О подземных водах южной части города Оренбурга и его окрестностей

Размещено на http://www.allbest.ru/

О подземных водах южной части города Оренбурга и его окрестностей

А.Я. Гаев

И.В. Куделина

Т.В. Леонтьева

Е.Б. Савилова

Оренбургский государственный университет,

Институт экологических проблем гидросферы

г. Оренбрург

Город расположен на стыке Русской плиты (юго-восточной окраины Волго-Уральской антиклизы) с внешней частью Предуральского прогиба. К южной части города приурочено уникальное по запасам и составу углеводородов Оренбургское нефтегазовое месторождение, которое тянется вдоль преимущественно левобережья Урала на 120 км. В соответствии с неотектонической схемой, составленной рядом исследователей, новейшими структурами первого порядка в районе месторождения являются Общесыртовое сводовое поднятие [1], Сакмаро-Уральский прогиб и Урало-Хобдинское сводовое поднятие. Месторождение находится в границах Сакмаро-Уральского прогиба. Для него характерен ряд экзогенных структур второго порядка с куполовидным строением и солянокупольной тектоникой.

Осадочный чехол подразделяется на подсолевой, солевой и надсолевой комплексы пород. Продуктивная толща приурочена к артинско-верхнекаменноугольным породам. Оренбургский нефтегазовый комплекс эксплуатируется с февраля 1974 г. и оказывает глубокое техногенное воздействие на геологическую среду города и его окрестностей [2, 4]. Кроме того, в городе и его окрестностях работают энергетические и машиностроительные предприятия, предприятия легкой и пищевой промышленности, автопредприятия, заводы по производству строительных материалов, асфальта и бетона, многочисленные бензозаправки, сельхозпредприя, птицефабрики и др. На нефтегазовом комплексе горят многочисленные факелы.

Аллювиальный водоносный горизонт практически не защищен от загрязнения сверху [3]. Под горизонтом установлены линзы акчагыльских глин или отдельные прослои выветрелых аргиллитов татарского яруса, которые не способны защитить аллювиальные воды снизу от соленых вод близко расположенных к поверхности соляно-купольных структур. Возможность проникновения соленых вод снизу облегчается наличием большого числа эксплуатационных скважин (как газодобывающих, так и водозаборных). Защищенность аллювиального водоносного горизонта сбоку, по-видимому, отсутствует, поскольку горизонт пойменного аллювия гидравлически связан с водами аллювия надпойменных террас, и загрязнители из этих террас в межень легко проникают в пойму. Подземные воды надпойменных террас с поверхности условно защищены не повсеместно развитыми суглинками мощностью от 5 до 18 м. Эта защита в местах застройки города и поселков нарушена траншеями, выгребными ямами, отстойниками, буровыми скважинами и т.д.

Источником водоснабжения в районе служит так же водоносный комплекс татарского яруса пермской системы и нижнего триаса. С поверхности этот комплекс защищен глинистыми породами четвертичного и неогенового возраста, а также глинистым элювием татарских и триасовых пород, развивающимся на аргиллитах, но сплошного защитного чехла элювий так же не образует. Защищенность вод татарских и нижнетриасовых отложений снизу обеспечивается их напорным характером с напором в десятки метров. Эффективность защиты вод от загрязнения резко снижается при интенсивном водоотборе и разгерметизации скважин. Большую опасность для питьевых вод коренных пород представляют воды соляных куполов и пластовые воды газонефтяных залежей.

Главными загрязнителями атмосферного воздуха являются сернистые соединения (в том числе окислы серы, серная кислота, сероводород, меркаптаны и пр.), азотистые, углеводородные газы и др. Нами выполнена снеговая съемка в мелком масштабе на территории, включающей месторождение и участки с горящими факелами. Определялись нефтепродукты в снеговой воде и запыленность снега. Минерализация снеговых вод составила 0,02ч03 г/л, изредка до 0,04ч07 г/л. Содержание хлоридов составило 3,4ч5 мг/л, реже ? до 10 мг/л, сульфатов 0,8ч13,3 мг/л. Большие площади с интенсивным загрязнением почв, грунтов и иловых накоплений супертехнофильными Cl, S(SO₄), N(NO₃), C (органические соединения) на исследуемой территории не выявлены. Их аномалии по этим элементам обычно имеют ранг не выше среднего [3].

В почвах в аномальных концентрациях выявлены только Hg, Cr, Mn, Ni и Мо. Hаиболее крупные аномалии разного ранга сосредоточены на отрезке между поселками Городище -- H. Павловка. У пос. Городище выявлены Hg_макс., Cr_средн., Ni_средн., Мо_мин,Cr_мин.; У Дедуровки ? Hg_макс., Cr_средн., Ni_мин., Mo_мин.; У H. Павловка ? Hg_мин., Cr_средн., Ni_средн. Такое распределение металлов-загрязнителей обусловлено сосредоточением большого числа объектов нефтегаздобычи на этом участке.

В р. Урал на месторождении впадают р. Донгуз и большое число малых речек слева и справа. Имеется множество старичных озер. Малые речки имеют пресную воду с минерализацией 0.2ч0.7 г/л. С породами неогенового возраста связаны речные воды преимущественно HCO₃-Ca состава, с отложениями нижнего триаса --HCO₃-Mg воды, татарского возраста верхней перми --HCO₃-Na содового типа. Река Донгуз имеет воду повышенной минерализации (до 1.5 г/л) содового типа. Вода реки Урал в по макрокомпонентному составу во всех опробованных пунктах удовлетворяет существующим питьевым нормам. Она относится к сульфатно-натриевому подтипу с минерализацией 0.62ч70 г/л и жесткостью 5.0ч8 мг-экв/л.

