Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
зь
стн питания и разгрузки, пути и скорости фильтрации подземных вод, нарушается сложившееся взаимодействие поверхностных и подземных вод. Наблюдается загрязнение подземных вод, которые часто перестают служить источником питьевого водоснабжения. Например, пьезометрические уровни некоторых эксплуатируемых водоносных горизонтов понизились до следующих величин: Лондон на 100 м, Киев — 65 м, Москва — ПО м, Ленинград — 60 м. В то же время в других городах наблюдается подтопление отдельных участков в следующих размерах: Запорожье до 30 м, Ростов-на-Дону 10—20 м, Одесса 10—15 м, Кривой Рог 6—18 м, Тбилиси 8 м, Саратов 4—6 м, Мелитополь 3—7 м и т. д. Подтопление городских -территорий стало острой градостроительной проблемой. G изменением гидрогеологических условий в городах тесно связано развитие карста, суффозии, оползней, просадок лёссовых грунтов, набу-.хания, заболачивания, засоления, подтопления.
Гидротехническое строительство приводит также к существенным гидрогеологическим последствиям. Например, при создании водохранилищ на прилегающих территориях повышается уровень подземных вод, изменяются скорость и направление их потока. Это в свою очередь вызывает развитие инженерно-геологических процессов.
Инженерно-геологические последствия проявляются в усилении или ослаблении экзогенных и криогенных процессов (оползни, суффозия, карст, просадки, сели, наледи и т.д.).
Геоморфологические последствия. В настоящее время за 1 год перемещается горной массы больше, чем за 100 лет XIX в. Общая масса вещества, перерабатываемого на поверхности земли человеком, включая все виды строительства, добычу полезных ископаемых, распашку сельскохозяйственных земель, оценивается в 20 млрд т/год, что соизмеримо с масштабами природных денудационных процессов. Создаются техногенные ландшафты. Крупные откачки подземных вод, нефти, разработка угля без закладки приводят к оседанию земной поверхности: в Мехико за 20 лет общее понижение поверхности Земли составило 7 м, скорость оседания земли составляет, мм/год: в Токио 60, в г. Осака от 110 до 200, в г. Лос-Анджелес 200, в Калифорнии на Уилмингтонском нефтяном месторождении поверхность понизилась до 9 м.
Геотермические последствия связаны с изменением структуры водно-теплового баланса.
Геофизические последствия проявляются в виде наведенных физических полей, блуждающих токов, сейсмических и звуковых волн и др.
Изучение природно-техногенных геосистем — основа для познания гидрогеохимических процессов, протекающих в на
369
рушенных деятельностью человека условиях. Практически все из названных последствий техногенного воздействия на геологическую среду приводят к изменению состава, состояния и свойств подземных вод.
При понижениях уровней подземных вод, вызванных любыми причинами, нарушается геохимическое равновесие, усиливаются окислительные процессы, изменяется pH, Eh и состав подземных вод. При изменениях соотношений напоров в водоносных горизонтах активизируются перетоки подземных вод, чаще всего усиливается разгрузка более минерализованных вод нижних горизонтов в верхние, в связи с чем в них вода становится более минерализованной. При водохозяйственной деятельности, при проведении гидромелиоративных мероприятий изменяется режим подземных (особенно грунтовых) вод и водно-солевой баланс. Применение удобрений на сельскохозяйственных угодьях приводит . к региональным загрязнениям грунтовых вод нитратами и другими компонентами.
Примеры. .1. В результате, осушения горных выработок сульфидных месторождений формируются кислые сульфатные воды, обогащенные микрокомпонентами.
Медноколчеданное месторождение Худее у подножья Эльбруса: ? Fe'+1736, Fe3*280, AlIl Л1м^^рН2,2; Eh+ 787 мВ.
Медноцинковое месторождение Левиха на Среднем Урале: Fe2+ 782, Fe3+ 2904, AI 600, Cu 960, Zn 3800 (SO4H-H2SQ4) 100 Fe 35 Mg 26 Ca 16 Al 13Си6 Eh+ 450 мВ.
2. Один из старейших металлургических ленинградских заводов в течение более 150 лет сбрасывал на своей территории через сбросные устройства сточные воды, обогащенные тяжелыми металлами и сульфатами. С 1967 г. в пресных грунтовых водах I водоносного горизонта на площадке завода было зафиксировано возрастание сульфат-иона до 3 г/л и более, железа до 618 мг/л, цинка до 118 мг/л и меди до 59 мг/л. Гидрогеохимические исследования выяснили причину такого .резкого изменения состава воды. Оказалось, что при просачивании сточных вод в первый водоносный горизонт, представленный заторфованными песками, супесями и насыпным слоем, в нем в течение всего времени существования завода происходил процесс образования техногенного сульфидного оруденения по схеме: AIeSO*+ +2С0Рг=Ме S+2CO2.
Это стало возможно в силу того, что водоносный горизонт представлял собой восстановительный и сорбционный барьеры из-за наличия в нем торфянистых прослоев мощностью 0,4—3 м, залегающих на глубине 1,2—5 м. В этих торфянистых пропластках под уровнем грунтовых вод и образовывались искусственные сульфидные минералы.
В связи с понижением уровня грунтовых под в процессе строительных работ на'заводе и выводом торфянистых прослоев под воздействие кисло
