Содержание к диссертации
Введение
1. Ландшафтно-климатические условия волгоградской области 8
1.1. Климат, рельеф, гидрография 8
1.2. Геологическое строение 22
1.3. Природные ландшафты 27
2. Основные условия и факторы загрязнения природной среды исследуемой территории 38
2.1. Характеристика почвенного покрова 38
2.2. Анализ состояния водных объектов 45
2.3. Техногенные факторы загрязнения почв и водных объектов 56
3. Экологические последствия загрязнения окружающей среды на территории нефтегазодобывающих комплексов 77
3.1. Арчединская группа месторождений 77
3.2. Коробковская группа месторождений 89
3.3. Жирновская группа месторождений 99
4. Экологические последствия эксплуатации крупных промышленных и сельскохозяйственных объектов 111
4.1. Южная промышленная зона 111
4.2. Северная промышленная зона 124
4.3. Агропромышленные объекты 143
5. Рекомендации по проведению экологического мониторинга 149
заключение 160
- Природные ландшафты
- Анализ состояния водных объектов
- Коробковская группа месторождений
- Северная промышленная зона
Введение к работе
Актуальность. Волгоградская область является одним из крупнейших промышленных районов Южного федерального округа.
Отходы предприятий промышленности, коммунального и сельского хозяйства концентрируются на свалках, прудах-накопителях и других приемниках отходов, загрязняя окружающую природную среду.
В условиях широкого проявления на территории области факторов изменения геохимии ландшафтов, связанных с деятельностью человека (мелиорация земель, эксплуатация подземных вод, накопление промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, эксплуатация нефтяных и газовых месторождений), важное значение приобретает изучение экологических последствий таких изменений. Особо актуальными являются проблемы, связанные с загрязнениями водных объектов и почв - важнейших элементов природного ландшафта, наиболее подверженных техногенным воздействиям. Возрастающая активность инженерно-хозяйственного освоения территории требует интенсификации научных исследований и разработок, направленных на сохранение окружающей природной среды и устранение негативных последствий ландшафтно-геохимических процессов.
Основной целью работы являлось изучение природных и техногенных факторов ландшафтно-геохимических и гидрохимических изменений в зоне влияния крупных хозяйственных объектов на территории Волгоградской области, а также оценка их влияния на экологическое состояние окружающей среды.
В соответствии с основной целью работы автором решались следующие задачи:
• анализ природных условий территории;
• изучение тенденций ландшафтно-геохимических процессов в зоне влияния техногенных загрязнений;
• характеристика основных объектов загрязнения природной среды и их воздействия на экологическое состояние территории;
• анализ и оценка влияния загрязняющих веществ на качество почв и водных объектов;
• разработка рекомендаций по проведению экологического мониторинга. Научная новизна:
• впервые обобщены характеристики ландшафтно-геохимических процессов и экологического состояния территорий на наиболее крупных промышленных и сельскохозяйственных объектах Волгоградской области;
• установлены тенденции изменения почвенных и гидрохимических условий территории;
• выполнена оценка эффективности действующей на территории Волгоградской области опорно-наблюдательной сети;
• разработаны рекомендации по проведению экологического мониторинга в зоне влияния крупных техногенных объектов.
На защиту выносятся:
• тенденции изменения почвенных и гидрохимических условий территории;
• характеристика основных объектов техногенного загрязнения водных объектов и почв Волгоградской области;
• анализ и оценка ландшафтно-геохимических и гидрохимических изменений в зоне техногенных воздействий;
• экологические последствия загрязнения природной среды;
• рекомендации по проведению экологического мониторинга. Практические результаты работы могут быть использованы при:
• разработке экологического обоснования проектов инженерно- хозяйственного освоения территории;
• разработке мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов в зоне техногенного загрязнения;
• обосновании методов контроля негативных процессов на основе системы регионального мониторинга природной среды.
Представленные в диссертации материалы имеют научно-справочный характер и могут быть использованы при разработке программ мониторинга почв и водных объектов. Кроме того, теоретические положения работы могут использоваться в учебных курсах дисциплин "Геохимия ландшафта", "Геоэкология", "Охрана окружающей среды".
Достоверность представленных в работе положений, результатов и выводов подтверждается наличием обширного фактического материала полевых и лабораторных исследований, проведенных по аттестованным методикам, а также данными регионального и ведомственного экологического мониторинга.
