Содержание к диссертации
Введение
1. Химическая природа селена и его биологическое значение 7
1.1. Химическая природа селена 7
1.2. Биологическое значение селена 11
2. Природные условия как фактор дифференциации селена в компонентах ландшафтов горной страны 15
2.1. Орография и геоморфология 15
2.2. Геология 20
2.3. Гидрография и гидрология 22
2.4. Климат 24
2.5. Растительность 28
2.6. Почвенный покров 32
3. Объекты и методы иследования 35
4. Селен в почвообразующих породах и почвах 39
4.1. Почвообразующие породы Горного Алтая и содержание в них селена 39
4.1.1. Краткая характеристика почвообразующих пород 43
4.1.2. Селен в почвообразующих породах 46
4.2. Селен в почвах 51
4.2.1. Основные почвы Горного Алтая и главные их свойства 51
4.2.2. Содержание селена в почвах 60
4.2.3. Водорастворимый селен в почвах 78
5. Селен в природных водах 83
5.1. Селен в поверхностных водах 83
5.2. Селен в подземных водах 85
6. Селен в растениях 93
Выводы 105
Литература 106
- Биологическое значение селена
- Гидрография и гидрология
- Краткая характеристика почвообразующих пород
- Селен в подземных водах
Введение к работе
Актуальность.
Селен - один из важнейших химических элементов для животных и человека, недостаток или избыток его вызывает негативные последствия: при недостатке селена в рационе животных наблюдаются некротическая дегенерация печени, поражения поджелудочной железы и кишечника, экссудатив-ный диатез, беломышечная болезнь. Введение в рацион невысоких доз соединений селена приводит к предотвращению выше указанных заболеваний. При избыточном поступлении элемента в организм нарушаются обменные процессы, что приводит к острым или хроническим отравлениям. Иногда - с летальным исходом (Войнар, 1960; Моксон, 1962; Ермаков, Ковальский, 1974; Lemly, 1988; Алиев и др., 1990; Сулайманов и др., 1990; Ryoichi et.al., 1990; Авцын и др., 1991; Покатилов, 1993; Ли Джиюн и др., 1999; Anke et.al., 2001; Ермаков, 2002 и др.). Известны также антиканцерогенное действие селена и его способность к обезвреживанию токсичности тяжелых металлов (Торшин и др., 1996).
Селен в организм животных и человека поступает в основном с пищей и водой. В связи с этим, знания о содержании его в почвах, растениях и водах, особенно в горных странах с большими контрастами природных условий на сравнительно небольших территориях, весьма важны.
Одним из таких районов является Горный Алтай со сложными природными условиями: разнообразными горными и почвообразующими породами, почвами, поверхностными и подземными водами, растительностью, которые, как предполагалось, могли отразиться и на уровне содержания селена в отдельных компонентах ландшафта и на неоднородности его распределения в горной стране в целом. Не исключалось выявление локальных территорий с дефицитом или с повышенным содержанием элемента в почвах, водах и растениях. До наших исследований никакой информации относительно селена в горной стране не было. Однако местные специалисты ветеринарии много- кратно заявляли об имеющем место заболевании молодняка овец и коз в Центральном Алтае, симптомы которого схожи с теми, что проявляются при дефиците селена - беломышечной болезни.
Последние обстоятельства, пожалуй, в большей степени и послужили побудительным мотивом для выполнения настоящей работы.
Цель работы.
Исследовать уровень содержания селена в основных компонентах (почвах, природных водах, растениях) ландшафтов Горного Алтая, характер распределения на исследуемой территории и оценить сложившуюся ситуацию с экологических позиций.
Задачи исследования: выяснить уровень содержания и характер распределения селена в почвах и почвенном покрове; исследовать содержание селена в природных водах (подземных и поверхностных), оценить их по этому элементу; определить уровень содержания селена в растениях-доминантах (особенно кормовых и лекарственных); оценить сложившуюся ситуацию с селеном в Горном Алтае с экологических позиций и с позиций обеспеченности им животных и человека.
Защищаемые положения.