В целом следует отметить, что экологическая напряженность по таким средам, как снеговые воды, почвы и грунты, средние и малые речки в районе Оренбурга и его окрестностей ниже, чем в других урбанизированных районах, например в Орске. Основная причина, по-видимому, в том, что в Оренбургском нефтегазовом комплексе реализованы технологии подземного складирования жидких и твердых токсичных промышленных отходов в недрах.

На исследуемой территории воды аллювиальных отложений р. Урал эксплуатируются одиночными скважинами и групповыми водозаборами. Одиночные скважины расположены преимущественно, на 1_ой террасе, а групповые -- на пойме.

Таблица 1. Наиболее важные параметры водозаборов 1_ой террасы

По величине минерализации воды являются, в основном, пресными --0,75--1,16 г/л, и только в пос. Троицкое количество растворимых солей достигает 1,7 г/л. По химическому типу они сульфатно-натриевые, содержание Cl и SO₄_ионов в них ниже ПДК, исключая скважины, пос. Троицкое, в воде которых сульфатов присутствует 510,2ч724,0 мг/л. Воды жесткие с суммой солей кальция и магния 7,05ч10,7 мг-экв/л, лишь в пос. Никольское и Дедуровка не превышает 6,24 мг-экв/л. Железо слегка повышено против ПДК в пос. Краснохолм, Никольское и Старица, составляя 0,36ч0,87 мг/л, в остальных случаях его содержание не превышает 0,14 мг/л. Азотистые соединения выявлены в воде скважин пос. Краснохолм --18,1--23,5 мг/о и Н. Павловка --14,1 мг/л, но они не достигают ПДК. Самые низкие их концентрации -- в пос. Троицкое и Городище (2,0ч5,1 мг/л). Несмотря на обедненность грунтовых вод азотистыми соединениями, микробиологическая заселенность вод, ОМЧ в бакт/мл и коли-индекс в бакт/л оказались весьма высокими: в пос Краснохолм 406 и 2^. 10³ , в пос. Троицкое - 605 и 1^. 10⁴ , в пос. Городище ? 180 и 1^. 10⁵ в пос. Никольское - 231 и 1^. 10⁵ . Очевидно, что по микробиологическим показателям воды этих скважин непригодны для питьевых целей или находятся в аномальных антисанитарных условиях. Для сравнения приведем данные по солоноватым водам полигона закачки № 2. ОМЧ равно 3, и коли-индекс --3, т.е. оба показателя весьма низкие. На пойме расположен Дедуровский водозабор со следующими параметрами (Таблица 2). Грунтовые воды делятся на две группы --пресные, с минерализацией до 1,11 г/л и солоноватые --до 2,42 г/л. Первые имеют все показатели, удовлетворяющие ПДК, за исключением жесткости, которая достигает 7,5 мг-экв/л. Вторые отличаются содержанием хлор-иона от 487,7 до 755,7 мг/л и сульфат-иона -- от 583,6 до 607,9 мг/л, превышающих ПДК.

Таблица 2. Наиболее важные параметры Дедуровского водозаборова

Жесткость их превышает допустимую (10,8 мг-экв/л). По химическому типу воды всех скважин сульфатно-натриевые, за исключением одной скв.7, вода которой принадлежит к хлоридно-магниевому подтипу; хотя она почти пресная. Концентрация хлор - иона в ней почти достигает ПДК. По количеству железа и окисляемости, воды пойменной террасы отвечают нормативным требованиям. Микробиологический анализ вод из четырех скважин показал: ОМЧ равное 2, а коли-индекс - 3. В двух скважинах коли-индекс составил 1,2Ч10³ --9,0Ч10².

Для сравнения приведем данные по Ивановскому водозабору, расположенному в 40 км выше по течению, за пределами месторождения. Макрокомпонентный состав грунтовых вод этого водозабора и величина жесткости удовлетворяют нормативным требованиям, а две скважины водозабора, опробованные на микробиологическую заселенность, показали ОМЧ ? 61, а коли-индекс - 3.

Таким образом, грунтовые воды пойменных отложений и надпойменной террасы р. Урал в южной части города и его окрестностях весьма различны. Первые имеют более высокую минерализацию и обогащены хлоридами и сульфатами, содержащимися в количествах, превышающих ПДК. Однако они значительно чище вод первой террасы по содержанию железа, величине окисляемости и общему содержанию микробов.

грунтовый вода экологический урал

Список литературы

1. Гидрогеология СССР. М.: Недра, 1972. - Т. 43. - 272 с.

2. Доклад о состоянии окружающей природной среды Оренбургской области ежегодно. Государственный комитет по охране окружающей среды Оренбургской области, Оренбург, 1997 - 2010. - С. 20ч24.

3. Техногенная метаморфизация химического состава природных вод / В.С. Самарина, А.Я. Гаев, Ю.М. Нестеренко [и др.]. Екатеринбург : Изд-во УрО РАН, 1999. - С. 444.

4. Юрина, С. В. Геоэкологическая оценка компонентов окружающей среды Оренбургского промышленного района: автореф. дис… канд. геогр. наук / С. В. Юрина. - Оренбург, 2000. - 25 с.

Размещено на Allbest.ru