Изученность и фактический материал. Диссертация выполнена на основе теоретических и методических положений, разработанных в физической географии и геоэкологии Н.И. Алексеевским, Д.Л. Армандом, В.А. Брылевым, П.И. Бухарицыным, Н.С. Касимовым, Б.И. Кочуровым, А.Н. Сажиным, М.А. Шубиным и др.
Работа выполнена на основе исследований автора, проведенных во время обучения в аспирантуре на кафедре водоснабжения и водной экологии ВолгГАСУ. В работе были использованы опубликованные и фондовые материалы Волгоградской геологоразведочной экспедиции, сводные тематические работы, обширный литературный и фондовый материал буровых, геофизических, инженерно-геологических, гидрогеологических, гидрохимических и других исследований институтов Гидропроект, Ростовводоканалпроект, ВНИИВОД-ГЕО, Волгоградского областного и городского комитетов по охране природы, Волгоградского отделения РЭА, результаты лабораторного изучения почв, подземных и поверхностных вод на предприятиях Волгоградской области.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на конференциях: "Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области" (Волгоград, 2001г.), на экологических чтениях Волгоградского отделения РЭА и краеведческих чтениях (Волгоград 2000-2002гг.), на конференциях ВолГАСУ и т.д.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, общим объемом 176 страниц, включает 28 таблиц, 21 рисунок и список литературы из 150 наименований.
Природные ландшафты
Ландшафты Волгоградской области тесно связаны с климатическими и литологическими особенностями территории (рис.2). Общей закономерностью почвенно-растительного покрова является широтная зональность размещения на Русской равнине [8]. На территории области смена главных типов почв и растительности происходит по мере движения с северо-запада на юго-восток: от черноземно-степной зоны с подзонами обыкновенного и южного чернозема до зоны полупустынь со светло-каштановыми и солонцовыми почвами, из-за увеличения в юго-восточном направлении количества поступающего тепла и снижения увлажнения по мере приближения к Каспию [91]. Подсчитать площади, занимаемые ландшафтами и типами местности, осуществить картографирование ландшафтов позволило ландшафтное дешифрирование космофотоснимков (КФС) природных геосистем ландшафт-местность, в сочетании с анализом тематических и топографических карт, разработанное В.А. Брылевым и рассмотренное в работах А. С. Рулева [101, 91]. На территории Волгоградской области выделяются - лесостепная, степная, полупустынная природные зоны и интразоналъные ландшафты, подробно охарактеризованные в работах В. А. Брылева и др. [91].
Лесостепная зона занимает очень небольшую площадь и располагается на севере Волгоградской области, включает Гусельско-Тетеревятский район, который входит в Приволжскую возвышенную провинцию. Абсолютные отметки достигают 358 м. Под оруденелыми песчаниками находится глинистый водоупорный горизонт, который обусловил неглубокое залегание грунтовых вод. Почти весь район покрыт лесной растительностью, т. к. из-за общей приподнятости здесь выпадает большое количество осадков [91]. В настоящее время кроме естественных лесов, приуроченных к пониженным формам рельефа (поймы рек Волги, Медведицы, Хопра, Дона, балок и водоразделов черноземной степи), насчитывается более 165 тыс. га искусственных защитных лесных насаждений [72]. Степная зона занимает более 80 % территории и расположена преимущественно в правобережье. Здесь отсутствуют леса, а степи из разнотравных превращаются в злаковые. Зона степей подразделяется на две подзоны: разнотравно-типчаково-ковыльных черноземных степей и типчаково-ковыльных (сухих) степей на каштановых почвах. В подзону разнотравно-типчаково-ковыльных (умеренно-засушливых черноземных) степей Волгоградской области входят три провинции: Донская возвышенная, Окско-Донская равнинная и Приволжская возвышенная [91]. Донская возвышенная провинция, которая представляет собой плато, сложенное с поверхности наклонно залегающими пластами различных пород (глинами, песчаниками, мелом) и густо рассеченное овражно-балочной сетью на отдельных участках. Расположена провинция на юго-восточном окончании Калачской возвышенности. По почвенно-растительным особенностям покрова разделяется на два ландшафтных подрайона: на севере - Калачский с преобладанием разнотравно-ковыльного комплекса на обычных черноземах; на юге - Слащевский с южными черноземами, которые сформировались из-за уменьшения осадков [91].