Уровень содержания, пространственное и внутрипрофильное распределение валового и водорастворимого селена в почвах зависят от ли-тохимического состава территории, физико-химических свойств почв и климатических условий.
Низкий уровень содержания селена в основных компонентах ландшафтов и недостаточная обеспеченность им животных организмов являются одним из существенных факторов, определяющих экологический статус Горного Алтая.
Научная новизна.
В почвах Горного Алтая селен исследован впервые и обнаружена значительная вариабельность его концентраций, обусловленная неоднородностью по генезису и свойствам подстилающих пород и почв и химической природой самого элемента. Выявлены основные закономерности распределения селена в почвенном покрове.
Выявлено существенное варьирование селена в природных поверхностных и подземных водах, зависящее от генезиса их и общей минерализации. Воды, как питьевые источники, за небольшим исключением, селен-дефицитны.
Обнаружен широкий диапазон (в пределах математического порядка) содержания селена в растениях, обусловленный систематической принадлежностью их и концентрацией доступных соединений элемента в почвах. В целом уровень содержания селена в растениях горной страны невысок.
Практическая значимость.
Результаты исследования могут быть использованы в сельском хозяйстве (животноводстве), медицине и уже нашли свое применение в учебном процессе Горно-Алтайского государственного университета в курсе «Химическая экология».
Апробация.
Основные положения диссертации были сообщены на межлабораторном семинаре в Институте водных и экологических проблем СО РАН (г.Барнаул), на Международном симпозиуме «Горы и горцы» (г.Горно-Алтайск, 1999), на IV Международной научной конференции «Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов» (г.Томск, 1999), на Ш-й Российской биогеохимической школе «Геохимическая экология и био-
6 геохимическое изучение таксонов биосферы» (г.Горно-Алтайск, 2000), на 1-й и П-й Международных научных конференциях «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде (г.Семипалатинск, 2000, 2002 гг).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы. Общий объем диссертации - 119 страниц, в том числе 20 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает 149 наименований, в том числе 19 на иностранном языке.
Автор выражает признательность научным руководителям: доктору биологических наук М.А.Мальгину и кандидату биологических наук А.В.Пузанову за всестороннюю помощь и поддержку при выполнении работы. Автор искренне благодарит заведующего лабораторией аналитической геохимии АЦ ОИГГМ СО РАН, доктора геолого-минералогических наук Г.Н.Аношина и сотрудников лаборатории - Н.П.Голованову, Ж.А.Бадмаеву, Н.В.Андросову, за помощь в проведении аналитических работ.
Биологическое значение селена
Селен играет важную антиоксидантную роль в биосфере. В организмах существует целый класс Se-содержащих и Se-зависимых ферментов, синтез которых у организмов регулируется генетически единым механизмом с участием цис-факторов и транс-действующих элементов. Во всех известных Se-содержащих белках селен присутствует в форме селеноцистеина (Ермаков, 2002, Тутельян и др., 2002).
В последние годы дефицит селена рассматривают как возможный этиологический фактор при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях. Еще в 1935 г. у людей была впервые выявлена болезнь Кешана. Однако систематическое изучение этого заболевания было проведено только в 60-х годах прошлого столетия в Китае, где оно носит эндемический характер и предотвращается введением в рацион селенита натрия (Chen, 1980; Diplok, 1981, по: Авцын и др. 1991; Lian-Zhen et. al., 1989; Обухова, 1998; Ли Джиюн и др., 1999).
Крупные биогеохимические провинции селенодефицита выявлены в Забайкалье, на Южном Урале, в нечерноземной зоне европейской части России (Ермаков, 1978; Вощенко и др., 1988; Ягодин, 1990; Конова, 1992; Иванов и др., 1995). Отдельные очаги природного селенодефицита выявлены в Ярославской области, Удмуртии. В Читинской области в 1986-1987 гг. обнаружено наличие болезни Кешана - эндемической селенодефицитной кардиопа-тии, имеющей определенные особенности клинического течения. В Забайкалье она имела стертые формы с латентным и хроническим течением (Осипо-ва и др., 1990; Авцын и др., 1991).
