Результати гідрогеохімічного вивчення артезіанських питних вод м. Києва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результати гідрогеохімічного вивчення артезіанських питних вод м. Києва

І.В. Кураєва,

В.Ж. Білик

Анотації

Представлені результати гідрогеохімічних досліджень підземних вод, які використовують для питного водопостачання одного з промислових районів м. Києва.

Представлены результаты гидрогеохимических исследований подземных вод, которые используют для питьевого водоснабжения одного с промышленных районов г. Киева.

В останній час для питного водопостачання стали використовувати підземні води, які вважають краще захищеними від антропогенного забруднення, ніж поверхневі води. Зрозуміло, що якість таких вод вища в порівнянні з поверхневими водами, але не вся підземна вода є якісна, тому що і в ній може міститись підвищений або недостатній природний вміст різних компонентів, які можуть спричиняти біохімічний вплив на організм людини. При певному мікрокомпонентному складі питні води можуть використовуватися для профілактичних і лікувальних цілей. Вивчення мікроелементів у підземних водах, які використовуються для питного водопостачання є актуальним завданням для спеціалістів геохіміків, екологів та медиків.

Використання артезіанських вод для питного водопостачання на території такого великого мегаполісу як місто Київ не має аналогів в Україні і в інших країнах СНД. Зараз на території міста діє близько 300 бюветів. Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України розпочав моніторинг артезіанської води з урахуванням гігієнічних нормативів до якості питної води згідно вітчизняним та міжнародним стандартам [1]. Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України на замовлення Святошинської районної у м. Києві державної адміністрації з 2004 року розпочав перший етап моніторингових досліджень геохімічної поведінки макро- і мікрокомпонентів у підземних водах.

Кінцевою метою досліджень є встановлення біогеохімічної ролі мікроелементів в артезіанських водах. Геохімія таких елементів як Fe, Mn, F, Sr, Se в природних водах та їх біогеохімічні особливості добре вивчені [2]. Однак поведінка інших мікроелементів потребує більш детального геохімічного дослідження. Надлишок чи нестача того або іншого мікроелемента в організмі людини викликає мікроелементози [3]. Причини їх виникнення необхідно встановити. Це одне з важливих питань екологічної геохімії, тому що з водою в організм людини потрапляє значна кількість хімічних елементів, які беруть участь в таких важливих біогеохімічних процесах як дихання, синтез білків, кровотворення, білковий, вуглеводний та жировий обмін. артезіанський водопостачання гігієнічний

Дослідження артезіанських вод проводились в одному з промислових районів м. Києва. Мета першого етапу дослідження - вивчення закономірностей розподілу мікро- і макрокомпонентів в артезіанських водах. Для дослідження хімічного складу артезіанських вод використовували стандартні фізико-хімічні та хімічні методи аналізів [3, 4]. При інтерпретації даних застосовували статистичні методи обробки даних за стандартними програмами на ПК.

В геологічній будові району беруть участь відклади палеозою, мезозою, юри, крейди, неогену та четвертинні. Палеозойська група не має широкого поширення і характеризується наявністю невеликої потужності відкладів пермської системи, в складі яких переважають піски, пісковики, піскуваті глини і алеврити. Мезозойська група складається з товщі тріасових порід і представлена строкатобарвистими континентальними глинами, пісковиками і глинистими пісками. Відклади юрської системи представлені переважно піскувато-глинистими осадками, а також алевролітами, мергелями та глинами. Крейдова система представлена пісковиками, алевролітами, пісками, рідше мергелями та глинами. Неогенову систему складають піски та строкаті глини, які розташовані локально і обмежено. Відклади четвертинної системи залягають по всій площині. Це льодовикові, водно-льодовикові, алювіальні, еолові та делювіальні відклади. Вони поділяються на нижньо-, середньо, верхньочетвертинні та сучасні. Нижньочетвертинні представлені льодовиковими, водно-льодовиковими і озерно-льодовиковими над- і підморенними товщами. За літологічним складом - це переважно піски з галькою і дрібними уламками порід; суглинки з наявністю в них дрібних карбонатних стягнень; морена, в якій спостерігаються прошарки кварцового піску з галькою і валунами. Середньо- і верхньочетвертинні відклади утворюють моренно-зандрові і денудаційні рівнини, складені пісками з лінзами супісків і суглинків. Верхньочетвертинні відклади представлені лесом, лесовидними суглинками, які залягають на надморенних водно-льодовикових пісках і суглинках. В складі алювіальних відкладів річкових терас спостерігаються піски, суглинки, глинисті піски. Для сучасних осадків характерна наявність алювіальних і делювіально-пролювіальних відкладів заплав річок і днищ балок, еолових відкладів, а на терасах - пісків. Торфовища утворюють скупчення на понижених ділянках (заплавні і надзаплавні тераси). Делювіальні відклади поширені на схилах балок і міжирічь.