Окско-Донская равнинная провинция расположена на южной части Окско-Донской равнины. Наблюдается слабая линейная эрозия и малый плоскостной смыв почв по склонам, из-за плоского равнинного рельефа, имеющего незначительный уклон на запад и юг. Водораздельные пространства плоские. В провинции выделяются два подрайона: Хоперский и Бузулукский. Рубеж, проходящий по долинам pp. Бузулука и Терсы, между подзонами обычных и южных черноземов, является границей данных подрайонов. На обычных черноземах к северу от рубежа между подзонами формируются разнотравно-типчаково-ковыльные степи. В состав Приволжской возвышенной провинции входит ландшафтный район Медведицких яров, который расположен на северо-востоке зоны черноземных степей. Район сильно расчленен оврагами, из-за лежащих на поверхности нестойких пород (моренные отложения, пески, глины). Западный склон Медведицких Яров более длинный и пологий, чем восточный, что определяет асимметрию провинции [91].
К юго-востоку от долины pp. Медведицы и Дона проходит широкой полосой подзона типчаково-ковылъных (сухих) степей на каштановых почвах. Долина р. Волги, возвышенности Ергеней и Сырта служат восточным рубежом подзоны. Южные черноземы постепенно сменяются темно-каштановыми почвами. Подзону типчаково-ковылъных сухих степей образуют провинции: Донская и Приволжская возвышенные, Чирско-Донская равнинная и Заволжская равнинно-возвышенная. К Донской возвышенной провинции относится Чирско-Донской район. Донские склоны короткие и крутые, террасированные, сильно изрезанные древними и современными балками, оврагами и промоинами, т.к. высшие точки Восточно-Донской гряды (с абсолютными отметками 250-220 м) смещены к долине р. Дон. На северном и северо-восточном участках они резким уступом обрываются к долине р. Дон. Основными материнскими породами здесь являются песчаники, глины, опоки, опоковидные песчаники, а на севере- выходы мергеля и писчего мела на обрывах. Общая расчлененность рельефа овражно-балочной сетью достигает 2 км на 1 км2. Южная часть провинции до р. Чир имеет более равнинный характер и покатость на юг, абсолютные высоты снижаются с 200 до 150 м. Уменьшается расчлененность поверхности эрозией до 1 км на 1 км2. Из-за различия в геоморфологии и почвенно-растительном покрове здесь выделяются три подрайона. Северную часть Донской Луки охватывает подрайон высоких плато с наибольшими высотами и расчлененностью рельефа. На темно-каштановых почвах сформировались северные типчаково-ковыльные степи. Подрайон низких плато расположен на юге, где рельеф более пологий и перепады высот малы. На каштановых почвах формируются степные комплексы более ксерофитного облика, т. к. осадков здесь меньше, чем в северных подрайонах [91]. В зоне выхода легкоразмываемых пород - известняковых и меловых обрывов, сложился северо-восточный подрайон. Подрайон охарактеризован темно-каштановыми щебенистыми почвами, на которых формируются ландшафты каменистых меловых степей. На южной оконечности Приволжской возвышенности сформировались ландшафты Приволжской возвышенной провинции, состоящей из двух природных районов. В пределах Доно-Медведицкой гряды, занимающей междуречье pp. Медведицы и Иловли, расположен Иловлинско-Медведицкий природный район. В целом рельеф представляет приподнятую пологоувалистую поверхность с возвышающимися над окружающей местностью останцами. Растительные комплексы сухих степей сформировались на темно-каштановых почвах района, где наблюдается резкое различие в отдельных его частях. На северо-востоке существенно меняются геоморфологические условия, неоднороден рельеф западных и восточных склонов гряды. Здесь можно выделить два подрайона. К западу от водораздела pp. Медведицы и Иловли расположен пологий подрайон низких плато. Он более пологий и длинный, чем восточный. Рельеф характеризуется равнинностью, отсутствием резких уступов и слабым наклоном в сторону р. Медведицы, поэтому расчлененность овражно-балочной сетью невелика. На коротком и крутом склоне гряды расположен восточный подрайон высоких плато, который подвергается интенсивному расчленению оврагами, балками, небольшими речками, склоны которых рассечены молодыми оврагами, реже балками [91]. К востоку от долин pp. Иловли и Дон расположен Волго-Иловлинский район с абсолютными отметками высот от 300-250 м на севере района, и до 150 м на юге. Охарактеризован район типчаково-ковыльными степями с элементами южного разнотравья на каштановых почвах. В этом районе выделяются подрайоны высоких плато, лежащих к северу от долины р. Балыклейка, юго-западных низких плато и террас с плосковолнистым рельефом и юго-восточных склонов Приволжской возвышенности [91].