Кроме селенодефицитных регионов существуют биогеохимические провинции с повышенным содержанием элемента (Войнар, 1960; Ковальский, Ермаков, 1967; Ермаков, Ковальский, 1974; Ковальский, 1974). Такие провинции выявлены и изучены в США, Канаде, Ирландии и других странах (Rosenfeld, Beath, 1964). В нашей стране селеновая провинция выделена на территории Тувы (Ковальский, Ермаков, 1967; Пузанов, 1999; Пузанов, Мальгин, 2000).
Если токсический эффект селена на животных изучен в достаточной степени, то об отравлении селеном человека в литературе имеются лишь немногочисленные данные. I.Rosenfeld и O.Beath (1964) описали отравление селеном людей, употреблявших питьевую воду, содержащую 0,11 ммоль/л селена. Имеются данные о проявлении токсичности селена для человека в Китае (Jia-Chen Huang et.al., 1989), известные еще в начале 60-х годов прошлого столетия (Авцын и др., 1991; Щелкунов и др., 1993, 2000).
Наиболее типичными симптомами селенового токсикоза являются поражения ногтей и волос. Кроме того, наблюдается желтушность, шелушение эпидермиса, повреждения эмали зубов, артриты, анемия, нервные расстройства. В биогеохимических селеновых провинциях у людей встречаются хронические дерматиты, постоянная усталость и потеря аппетита (Rosenfeld, Beath, 1964; Сучков, 1981; Valentine et. al., 1989; Kok, Hofman, 1989; Lian-Zhen Zhu et.al., 1989; Wringhton et. al., 1989; Файфура и др., 1990; Савченков и др., 2001), депрессия, гастроэнтериты, дегенерация печени и увеличение размеров селезенки (Buell D.,1983, по: Авцын и др., 1991). Избыток селена в окружающей среде также неблагоприятно влияет на процессы оссификации и на состояние зубов. При высоком содержании этого микроэлемента в питьевой воде у людей нарушается формирование эмали, снижается поступление кальция без изменения усвоения фтора (Hajimarkos, 1973; по: Ермаков, Ковальский, 1974).
Имеются серии эпидемиологических наблюдений о связи содержания селена в почве и заболеваемостью злокачественными новообразованиями. Так, Shamberger R. и Frost D. (1969) (по: Ермаков, Ковальский, 1974), указали, что в 31 штате США, где содержание селена в фуражном зерне составляло 0,76 мкмоль/кг или выше, смертность людей от рака была ниже. Влияние вариаций содержания селена в различных географических регионах на частоту возникновения раковых опухолей убедительно продемонстрировано в работе Shamberger R. и Willis С. (1971) (по: Ермаков, Ковальский, 1974). Оказалось, что смертность от лимфом, рака пищеварительных органов, рака легких и молочных желез уменьшается в регионах с высоким и средним содержанием селена в почвах (0,76 - 1,27 мкмоль/кг и более). Между тем, в местностях с низкой концентрацией (0,25-0,63 мкмоль/кг) этого микроэлемента, смертность людей от злокачественных новообразований повышена (Авцын и др.,1991).
Аналогичные исследования проводились и на территории бывшего СССР (Сучков, 1981). Так, в Черновицкой области Украины заболеваемость сельского населения злокачественными новообразованиями превышает среднереспубликанскую. Статистический анализ показал, что между содержанием селена в почве естественных угодий и заболеваемостью сельского населения этого региона существует тесная отрицательная корреляция (г=0,85). Schrauzer G. и соавт. (1977) провели статистический анализ связей между содержанием селена в пище, его ежесуточным потреблением и частотой возникновения рака в 27 странах мира. Ими была также отмечена значительная отрицательная корреляция между потреблением селена и смертностью от таких злокачественных новообразований, как рак толстой и тонкой кишок, молочной железы, яичников и легких (Авцын и др.,1991).