Район розташований в межах двох ландшафтних зон, які належать до Київського Полісся. Найбільше поширення має морено-водно-льодовиково-ерозійний ландшафт на палеоген-неогеновій основі. Він характеризується розвитком хвойно-широколистяних лісів з дерново-підзолистими, супісчаними і пісчаними грунтами. Серед цього ландшафту спостерігаються невеликі ділянки, зайняті озерними котловинами з суглинками, вище яких залягають прошарки пісків, супісів і дерново-підзолисті оглеєні грунти. Другий ландшафт - лесовий ерозійний на палеоген-неогеновій основі. Він характеризується наявністю темно-сірих лісових і опідзолених черноземних грунтів. В заплавах річок і на низьких надзаплавних терасах розвинені лукові відклади, в складі яких спостерігається наявність ілуватих супісків і суглинків, рідше - пісків і торфу.

На території району експлуатуються води наступних водоносних горизонтів: водоносний комплекс сеноман-келловейских (K2s-J3k) відкладів, водоносний горизонт байоських (J2b) відкладів. Бювети, в які підземні води надходять з двох горизонтів, змішуються перед подачею населенню і мають проміжний хімічний склад, який може змінюватися від співвідношення сеноман-келловейської та байоської води. Вода в бювети надходить безпосередньо з глибини 90 - 337 м, зберігаючи свої природні властивості та хімічний склад.

Водоносний комплекс у сеноман-келловейських відкладах поширений всюди. Сеноман-нижньокрейдові і оксфордсько-келловейські відклади не розділяються яким-небудь витриманим водотривом і утворюють єдиний водоносний комплекс. Представлений в основному різнозернистими пісками потужністю 20-40 м, що залягають на слабопроникній мергельно-крейдовій товщі сенон-турона. Потужність останньої коливається від 3-5 у західній частині району до 40-43 м у східній. Мергельно-крейдова товща відсутня у південно-західній частині району.

Водоносний горизонт континентальних відкладів середньої юри представлений пісками від тонкозернистих до крупнозернистих з гравелистими і галечниковими шарами, алевритом. Потужність горизонту досягає 20 м і більше; глибина його залягання збільшується в напрямку з заходу на схід. Експлуатація горизонту призвела до утворення великої депресійної воронки, радіус якої в північному напрямку досягає 60 км. Це може призвести до зміни складу підземних вод.

Район є великою міською агломерацією, яка розташована в крайовій частині міста на стику з приміським сільськогосподарським агрокомплексом і природними ландшафтами заміської зони, які в значній мірі порушені техногенезом.

Район має щільну забудову сучасними житловими будівлями, серед яких переважають 5-17-ти поверхові, місцями розташовуються ділянки, зайняті індивідуальним сектором. В районі функціонує більш 100 промислових підприємств різного профілю, враховуючи як великі виробничі об'єднання, так і малі. Промислові підприємства розташовані на території району нерівномірно, але в значній мірі тяжіють до внутрішньої частини міста. Зелені масиви представлені лісопарками, скверами і лісовими масивами, які виходять за межі міста. Це переважно хвойні дерева (сосна). Загальна площа зелених насаджень в районі складає близько 30 %. Більша частина району представлена новими або відносно недавно забудованими мікрорайонами, які характеризуються наявністю широких вулиць і проспектів, великих автодорожніх розв'язок і, відповідно, інтенсивним автомобільним рухом.