Анализ состояния водных объектов
На территории Волгоградской области поверхностные водные ресурсы используются для нужд населения, предприятий и организаций различных отраслей народного хозяйства. Результаты анализов воды основных водотоков Волгоградской области показывают, что вода загрязнена в основном по восьми ингредиентам: фенолам, иону-аммония, нефтепродуктам, меди, алюминию, сульфатам, фосфатам, марганцу [145]. Ухудшение качества воды происходит в основном за счет медно-цинковых, органических и щелочноземельных соединений. В 2002 г. по Волгоградской области сброшено в поверхностные водные объекты, в подземные горизонты и в различные накопители, впадины, поля фильтрации и на рельеф 340,77 млн. м3 сточных вод. Источником загрязнения водоемов являются также дождевые и талые сточные воды, поступающие в водные объекты с территорий предприятий и населенных пунктов [49]. Следует отметить, однако, что большинство водотоков и водоемов области по качеству воды соответствуют требованиям, предъявляемым к водным объектам рыбохозяйственного назначения или питьевого водоснабжения. Гидрогеологические условия Волгоградской области определяются рядом факторов: геологическим строением, условиями дренированности, характером и степенью засоленности пород зоны аэрации, разнообразием литологического состава водовмещающих пород и особенностями климата. В гидрогеологическом отношении Волгоградская область входит в пределы двух крупных регионов: Восточно-Европейского и Скифско-Туранско-Западно-Сибирского.
В первом из них выделяются Восточно-Русская и Прикаспийская провинции, во втором - Крымско-Предкавказская провинция [91]. Каждая из провинций объединяет системы бассейнов пластовых вод, выделенные на рис.4 и включающие: Восточно-Русская провинция: Приволжско-Хоперский бассейн пластовых вод (Волго-Донское междуречье); Донецко-Донской бассейн пластовых вод (правобережье р. Дона и донской склон Ергеней); Сыртовский бассейн пластовых (блоко-пластовых) еод.Прикаспийская провинция: Северо-Каспийский бассейн; Крымско-Предкавказская провинция: Ергенинский бассейн. Восточно-Русская провинция. Приволжско-Хоперский бассейн расположен на западе Нижнего Поволжья и занимает большую часть Воронежской антеклизы. Восточная граница его четко оконтурена гравитационным уступом Прикаспийской антеклизы, северо-западная -Рязано-Саратовским прогибом. Южная граница условно проведена по долине р. Дона и Волго-Донскому судоходному каналу. Мощность осадочного чехла закономерно увеличивается в восточном направлении от 0,3-0,5 км на западе Хоперской моноклинали до 5-6 км у границы с Прикаспийской синеклизой. Подземные воды приурочены ко всем подразделениям бассейна. Палеозойский комплекс представлен серией водоносных комплексов, связанных с карбонатными и песчаными коллекторами и характеризуется наличием преимущественно напорных высокоминерализованных вод и рассолов. Исключение составляют западная часть Хоперской моноклинали, Арчедино-Донские и Жирновско-Бахметьевские поднятия, где палеозойские отложения выходят на поверхность или залегают под небольшой (150-200 м) толщей мезо-кайнозойских осадков и содержат в верхней части воды преимущественно с минерализацией до 3 г/дм3, местами - пресные различного химического состава. Юрские и нижнемеловые горизонты (исключая альбский) приурочены к маломощным, слабо водообильным прослоям песков и песчаников среди глин. Практический интерес они представляют только в полосе Доно-Медведицких дислокаций, где более водообильные горизонты отсутствуют. Из этого комплекса наибольшим распространением и водообильностью характеризуется альб-сеноманский комплекс, повсеместно содержащий воды удовлетворительного качества (до 3 г/дм3).