Для человека оптимальной суточной нормой потребления селена считают 50-200 мкг, для животных - 0,1-0,2 мг/кг сухого вещества корма. По сводке ВОЗ, критический уровень селена в рационе домашних животных, ниже которого проявляются симптомы дефицита, составляют около 0,003 мг/кг массы (Ермаков, 1974; Гигиенические критерии ...,1989; Флоринский, 1992;). Кроме того, селен относится к первому классу опасности. В связи с этим обеспеченность селеном человека и животных рассматривается в настоящее время как один из важнейших факторов оценки качества окружающей среды. Таким образом, анализ литературных данных позволяет считать доказанным существование в организме сбалансированного механизма, поддерживающего гомеостаз селена. Этот микроэлемент интесивно включается в обменные процессы клетки. По-видимому, частично его метаболизм сходен с обменом серы, но по ряду признаков между ними есть и коренные различия. Для селена характерно активное участие в окислительно-восстановительных и антиоксидантных процессах, дыхании клетки, а также в синтезе специфических белков, содержащих селениды.
Гидрография и гидрология
Горный Алтай имеет хорошо развитую гидрографическую сеть, включающую 20188 больших и малых рек. Режим питания, внутригодовое распределение стока, химический состав вод в пределах изученной территории очень разнообразен. По совокупности этих признаков, с учетом климата, геоморфологии и растительности Я.И.Марусенко и др. (1961) выделяют три гидрологических района: высоко-горно-ледниковый, среднегорный и низкогорный. К высокогорно-ледниковому гидрологическому району на территории исследований относится высокогорная часть хребтов Табын-Богдо-Ола, Юж-но-Чуйского, Северо-Чуйского и Катунского. Здесь берут свое начало Катунь и ее притоки Чуя, Кокса, Аргут и более мелкие притоки Катуни и ее первостепенных притоков. Реки получают питание за счет ледниковых и снеговых вод. Максимальные уровни и расходы воды совпадают со временем максимального таяния ледников (июль-месяц). Также в этом районе имеется много высокогорных озер, образованных конечными моренами, и много болот, которые формируются на выровненных поверхностях хребтов, на месте каровых озер, выходов грунтовых вод и в расширениях долин. Образованию болот здесь способствует большое количество выпадающих осадков, наличие близкорасположенной мерзлоты и слабое испарение почвенно-грунтовой влаги в связи с низкой температурой воздуха.
Гидрографическая система находится в зачаточной стадии. Вода рек и озер относится к карбонатному классу. Общая минерализация ее не превышает 20-30 мг/л (Марусенко и др., 1961). В местах развития в почвогрунтах мерзлоты происходит усиленный внутрипочвенный сток, способствующий выносу продуктов почвообразования и химических элементов.
Среднегорный гидрологический район Алтая занимает высоты более 1000 м. К этому району относятся почти все транзитные реки, берущие начало в высокогорном районе: Катунь, Чуя, Чулышман, Чарыш, верховья Бии и многие их притоки. Питание рек смешанное (снеговое, дождевое и грунтовое). Большие перепады в высоте местности вызывают интенсивные дождевые и снеговые паводки. Максимальные уровни и расходы воды обычно обусловлены дождями и приходятся на июль. В районе много озер, разнообразных по происхождению, наиболее известное - Телецкое - ледниковый трог, заполненный водой. Вода относится к карбонатному классу. Общая минерализация ее в среднем равна 100 мг/л (Марусенко и др., 1961).
Низкогорный гидрологический район включает северные и северно-западные низкогорные отроги Алтая от 400 до 1000 м. Район достаточно сильно обводнен. Реки имеют смешанное питание. Максимальные расходы воды приходятся на период снеготаяния. Озер в районе мало. Вода рек и озер относится к карбонатному классу с общей минерализацией 400-500 мг/л (Ма-русенко и др., 1961).
