Фев 10 2002

Микрокомпоненты в грунтовых, подземных

Микрокомпоненты в грунтовых, подземных

и минеральных водах отдельных

физико-географических провинций

А.Г. Волконский

Институт геологических наук НАН Украины, г. Киев

Наиболее полные сведения о микрокомпонентах в подземных (минеральных) водах Украинских Карпат и Закарпатья можно почерпнуть из работ [1 - 4], частично в публикациях автора [5, 6, 9, 11].

Охарактеризованы в основном углекислые минеральные воды Закарпатья, содержание в них отдельных микроэлементов, условия формирования микрокомпонентного состава, приуроченность к определенным типам вод, как холодных, так и термальных, воздействие различных определяющих факторов на микроэлементы, формы миграции микрокомпонентов в минеральных водах.

Отметим, что за последние десятилетия опубликовано ряд крупных обобщающих работ регионального плана, в которых значительное внимание уделяется микроэлементам [12 – 18].

На основании анализа указанных работ и собственных материалов нами построена таблица, отражающая в региональном плане средние содержания микроэлементов в грунтовых, подземных и минеральных водах отдельных физико-географических провинций. Следует сказать, что кроме отмеченных нами ранее [6 - 10] основных факторов формирования микроэлементного состава углекислых минеральных вод Украинских Карпат, так и в целом для подземных вод зоны гипергенеза, важнейшую роль играет физико-географическая зональность, а в более широком плане гидрогеохимическая зональность.

Известно, что на территории бывшего Союза широтная гидрогеохимическая зональность проявляется в последовательном повышении минерализации грунтовых и подземных вод в направлении от северных к южным широтам, в смене вод выщелачивания водами континентального засоления (рис.1). В горных областях как аридного, так и гумидного климата (Украинские Карпаты) подземные воды зоны свободного водообмена

Таблица 1. Среднее содержание микроэлементов в грунтовых, подземных и минеральных водах отдельных физико-географи-ческих провинций

Воды

грунтовые

подземные

Зона

Выщелачивания

Континентального засоления

Гипергенеза

Провинция

1, 2, 3, 4*

альпийская, углекислых минеральных вод Украинских Карпат

Тип воды

HCO3 – Na –Mg - Ca

HCO3 – Cl -SO4 – Mg –Ca - Na

C - SO4 -HCO3 - Mg – Na - Ca

HCO3 – Na и

HCO3 – Cl - Na

Макрокомпоненты, мг/л

Родники, источники инт. 10-50м.

Скважины, инт. 50-250м

NO3-

1,67

10,4

3,41

0,8

0,5

NO2-

0,06

0,5

0,14

0,2

0,1

NH4-

0,42

1,11

0,56

0,04

0,02

SiO2

15,3

26

17,4

9

12

CO2(cвоб.)

25,9

26,3

26

302

660

Сорг.(нелет)

6,23

4,3

5,86

8

6

220

1273

431

1738

5925

PH

6,75

7,5

6,9

6,7

6,5

Микроэлементы, мкг/л

Li

7,41

40,3

14

520

1430

B

28,2

95,8

41,8

1900

13900

F

320

970

450

300

1210

Al

269

317

279

280

330

Mn

31,7

120

49,4

550

330

Fe

482

825

547

2530

2120

Co

0,64

1,21

0,75

2,3

3

Ni

2,84

4,57

3,31

8

11

Cu

4,78

8,88

5,58

160

260

Zn

28

57,6

34

120

480

As

1,95

2,55

2,07

1

Br

101

509

183

170

300

Sr

108

493

185

1

6

Mo

1,43

4,72

2,06

I

6,02

56,5

16,1

190

120

Ba

12

50,1

19,6

300

500

Hg

1,2

Pb

2

3,07

2,21

2,5

2,5

* 1. многолетней мерзлоты; 2. тропические и субтропические; 3. горные; 4. умеренного климата.

Рис.1. Среднее содержание микроэлементов в грунтовых водах, согласно Периодической системе элементов Д.И. Менделеева

Рис. 2. Средние содержание микроэлементов в подземных водах зоны гипергенеза

имеют не широтную, а высотную зональность, что обусловлено степенью увлажнения и промытости пород на разных высотах. На отметках выше 1500 м преобладают пресные воды весьма низкой минерализации до 0,2 г/л, на меньших высотах – до 0,5 г/л. У подножья гор и в межгорных впадинах проявляются солоноватые и соленые воды Cl-SO4 и SO4-Cl-Mg-Na состава. В складчатых структурах горных областей, сложенных в разной степени метаморфизованными и сильно дислоцированными терригенными карбонатными и вулканогенными толщами, развиты термальные, реже холодные, гидрокарбонатные и хлоридно-гидрокарбонатно-натриевые воды с минерализацией 3-5 до 15-20 г/л, содержание углекислоты, в которых достигает 3-5 г/л и более. Концентрации микроэлементов в таких водах составляют (мкг/л): Cu-10-200; Zn-5-20; Pb-10-50; Mn-10-200; Co-10-100; Mo-20; Fe-5000-15000; Li-10000-52000, местами также Sb-8000-10000; As-10000-50000.