Палеогеновые отложения, слагающие наиболее приподнятые участки Приволжской и Калачской возвышенностей, содержат несколько этажно-расположенных горизонтов с водами пестрой минерализации (до 3 г/дм3) и химического состава. Неоген-четвертичные осадки выполняют долины рек (современные и древние) и обширную Хоперско-Бузулукскую равнину. Подземные воды связаны здесь с гравийно-песчаными отложениями и повсеместно имеют первостепенное значение для целей водоснабжения. Защищенность подземных вод от загрязнения полностью зависит от характера перекрывающей толщи, глубины залегания подземных вод, мощности водоупоров. В описываемом бассейне наиболее подвержены загрязнению подземные воды верхнего этажа и речных долин. Для Приволжско-Хоперского артезианского бассейна характерна частая переменность категорий защищенности как грунтовых, так и первых от поверхности напорных водоносных горизонтов, особенно на правобережье Хопра, где используются воды разных по возрасту гидрогеологических подразделений от девона до палеогена включительно [139]. Донецко-Донской бассейн входит в пределы области своим северовосточным флангом. В тектоническом плане рассматриваемая территория расположена на стыке основных структур Воронежской антеклизы. Северная часть бассейна относится к Хоперской моноклинали и южному окончанию Доно-Медвединских дислокаций, южная - к Первомайско-Чирской моноклинали и Тормосинскому прогибу. В пределах бассейна развиты все отложения от каменноугольных до четвертичных включительно. Мощность осадочного чехла увеличивается от 0,6-1,0 км на северо-западе до 4-5 км на юго-востоке. Подземные воды известны в каменноугольных, юрских, меловых, палеогеновых, неогеновых и четвертичных осадках. Основные горизонты Донецко-Донской провинции приурочены к альб-сеноманским палеогеновым и четвертичным аллювиальным отложениям. В единичных случаях используются воды юрских, турон-коньякских и сантон-кампанских отложений. Открытость геологической структуры на большей части территории, наличие хорошо разработанной эрозионной сети способствует интенсивной инфильтрации атмосферных осадков, а также всякого рода загрязнителей в эксплуатируемые водоносные горизонты и комплексы [14, 15].
Сочетание этих факторов обеспечивает слабую защищенность подземных вод в описываемом бассейне. Наличие в данном районе разновозрастных гидрогеологических подразделений с различной литологией и мощностью перекрывающих отложений определяет частую перемежаемость категорий защищенности. Сыртовский бассейн расположен на крайнем северо-востоке области и ограничивается с запада, юга и востока, оконтуривается гравитационным уступом Прикаспийской синеклизы. Подземные воды с минерализацией, в основном, от 3 до 10 г/дм3, реже до 3 г/м3 приурочены к так называемым подсыртовым пескам, ниже - к морским осадкам апшеронского и акчагыльского ярусов. Защищенность водоносных горизонтов слабая и средняя [139]. Прикаспийская провинция. Северо-Каспийский бассейн занимает восточную и юго-восточную часть территории. В описываемом районе граница его определена административными границами с Саратовской областью, Казахстаном, Астраханской областью и Калмыкией. Характерной особенностью бассейна является огромная мощность осадочного чехла, достигающая по данным геофизики 14-17 км. Широкое развитие соляно-купольной тектоники, с которой связана миграция рассолов из палеозойских водоносных комплексов в вышележащие, низкое гипсометрическое положение и слабая расчлененность поверхности бассейна, засушливый климат способствуют накоплению преимущественно соленых вод и рассолов.