Реки, берущие свое начало в высокогорьях и среднегорьях, имеют, как правило, небольшую среднегодовую мутность (19-45 г/м ), за исключением рек, бассейны которых сложены рыхлыми материалами (Урсул). Реки, берущие свое начало в низкогорьях (Майма, Иша), а также пересекающие этот район (Катунь, Бия, Песчаная, Чарыш), имеют более высокую мутность 110-120 г/м (Ресурсы поверхностных вод СССР, 1969), обусловленную тем, что низкогорья наиболее освоены сельским хозяйством и сложены легкораз-мываемыми лессовидными суглинками. Климат оказывает большое воздействие на направление почвообразовательного процесса и на режим химических элементов. Алтай, занимая переходное географическое положение между Северной Монголией и Западно-Сибирской равниной, характеризуется резко континентальным климатом, неодинаковым в отдельных частях. По климатическому режиму изученная территория достаточно отчетливо разделяется на три района - Северный, Центральный и Юго-Восточный Алтай.
Северный Алтай испытывает влияние западно-сибирского континентального климата, но отличается заметным уменьшением континентально-сти, относительно теплыми зимами, прохладным летом и более ровным распределением осадков по месяцам. Юго-Восточный Алтай находится под влиянием монгольского резко континентального климата. Климат Центрального Алтая формируется под влиянием двух указанных типов климата. Вместе с тем абсолютные высоты, ориентированность хребтов по отношению к господствующим направлениям воздушных течений, экспозиция и крутизна склонов, степень замкнутости котловин и долин создают большое разнообразие локальных климатических режимов в пределах высотных поясов всех трех климатических районов.
Северный Алтай более теплый и влажный. Среднегодовые температуры здесь в основном положительные. Наиболее теплой является прителецкая часть района, где средние зимние температуры не опускаются ниже -10С. Продолжительность устойчивого снежного покрова 180-215 дней. Высота снежного покрова достигает 150-200 см. Продолжительность безморозного периода в долинах и низкогорьях составляет 100-120 дней. Почвы Северного Алтая промерзают незначительно, а в многоснежные зимы, особенно в при-телецкой части района, не промерзают совсем.
Северный Алтай в основном избыточно-влажный район. В долинах и низкогорьях выпадает 700-800 мм осадков в год, из них 70-80% приходится на летний период. В результате развиваются выщелоченные и оподзоленные черноземы, а также различные варианты серых лесных почв. В нижней части лесного пояса под формациями черневой тайги развиваются своеобразные глубокоподзолистые почвы.
Краткая характеристика почвообразующих пород
Породы, слагающие Горный Алтай, представлены вулканогенно-осадочными толщами преимущественно палеозойского возраста, большей - пересчитано нами частью метаморфизованными. Преобладающими являются хлоритовые и хлоритово-серицитовые, кварцево-хлоритовые и кварцево-полевошпато-серицитовые, алевролитовые и кремнисто-глинистые сланцы, алевролиты, песчаники, кристаллические известняки, кварциты, эффузивы кислого и среднего состава и их туфы. Местами толщи этих пород прорваны гранитами и гранитоидами (Барышников, 1992).
Почвообразующими породами на территории исследования являются верхнечетвертичные и современные коры выветривания перечисленных пород. Остаточные коры выветривания в качестве почвообразующей породы в данном регионе выступают чаще. Они представлены делювиально-элювиальными образованиями преимущественно четвертичного возраста. Чехол делювио-элювия (от нескольких сантиметров до 1,5 м) покрывает склоны гор, сглаженные вершины и седловины. Делювио-элювий представлен мелкозернистым, в различной степени скелетным материалом; скелет-ность больше выражена в верхней части склонов. Гранулометрический состав мелкозема делювио-элювия колеблется от супесчаного до тяжелосуглинистого. Между химическим составом мелкозема делювио-элювия и исходных пород нет четких различий (Почвы ..., 1973). Современные делювиально-элювиальные образования - это продукты физической дезинтреграции коренных пород, которые в процессе выветривания претерпевают не очень глубокие химические преобразования. Аккумулятивные коры выветривания представлены различными по типу перемещения, образования, свойствам и составу четвертичными и современными наносными отложениями - делювиальными, пролювиальными, аллювиальными, ледниковыми и смешанными. Они приурочены к пологим склонам и их шлейфам, к долинам рек и котловинам. Делювиальные отлоэюения распространены главным образом на пологих склонах и в седловинах хребтов, в понижениях на уплощенных вершинах и плато. Они имеют небольшую мощность и сложены мелкоземисто-скелетным материалом.