Для промислового сектора району характерна наявність різноманітних спеціалізацій: машинобудування, металообробка, приладобудування, хімічна, легка промисловість, лабораторні та дослідно-експериментальні установи. До джерел забруднення довкілля можна віднести також різної потужності котельні, яких у районі близько 20. Забруднення природного середовища району відбувається за рахунок газоподібних і твердих викидів, а також рідких стоків.

За результатами гідрогеохімічних досліджень встановлено, що вода сеноман-келловейського комплексу гідрокарбонатна кальцієва з середньою мінералізацією 502,2 мг/дм 3; байоського горизонту - гідрокарбонатна магнієво-кальцієва з середньою мінералі-зацією 434,2 мг/дм 3; змішана (з двох горизонтів) - гідрокарбонатна кальцієва, мінералі-зація 520,96 мг/дм 3. Результати визначення середнього вмісту компонентів у підземних водах (мг/дм 3) наведені в таблиці та згруповані по водоносним горизонтам. Вміст мікрокомпонентів в артезіанських водах набагато нижчий за гранично-допустимі концентрації (ГДК) і наближається до фонових природних концентрацій у маломінералізованих підземних водах Дніпрово-Донецького басейну. Максимальний вміст мікрокомпонентів (мг/дм 3): нікель (0,01), ванадій (0,01), хром (0,02), молібден (0,02), мідь (0,08), свинець (0,003), срібло (0,0006), вісмут (0,003), цинк (0,07). Показник жорсткості в переважній більшості проб нижчий за 6,13 мг?екв/дм 3. Також було виміряно рН, який не перевищує 7,62 та вміст нафтопродуктів (<0,03), які не перевищують ГДК. ГДК визначались за ДСанПіН-96 [6].

Отримані результати дають змогу зробити висновок, що підземні води добре захищені, вплив зони живлення не позначається на якості води. Було виявлено, що вміст макро- і мікрокомпонентів в підземних водах не перевищує ГДК, окрім заліза, вміст якого у 20 % проб перевищував ГДК в незначній мірі, що може бути пов'язано з корозією труб та обладнання свердловин.

Наведені дані свідчать, що мінералізація води, концентрація іонів натрію, хлору, кальцію, магнію, які визначають її сольовий склад, в бюветах з одного водоносного горизонту сеноман-келловейського або байосського залишалася майже постійною за період спостереження. Такий же характер мали зміни концентрацій калія, сульфатів, бікарбонатів. Це свідчить про стабільність хімічного складу підземних вод. Вода змішана (з двох водоносних горизонтів) має менш сталий хімічний склад.

Наступний етап досліджень буде направлений на оцінку мікрокомпонентного складу артезіанських підземних вод, які використовуються для питного водопостачання з метою встановлення їх біологічно значущих концентрацій для організму людини.

Перелік посилань

Бювети Києва. Якість артезіанської води. За ред. Гончарука В.В. - К: Геопринт, 2003. - 110 с.

Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственного питьевого назначения. -М.: Недра, 1987. - 237 с.

Авцын А.П., Жаворонков А.А., Строчкова Л.С. Принципы классификации заболеваний биогеохимической природы // Архив патологии. - 1983. - № 9. - С. 45-54.

Анализ минерального сырья. Под ред. Книпович Ю.Н. - Л.: 1959, 1055 с.

Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. Ч.1 / Л.А. Кульский, И.Т. Тороновский, А.М. Кочановский, М.А. Шевченко. - К.: Наукова думка, 1980. - 680 с.

Державні санітарні правила і норми "Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання" (ДСанПіН-96).

Размещено на Allbest.ru