .ru