Пролювиальные отложения образуют наклонные конусы выносов на подгорных участках днищ котловин и террасах крупных речных долин. Представлены плохо отсортированным обломочным материалом с небольшим содержанием мелкозема.
Аллювиальные отложения распространены в долинах рек и в межгорных котловинах, слагая террасы и современные поймы. Это в основном рез-кослоистый рыхлый валунно-галечниковый материал с песчаными, супесчаными и реже суглинистыми прослойками. Мелкоземистый материал большинства аллювиальных отложений содержит карбонаты. Ледниковые отложения представлены моренными водно- и озерно-ледниковыми образованиями. Моренные отложения встречаются в высокогорных районах - на плоскогорьях, плоских перевалах и в троговых долинах высокогорных хребтов, на отдельных участках террас крупных рек. Моренные материалы несортирова-ны, каменисты, с грубыми хрящеватыми песками, супесями, иногда - суглинками. Водно- и озерно-ледниковые отложения распространены в котловинах и долинах рек среднегорий и высокогорий Центрального и Юго-Восточного Алтая, где они слагают террасы и выполняют поймы. Мощная толща их состоит из гравийно-галечникового и гравийно-песчаного материала с прослойками озерно-ледниковых супесей и суглинков.
Среди рыхлых наносных отложений особое место в регионе занимают покровные лессовидные карбонатные суглинки и бурые глины. Покровные лессовидные карбонатные суглинки широко распространены в северно-западной части Бие-Катунского междуречья. Мощность их достигает 20-30 м (Писаренко, 1971). Маломощные лессовидные суглинки встречаются в межгорных котловинах и на надпойменных террасах крупных рек. Им свойственна большая пористость, в них много карбонатов, они обладают высокой емкостью обмена и щелочной реакцией среды. В восточной части Бие-Катунского междуречья лессовидные карбонатные суглинки сменяются мощной толщей бурых глин. Эти глины плотны, однородны по гранулометрическому составу, с высокой емкостью обмена, не содержат карбонатов и имеют кислую реакцию среды. Основным источником поступления селена в почву являются материнские породы. В процессе почвообразования происходит перераспределение его, однако влияние особенностей химического состава горных пород долго сохраняется. Прямая связь между содержанием микроэлементов (в том числе и селена) в почвах и почвообразующих породах показана В.М.Гольдшмидтом (1938), А.П.Виноградовым (1957,1962) и другими исследователями. Тождество между микроэлементным составом почв и горных пород должно четко проявиться в горных районах, где почвы маломощны и - развиты часто непосредственно на элювии или элювио-делювии горных по-род.
В качестве почвообразующей породы на Алтае чаще выступают остаточные коры выветривания. Они представлены элювиально-делювиальными образованиями преимущественно четвертичного возраста. Небольшой по мощности чехол элювио-делювия покрывает склоны гор, сглаженные вершины и седловины и представлен мелкозернистым, в различной степени скелетным материалом. По гранулометрическому составу мелкозем колеблется от супесчаного до тяжелосуглинистого.
Селен в подземных водах
Большая часть населения Горного Алтая использует для питьевых целей подземные воды. Крупные групповые водозаборы функционируют в г.Горно-Алтайске (Майминский, с запасами в 63 тыс. м /сутки и ныне дейст-вующим водоотбором в 18 тыс. м /сутки, и Улалинский - с запасами в 10 тыс. м3/сутки и водоотбором в 5 тыс. м3/сутки), менее крупные - в районных центрах: Онгудае, Шебалине, Кош-Агаче. Жители основной части населенных пунктов потребляют воду из одиночных эксплуатационных гидрогеологических скважин, колодцев и каптированных источников (родников). Знаний о гидрогеологическом состоянии Горного Алтая за последние десятилетия добавилось немного. В этом можно видеть как негативные, так и позитивные стороны. Всякое интенсивное изучение предполагает последующее хозяйственное освоение территории, которое нередко приводит к загрязнению поверхностных вод, а также верхних водоносных горизонтов, после чего водоснабжение ориентируется на глубоко залегающие подземные воды.