Лишь в краевых частях (у берега р. Волги) в четвертичных и верхних горизонтах неогеновых, палеогеновых и меловых отложений содержатся воды с минерализацией до 3 г/дм3. На остальной территории пресные воды встречаются редко, в виде линз. Исключение составляет Волго-Ахтубинская пойма, где повсеместно распространены грунтовые воды с минерализацией, в основном, до 1г/дм3, реже - до 3 г/дм3. Характер отложений в верхних горизонтах не обеспечивает надежную защиту подземных вод от загрязнения. При наличии гидрогеологических "окон" и при интенсивной техногенной нагрузке есть опасность загрязнения подземных вод как первого от поверхности, так и нижележащих водоносных горизонтов [139]. Крымско-Предкавказская провинция
Коробковская группа месторождений
Район месторождения относится к южному окончанию Приволжской возвышенности, располагается на западном склоне Доно-Медведицкой гряды [149]. Рельеф представлен всхолмленным степным плато, расчлененным сетью оврагов межбалочных водоразделов. Правые склоны балок и оврагов крутые и хорошо обнажены, левые пологие, покрытые чехлом песчано-глинистого делювия. Региональный уклон поверхности с северо-востока на юго-запад в сторону р. Медведицы. Абсолютные отметки колеблются от 160 - 220 м над уровнем моря. Территория Коробковского месторождения относится к степной зоне, к подзоне белополынно-злаковой с начальной мозаикой и пятнами галоидофитного типа растительности и целиком совпадает с подзоной темно-каштановых почв. Почвенный покров пятнистый, за счет солонцов, разбросанных среди зональных почв. Почвообразующими породами являются покровные суглинки. Механический состав преимущественно тяжелосуглинистый. Колебания гумуса в пахотном слое в пределах от 3,5 до 8 мг/экв. В горизонте А+В1 содержится от 16 до 29 мг/ экв кальция, магния от 3,5 до 8 мг/экв [144].Дефицитом в темнокаштановых почвах является фосфор. Сумма поглощенных оснований находится в пределах 22-30 мг/экв на 100 г почвы. Почвенный профиль чаще промыт от легкорастворимых солей на глубине 150-170 см. Сухой остаток колеблется в пределах 0,05-0,09 %. Общая щелочность 0,02-0,04 %. В темно-каштановых почвах в комплексе с солонцами от 10 до 50 % и более, в горизонте В1 содержится от 13 до 22,5 % натрия. Данные химического анализа почв в районе трассы газопровода приведены в табл.16.
Поверхностные воды Коробковского месторождения представлены pp. Мокрая Ольховка, Бурлук, а также прудами. Реки отнесены к малым, равнинным рекам, их истоки связаны с родниками. Максимальный сток приходится на весну (до 90% годового стока). Водный режим характеризуется высоким уровнем весеннего половодья и низкой меженью. Основными источниками питания служат атмосферные осадки и грунтовые воды. Летом из-за недостаточного поступления грунтовых вод реки мелеют и теряют постоянный водоток, разбиваясь на отдельные плесы. Пруды питаются в основном, за счет талых снеговых вод, что приводит к их частому пересыханию и промерзанию. Результаты количественного химического анализа природных вод р. Мокрая Ольховка представлены в табл. 17. В районе развития Коробковского месторождения нефти преобладают грунтовые пресные воды, с минерализацией до 1 г/дм3, редко отмечается минерализация до 1,6 г/дм3. Условия естественной защищенности грунтовых вод от загрязнения в данном районе изменяются ввиду смены рельефа и литологии покровных отложений [138]. Качество воды в основном соответствует нормативам ПДК (табл.18). В пределах описываемого района по гидрогеологическим условиям выделяются следующие водоносные горизонты (рис. 12, 13) [149]:
Водоносный горизонт верхнечетвертичных-современных аллювиальных отложений (aQm+iv) слагает поймы и надпойменные террасы рек Бурлука и Солодовки. Водоносными являются разнозернистые пески, местами в основании с гравием и галькой, с прослоями супесей, суглинков и песчанистых глин. Водовмещающие песчаные отложения почти повсеместно перекрыты водоупорными супесями, суглинками и глинами мощностью чаще 0,5 -5 м. Преобладают пресные воды, с минерализацией до 1 г/дм . Редко отмечается повышенная минерализация до 1,6 г/дм . По химсоставу воды обычно гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-хлоридные, натриево-кальциевые, кальциево-натриевые. Практическое значение горизонт имеет для местного водоснабжения сел и ферм. По мощности покровных водоупорных отложений (менее 5 м, местами гидравлические окна) горизонт является незащищенным. Водоносный горизонт