Введение к работе
Актуальность темы
Растущая потребность человечества в чистой воде обуславливает увеличение разрыва между водоотбором, безопасным для окружающей среды, и нуждами населения Изучение подземных вод как источника питьевого водоснабжения показало, что они являются не только ценным полезным ископаемым, но и одним из изменчивых компонентов окружающей среды Охрана подземных вод от загрязЕїения является частью общей проблемы защиты окружающей среды
Загрязняющие вещества естественного и антропогенного происхождения могут поступать в подземные воды в результате захоронения или распределения на поверхности различных отходов, закачки промышленных сточных вод и т д В случае поверхностного захоронения загрязняющее вещество проникает через почвенный слой, зону аэрации и достигает водоносного горизонта При значительном объем загрязняющего вещества или не полном его разложении, оно может накапливаться в почве или зоне аэрации, становясь вторичным источником загрязнения
Район Кавказских Минеральных Вод (КМВ) - одна из главных общероссийских здравниц Большие запасы полезных ископаемых, гидроэнергетические ресурсы, климатические и почвенно-растительные условия благоприятствуют развитию здесь различных отраслей промышленности и сельского хозяйства Кроме того, район КМВ знаменит минеральными водами отличающимися уникальным разнообразием химического состава (углекислыми, сероводородными, азотными, соляно-щелочными, щелочно-железистыми), и лечебными грязями Наличие обширных массивов плодородных почв, длительный вегетационный период, разнообразие агроклиматических условий позволяют широко развивать на территории района разнообразные отрасли сельскохозяйствешюго производства (овощеводство, садоводство, виноградарство)
Степень освоения района КМВ очень неравномерна, что характерно для горных территорий и связано с труднодоступностью, большой расчлененностью рельефа и неустойчивым климатом В настоящее время освоены в основном предгорные районы, крупные речные долины, внутригорные котловины и депрессии, где сосредоточены основные сельскохозяйственные угодья, расположены промышленные центры и главные населенные пункты В связи с этим, оценка защищенности пресных подземных вод в данном регионе является актуальной проблемой
Предмет исследований - пресные подземные воды КМВ и их защищенность от проникновения загрязняющих веществ с поверхности применительно к хлорорганическим пестицидам
Цель работы - разработка методики региональной оценки защищенности подземных вод для территорий с интенсивным сельскохозяйственным освоением и апробирование ее на конкретном примере Разработанный подход может быть использован в дальнейшем для проведения работ по оценке защищенности и для прогноза вероятности
поступления пестицидов в подземные воды в районах с аналогичными природными условиями
В соответствии с этой целью были поставлены следующие основные задачи
анализ существующих методов региональной оценки защищенности подземных вод,
изучение особенностей формирования подземного стока в естественных и нарушенных условиях района КМВ,
оценка влияния почвенного слоя и зоны аэрации на время проникновения загрязняющего вещества с поверхности,
оценка защищенности пресных подземных вод четвертичного комплекса района КМВ от загрязнения ядохимикатами, и в первую очередь хлорорганическими пестицидами, как наиболее опасными веществами для окружающей среды и человека
Научная новизна работы заключается в следующем
разработана комбинированная методика региональной оценки защищенности пресных подземных вод от загрязнения в районах интенсивного сельскохозяйственного освоения,
проведена региональная оценка подземного стока пресных подземных вод, используемых для водоснабжения населения региона КМВ,
оценена роль инфильтрационного питания, как основного фактора, определяющего скорость, а, следовательно, и время проникновения загрязняющего вещества через защитную зону,
показано влияние почвенного слоя, и в первую очередь, гумусового вещества почвы на время проникновения хлорорганического пестицида (линдана),
выполнена региональная оценка и картирование защищенности пресных подземных вод КМВ от загрязнения хлорорганическими пестицидами
На защиту выносятся
комбинированная методика оценки защищенности пресных подземных вод, учитывающая удерживающие свойства барьерной зоны (почв и пород, слагающих зону аэрации) в горно-складчатых областях,
оценка балансовой структуры потока пресных подземных вод путем моделирования на репрезентативном участке бассейна,
оценка влияния инфильтрационного питания подземных вод района КМВ на время и скорость проникновения загрязняющего вещества с поверхности сквозь барьерную зону,
оценка влияния почвенного слоя (его типа, мощности и состава) на защитные свойства барьерной зоны
Теоретическая и практическая значимость
Проведенные исследования позволяют качественно и количественно оценить защищенность пресных подземных вод района КМВ Предложенный подход может быть использован для проведения аналогичных расчетов для горно-складчатых областей Составленная карта защищенности подземных вод от загрязнению пестицидами в сочетании с выполненной оценкой
естественных ресурсов подземных вод рекомендуется для анализа взаимодействия подземных вод с другими компонентами окружающей среды, а также для определения перспектив возможного отбора подземных вод в отдельных регионах с интенсивной техногенной нагрузкой
Апробация работы
Основные результаты, представленные в диссертации, были доложены на научных семинарах и конференциях ИВП РАН, на международном конгрессе «ЭКВАТЭК-2002», на международных конференциях «Управление и устойчивое развитие урбанизированных систем подземных вод» (г Баку, 2004г ), «Исследования бассейнов и гидрологическое планирование» (Хэфэй, Китай, 2004 г)
Публикации
По теме диссертации опубликовано 7 работ, включая 2 статьи в реферируемом журнале, 2 статьи в сборниках международной конференции и 3 тезисов докладов
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, содержащего 63 наименования, изложена на 95 страницах, содержит 28 рисунков, 13 таблиц
Работа выполнена под руководством д г-м п , профессора И С Зекцера, которому автор выражает искреннюю признательность
Автор благодарит д г-м н Р Г Джамалова, д г н А П Белоусову, д г-м н И С Пашковского, дтн ЕМ Гусева, к т н И Н Полшкову за ценные консультации при подготовке настоящей диссертации Автор благодарит к т и Л П Новоселову, к г-м н Л М Рогачевскую, к г н А В Меньшикова и коллектив лаборатории региональных гидрогеологических проблем ИВП РАН за помощь, оказанную в процессе подготовки работы, сотрудников ПГО «Севкагеология» за консультации и предоставленные фондовые материалы
