Энвайронментальное влияние и оценка потенциала подземных вод средне - верхнедевонского водоносного комплекса для обеспечения устойчивого водоснабжения Липецка

ЭНВАЙРОНМЕНТАЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ И ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА ПОДЗЕМНЫХ ВОД СРЕДНЕ - ВЕРХНЕДЕВОНСКОГО ВОДОНОСНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЛИПЕЦКА

А.Е. Ермиенко1, канд. биол. наук, доцент А.А. Калиева , канд. геол. -минерал. наук, доцент

1Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина

2

Сибирская государственная геодезическая академия

1(Россия, г. Елец) 2

2

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

Ключевые слова: подземные воды, девонские отложения, водоснабжение, гигиенические требования к качеству воды.

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 подразделений, так как практически не требует специальной водоподготовки. На

действующих водозаборах г. Липецка вода перед подачей потребителю хлорируется, очищается от химических примесей.

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

Ландшафтно-геохимические условия

Среднее

Элеиенты Почвы на неоген -четвертичных отложениях На средне- верхнедевонских отложениях На аллювиальных отложениях Кларк в земной коре Фоны в районе размещения промышленных предприятий содержание в почве на момент обследования

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 436 454 589 650 377 394,346+63,88

Ga 17 16 16,8 19 9,5 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 Библиографический список

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

- reoMoeua -

ENVAYRONMENTALNOE IMPACT AND ASSESSMENT OF GROUNDWATER POTENTIAL MEDIUM - UPPER DEVONIAN AQUIFER SYSTEM TO ENSURE SUSTAINABLE SUPPLY OF LIPETSK

A.E. Ermienco1, candidate of biological sciences, associate professor

A.A Kaliyeva2, candidate of geological-mineralogical sciences, associate professor

1Yelets state university named after I.A. Bunin

2Siberian state geodetic Academy

1

2

Abstract. In an ever increasing anthropogenic impact, faced with the task of finding new sources of water supply are protected from surface contamination, water supply Lipetsk.

Keywords: groundwater, Devonian sediments, water, sanitary requirements for water quality.