сеноманских отложений (K2s) имеет широкое распространение в описываемом районе. В долинах pp. Бурлук, Солодовки сеноманский горизонт залегает непосредственно под четвертичным аллювием (ed Qm+iv), мощность которого до 10 -15 м. Горизонт приурочен к морским песчаным отложениям. На площадях выходов на поверхность горизонт является безнапорным. Воды горизонта пресные, с минерализацией 0,5-1,0 г/дм . По химсоставу сульфатно-гидрокарбонатные, хлоридно-сульфатные, хлоридно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые. Водоносный сеноманский горизонт имеет большое практическое значение и широко используется для хозпитьевого водоснабжения (Гречихинский водозабор для водоснабжения г. Жирновска). В долинах pp. Бузулук, Солодовки основной сеноманский горизонт залегает непосредственно под четвертичным аллювием, мощность которого до 10-15 м. Горизонт является незащищенным (III категория) при мощности покровных отложений меньше 5 м и при наличии гидравлических окон, а также при взаимосвязи с аллювием. По химсоставу воды обычно гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-хлоридные, натриево-кальциевые,
Северная промышленная зона
Рассматриваемая территория включает крупный объект геохимического загрязнения природного ландшафта - Большой Лиман, а также урбанизированные ландшафты северной части г. Волгограда в зоне крупных промышленных предприятий. "Большой Лиман". В районе промышленной зоны г. Волжского имеется крупный комплекс очистных сооружений жидких и твердых отходов, а также пруд-испаритель "Большой Лиман". Общая площадь, занимаемая прудами-накопителями, испарителями, свалками твердых промышленных отходов, земледельческими полями орошения (ЗПО) в промзоне Волжского, составляет около 12 тыс.га. Лиман является приемником очищенных и загрязненных сточных вод, предварительно разбавленных бытовыми сточными водами [139]. Эксплуатация промышленными предприятиями северной промышленной зоны привела к фактически полному изменению геохимии ландшафта, в т. ч. интенсивному загрязнению почвенного покрова, поверхностных вод и особенно к загрязнению первого от поверхности водоносного горизонта подземных вод. В геоморфологическом отношении район исследований принадлежит к северо-западной окраине Прикаспийской впадины и представляет собой плоскую морскую аккумулятивную равнину со слабым уклоном поверхности в южном направлении, в сторону р. Ахтуба, и в западном в сторону Волгоградского водохранилища, осложненную лиманами и лиманообразными понижениями [146, 147]. Отметки поверхности урочища "Большой Лиман" колеблются в пределах от 18,46 до 21,09 м. На участке между лиманами и Ахтубой отметки поверхности изменяются от 21 до 3,5 м. Глубина урочища, представляющего собой корытообразную депрессию до хвалынского рельефа, около 5 м. Наиболее незащищенными от проникновения загрязнения являются воды современного аллювия Волго-Ахтубинской поймы. Здесь защищенность водоносного горизонта не превышает II категории. Поскольку распространение загрязнения идет в основном по вертикали, то в первую очередь загрязнению подвержен первый от поверхности водоносный горизонт, а через него загрязнение проникает в основной для описываемого района эксплуатируемый водоносный горизонт хазарских отложений.
Исходя из характера сбрасываемых в "Большой Лиман" стоков, наибольшую опасность для водных объектов представляет проникновение таких ингредиентов, как метанол, формальдегид, диметил-диоксид (ДМД), капролактам, анилин, цианиды. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) для определяемых компонентов составляют для: метанола - 3,0 мг/дм , п "і формальдегида - 0,05 г/дм, диметилдиоксида (ДМД) - 0,005 мг/дм , э -э -з капролактама - 1,0 мг/дм , анилина - 0,1 мг/дм , цианидов - 0,1 мг/дм [139, 147] Так в пробе воды, отобранной из р. Ахтуба выше водозабора птицефабрики, обнаружены превышения ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования по трем ингредиентам: ХПК в 1,4 раза, фенолам в 1,3 раза, марганцу в 1,4 раза, (табл.24) В районе описываемого очага загрязнения выделены следующие гидрогеологические подразделения [139]:
