Энвайронментальное влияние и оценка потенциала подземных вод Средне - Верхнедевонского водоносного комплекса для обеспечения устойчивого водоснабжения Липецка

Автор: Ермиенко А.Е., Калиева А.А.

Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal

Статья в выпуске: 1-3 (1), 2016 года.

Бесплатный доступ

В условиях постоянно усиливающейся техногенной нагрузки, встает задача поиска новых источников водоснабжения, защищенных от поверхностного загрязнения, для водоснабжения г. Липецка.

Подземные воды, девонские отложения, водоснабжение, гигиенические требования к качеству воды

Короткий адрес: https://sciup.org/170184019

IDR: 170184019

Текст научной статьи Энвайронментальное влияние и оценка потенциала подземных вод Средне - Верхнедевонского водоносного комплекса для обеспечения устойчивого водоснабжения Липецка

Хозяйственно – питьевое водоснабжение населения г. Липецка основано на использовании подземных вод (Рис.1.). Для этого, в основном, используется неоген – четвертичный водоносный комплекс, залегающий первым от поверхности, а поэтому не защищенный или недостаточно защищенный от поверхности загрязнения. Из неоген – четвертичного водоносного комплекса ежесуточно отбирается около 500 м3/сут. Кроме того, в незначительном количестве (около 5 тыс. м3/сут.) используются воды в девонских горизонтов, залегающие вторыми или третьими от поверхности и отделенные от верхних горизонтов 20 – 40 метровой толщей верхнедевонских глин и, естественно, защищенные от поверхностного загрязнения. Традиционно считалось, что за счет девонских горизонтов можно обеспечивать питьевой водой небольшие объекты с потребностью в воде от нескольких сот м3/сут. До 2 – 3 тыс. м3/сут.

В условиях постоянно усиливающейся техногенной нагрузки на незащищенный неоген – четвертичный водоносный комплекс, растущего в нем количества очагов загрязнения и угрозы закрытия действующих водозаборов, встает задача поиска новых источников водоснабжения, защищенных от поверхностного загрязнения, для водоснабжения г.Липецка, численность которого составляет по данным за 2014 год порядка 510 тыс. человек. Здесь, кроме стандартного загрязнения подземных вод компонентами азотной группы и нефтепродуктами, на многих ведомственных водозаборах вода загрязнена отходами промышленного производства: железом, кадмием, литием, свинцом, хромом, кобальтом, цинк и др. (Табл. 1) [1].

Площадных очагов загрязнения в г.Липецке выявлено 13. По жесткости подземные воды относятся к категории умеренно – жестких (3 – 6 мг/дм3) и жестких (6 – 9 мг/дм3). По водородному показателю подземные воды Липецкой области нейтральные с отклонением в сторону щелочности (до 8,11).

Работами последних лет доказано, что для организации водоснабжения не только мелких, но и крупных объектов и даже целых городов в определенных геолого – гидрологических условиях, взамен загрязненных эксплуатируемых водоносных горизонтов можно использовать воды средне – верхнедевонских подразделений, в первую очередь воробьевского водоносного горизонта.

Воды, приуроченные к верхнему девону, напорные (напор на кровлю до 40- 50 м), с минерализацией 0,3 – 0,7 г/дм3, удовлетворяют требованиям СанПиН 2.1.4.1074 – 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» по всем показателям и очень выгодно отличается от вод вышележащих гидрогеологических действующих водозаборах г. Липецка вода подразделений, так как практически не перед подачей потребителю хлорируется, требует специальной водоподготовки. На очищается от химических примесей.

Таблица 1. Фоновые содержания химических элементов в различных ландшафтногеохимических условиях, близких зоне влияния промышленных зон г. Липецка (мг/кг) на 2015 г.

Элеиенты	Ландшафтно-геохимические условия
Элеиенты	Почвы на неоген – четвертичных отложениях	На средне-верхнедевонских отложениях	На аллювиальных отложениях	Кларк в земной коре	Фоны в районе размещения промышленных предприятий	Среднее содержание в почве на момент обследования ( + стандартные отклонения)
Cr	60	70	80	83	63	66,062⁺ - 17,11
As	30,2	-	40	30	34	34,327⁺ - 7,861
Be	1,2	1,3	2,1	3,8	1,2	1,294⁺ - 0,418
Nb	10	9	11	20	8	8,341⁺ - 0,968
Sc	10	8	11	10	9,5	9,815⁺ - 1,237
Hg	0,008	0,01	0,02	0,08	0,05	0,0055⁺ 0,0023
F	500	-	-	660	350	360⁺ - 111,28
Pb	14	14,9	21,8	16	11,1	12,161⁺ - 4,39
Zr	85,4	114	184	170	10	10,345⁺ - 1,69
Cu	35,2	34,4	40	47	34	35,014⁺ - 7,91
Mn	309	409	707	100	407	426,465⁺ 125,8
Sn	2,8	3,5	3,55	2,5	2,55	2,676⁺ - 0,725
V	58,9	61,8	89,7	90	55	62,572⁺ - 15,45
Ni	32,8	37,5	40	58	29,6	32,081⁺ 10,910
Ba Ga	436 17	454 16	589 16,8	650 19	377 9,5	394,346⁺ 63,88 11,011⁺ - 3,985
Zn	60	68	123	83	69	74,491⁺ - 21,01
Fe	0,075	0,088	0,099	0,07	0,054	0,059⁺ - 0,013
Co	11,7	13,9	17,3	18	7,56	7,889⁺ - 2,201
Sr	54,1	53	70,4	34	30	30,335⁺ - 2,70
Mo	1,6	1,5	2	1,6	1,4	1,564⁺ - 0,364
P	600	400	800	1000	450	468,521⁺ 163,0
Li	3530	3160	4000	3000	2590	2609,93⁺ 477,6

В процессе проведения разведочных работ по оценке степени водоносности девонских горизонтов были установлены два основных поисковых критерия. Известняки и песчаники среднего – верхнего девона являются наиболее трещиноватыми и, следовательно, наиболее водообильными:

– В долинах крупных рек Липецкой области (Дон, Воронеж) при наличии тектонических нарушений, вытянутых вдоль тыловых швов левобережной частей первой и второй надпойменных террас (в местах прислонения аллювиальных террас к флювиогляциальной гряде). Это характер- но для Верхнефаменского месторождения подземных вод;

– в переуглубленных частях неогеновых палеодолин при условии их развития в зонах линейных тектонических нарушений.

Разумеется, водообильность эксплуатируемого коммунальными водозаборами г. Липецка неоген – четвертичного комплекса значительно выше по сравнению с водами девонских горизонтов (удельные расходы соответственно 15 – 20 и 2 – 5л /сек), но тем не менее, в районе города Липецка, в экологически относительно чистых местах имеются перспективные участки для создания водозаборов производительностью 20-30 тыс. м3/сут., которые могут эксплуатировать воды девонских отложений.

Основываясь на вышеназванных критериях, можно рекомендовать организацию поисковых работ по выявлению новых защищенных месторождений подземных вод в девонских отложениях для водоснабжения не только г. Липецка, но и других городов, находящихся в аналогичных геолого – гидрогеологических условиях.

Рисунок 1. Вид с космоса

Список литературы Энвайронментальное влияние и оценка потенциала подземных вод Средне - Верхнедевонского водоносного комплекса для обеспечения устойчивого водоснабжения Липецка

Ермиенко А.В. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (На примере строительства Павлодарского электролизного завода): учебное пособие. - Павлодар, 2007.- 183с.

Статья научная