Углекислые воды в складчатых структурах горных областей преимущественно инфильтрационного генезиса, реже с примесью метаморфогенных и (или) седиментогенных вод (рис.2).

Резюмируя изложенное:

– средние содержания микроэлементов в грунтовых, подземных и минеральных водах зоны гипергенеза отражают влияние физико-географических провинций, в которых эти воды формируются и подчиняются широтной (высотной) гидрогеохимической зональности;

– для подземных вод зоны гипергенеза характерно зональное изменение их химических и физических свойств с глубиной, что существенно отражается на характере гидрогеохимических процессов;

– на фоне общей гидрогеохимической закономерности углекислые минеральные воды Украинских Карпат выглядят как “локальная аномалия”. Воды отличаются высоким содержанием отдельных микроэлементов: Li, B, F, Fe, Mn, Cu, Zn, Br, I – генезис и условия формирования, которых еще далеко не расшифрован.

Литература

1. Бабинец А.Е., Марус В.И., Койнов И.М. Минеральные и термальные воды Советских Карпат. –Киев: Наук. думка, 1978.- 160 с.

2. Бабинец А.Е., Радько Н.И. Микроэлементы в минеральных водах южного склона Украинских Карпат // Геол. журн.- 1956. –16, вып. 2. – С. 21-29.

3. Бабинець А.Є. Вуглекислі мінеральні джерела Радянських Карпат // Доп. АН УРСР.– 1947.– №5. – С.23-26.

4. Билак С.П. Минеральные воды Закарпатья.- Львов: Вища школа, 1986. – 168с.

5. Волконский А.Г. Микроэлементы в углекислых минеральных водах Украинских Карпат. Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, тов. “Знання” України, №1 2002.- С. 72-76.

6. Волконский А.Г. Основные доноры микроэлементов в углекислых содовых минеральных водах Поляно-Квасовского подтипа. В сб. Проблемы минеральных вод Киев: 2002.- С.96-101.

7. Волконский А.Г. Условия формирования химического состава углекислых минеральных содовых вод Украинских Складчатых Карпат. // Miedzynarodowa Konferencja V Jubileuszowa Szkola Geomechaniki. Gliwice – Ustron 16-19 pazdziernika 2001 r.- C. 41-51.

8. Волконский А.Г. Факторы, способствующие образованию углекислых содовых минеральных вод Украинских Складчатых Карпат. // Геол. журн. 2002. №2. – С.132-141.

9. Волконский А.Г. Формирование микрокомпонентного состава углекислых минеральных вод Украинских Карпат. // Вода и здоровье-2001. – Одесса: ОЦНТЭИ, 2001. – С. 39-45.

10. Волконский А.Г. Химический и изотопный состав растворенных газов углекислых минеральных вод Закарпатья как критерий их генезиса. // Геол. журн.– 1999. – №3.–С.67-74.

11. Волконский А.Г., Крыжко Г.Г. Микроэлементы в подземных водах Закарпатья. – В кн. Региональные условия динамики, охрана и пополнение подземных вод УССР.- Киев: Наук. думка, 1979. – С. 24-29.

12. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеивание. М.: «Мысль», 1983.- 272 с.

13. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимия. М.: Недра. 1992.-463 с.

14. Основы гидрогеологии // Гидрогеохимия.–Новосибирск: Наука, 1982.–283 с.

15. Перельман А.И. Геохимия.– М.: Высш. шк., 1989. – 528 с.

16. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. – М.: Недра, 1978.- 287 с.

17. Шестопалов В.М., Осокіна Н.П., Оніщенко І.П. Вміст пестицидів у мінеральних водах Закарпатського регіону. // Геол. журн. 1988.- №1-2. С. 242-249.

18. Щербаков А.В., Вознесенский А.И., Дворов В.И. Гидрогеохимия литогенеза Восточных Карпат.-М.:Наука, 1987. – 157 с. – (Тр.ГИ АН СССР; Вып.403).

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.