Водоносный аллювиальный горизонт развит на юге исследуемой площади, в пределах Волго-Ахтубинской поймы. Подземные воды приурочены к пескам от мелко - до разнозернистых, реже - к супесям и суглинкам. Глубина залегания их колеблется от 0,9 до 5 м. Зеркало грунтовых вод устанавливается на тех же глубинах, на абсолютных отметках минус 5,0-10 м [136]. Воды аллювия безнапорные. Минерализация их от 1 до 3 г/дм ; встречаются воды и с более высокой минерализацией. В химическом составе преобладают сульфатные и гидрокарбонатные ионы. Воды аллювиальных отложений преимущественно пресные используются местным населением для хозяйственно-питьевых нужд путем эксплуатации водозаборных скважин и колодцев. Водоносный горизонт верхнечетвертичных морских хвалынских отложений развит практически повсеместно за исключением территории, непосредственно примыкающей к лиману. Водосодержащие пески и супеси в ненарушенных условиях носят преимущественно линзообразный характер. Мощность их невелика и, как правило, не превышает 1,5 - 3,5 м. Глубина установившегося уровня 1,7- 7,0 м. Водообильность хвалынских отложений невелика и, как правило, не превышает 0,1 - 0,5 л/с. По химическому составу воды хвалыни пестрые от гидрокарбонатных с минерализацией до 1 г/дм до хлоридных и смешанных с минерализацией до 3 г/дм и выше. Горизонт безнапорный. Источником питания являются атмосферные осадки и воды местного поверхностного стока. Для целей водоснабжения горизонт используется слабо ввиду малой водообильности и повышенной минерализации. Слабопроницаемый ателъский горизонт распространен в южной половине изучаемой территории. Водовмещающими породами служат линзы песков, супеси, реже - суглинки. Уровни подземных вод устанавливаются на глубинах от 8 до 23 м в зависимости от глубины залегания водовмещающих пород. Сведения о водообильности ательских отложений, минерализации и химическом составе подземных вод в ненарушенных (естественных) условиях отсутствуют.
Водоносный среднечетвертичный аллювиалъно-морской горизонт хазарских отложений распространен на всей исследуемой площади. Водовмещающими породами служат мелкие и среднезернистые пески мощностью 22-25 м. Верхним водоупором служат хвалынские глины и ательские суглинки, нижним - серые и темно-серые плотные глины апшерона. Глубина залегания хазарского водоносного горизонта 16-36 м. Горизонт напорно-безнапорный, величина напора в местах наличия верхнего водоупора составляет 2-10 м. Уровни подземных вод хазара устанавливаются на глубинах 18,5-27,8 м. Водообильность хазарских отложений колеблется в пределах 1-9 л/с при понижении от 2 до 10 м, что целиком зависит от фильтрационных свойств водовмещающих пород. По химическому составу воды пестрые, с минерализацией преимущественно 1-3 г/дм , но на северо-западном фланге изучаемого очага загрязнения воды хазара пресные, минерализация не превышает 1 г/дм, и в химическом составе преобладают ионы гидрокарбоната и натрия. Направлен поток подземных вод хазара к основным дренам района: на запад-юго-запад к Волгоградскому водохранилищу и на юг - к р. Ахтубе. Уклон потока 0,0006. Питание водоносного горизонта хазарских отложений осуществляется за счет атмосферных осадков и вод местного поверхностного стока [146].
Описываемый водоносный горизонт является основным источником водоснабжения населенных пунктов на данной территории, поэтому вопросы возможности загрязнения его токсичными компонентами в процессе эксплуатации приемников отходов в данном районе являются одними из главных при оценке экологической обстановки в промзоне г. Волжского. Скорость проникновения загрязнения в подземные воды, как известно, зависит от фильтрационных свойств водовмещающих пород того или иного водоносного горизонта. В окрестностях "Большого Лимана", за исключением его крайней северо-западной части, коэффициенты водопроводимости хазарских песков находятся в пределах 150-200 м2/сут. Севернее пруда-испарителя коэффициент водопроводимости не превышает 120 м /сут. Такая же закономерность (уменьшение значения Кт, связанное с ухудшением фильтрационных свойств водовмещающих пород хазарского водоносного горизонта) прослеживается при движении с запада на восток.
Защищенность грунтовых вод зависит от глубины залегания уровня подземных вод, мощности и литологического состава зоны аэрации. По совокупности этих признаков исследуемая площадь характеризуется категориями защищенности, преимущественно II и III, но вдоль р. Ахтуба, где глубина залегания подземных вод превышает 20-25 м, а мощность слабопроницаемых пород находится в этих же пределах, защищенность возрастает до IV и даже VI категории. Довольно высокие фильтрационные параметры хазарского водоносного горизонта, особенно при движении вниз по потоку подземных вод от пруда-испарителя "Большой Лиман" к р.