После издания XVIII тома "Гидрогеология СССР" (1972) к изученности гидрогеологических условий Горного Алтая добавились результаты специализированной гидрогеологической съемки для целей мелиорации в Чуйской котловине масштаба 1:200 000, материалы по водоснабжению Горно-Алтайска, Онгудая, Шебалино и некоторых других населенных пунктов горной страны. Получены новые материалы специальных гидрогеологических исследований, выполненных «Гидропроектом» при проектировании Катунской ГЭС с контррегулятором, а также дополнительных научно-исследовательских работ, проведенных ОИГГМ СО РАН и ГГГО "Запсибгео-логия" в бассейне среднего течения Катуни с общим метражом колонкового бурения свыше 1500 м. Формирование подземных вод
В Горном Алтае подземные воды залегают в основном в породах палеозоя и протерозоя, обводненность которых зависит как от степени трещинова-тости их, так и от состояния и характера увлажненности территории (Гидрогеология..., 1972). Согласно мелкомасштабного гидрогеологического районирования, на территории можно выделить подземные воды горных массивов и межгорных впадин.
По характеру водовмещающих пород, по условиям залегания и движения в пределах горных массивов можно выделить следующие типы подземных вод: 1) трещинные воды коры выветривания, 2) трещинные воды зон тектонических нарушений, 3) трещинно-карстовые воды. Среди подземных вод межгорных впадин выделяются трещинные воды коренных пород и по-ровые воды рыхлых отложений.
Особенности формирования подземного стока заключаются в следующем: а) на водоразделах и склонах ниже зоны аэрации в зоне экзогенной трещиноватости скапливаются грунтовые воды, которые образуют грунтовые потоки в сторону логов и долин; б) в долинах и ущельях горных рек образуются подрусловые потоки, приуроченные к аллювию и коренным породам. Средний минимальный модуль подземного стока вне зон тектонических нарушений изменяется от 0,1 до 0,5 л/с км .
Весьма существенную роль в гидрогеологии горно-складчатых областей играют тектонические разломы, прослеживаемые на десятки и сотни километров. Подземные воды, связанные с тектоническими разломами, в отличие от широко распространенных пресных инфильтрационных вод, весьма разнообразны по температуре, солевому и газовому составу.
В пределах вышеуказанных типов подземных вод горных массивов выделяется ряд водоносных горизонтов и комплексов: средне-, верхнедевонских, силурийских, нерасчлененных палеозойских, ордовикских, кембро-ордовикских, нижне- верхнекембрийских, нижнє - среднекембрийских, верхнепротерозойских отложений, а также воды интрузивных пород (Гидрогеология..., 1972). Режим трещинных подземных вод в Горном Алтае изучался на характерных родниках, расположенных в различных высотно-климатических зонах (рис. 12). В низко- и среднегорье (400-900 и 900-2000 м) выявлена четкая зависимость режима грунтово-трещинных вод от климатических факторов, выражающаяся в изменении дебитов родников по сезонам года. Максимальные значения последних приходятся в большинстве случаев на сентябрь - октябрь, минимальные - на февраль - март. Часто увеличение расходов отмечалось некоторое время спустя после обильных летних дождей (июль-август).
В высокогорной зоне (выше 2000 м) минимальные дебиты наблюдаются несколько позже (март-апрель), а максимальные приходятся также на сентябрь - октябрь. В многолетнем разрезе изменения дебитов родников зависят от степени водности года и, прежде всего от количества осадков, выпадающих в виде дождя. Амплитуды колебаний дебитов естественных выходов подземных вод различны. Минимальные значения их и относительно устойчивый режим свойственны трещинно-жильным водам зон тектонических нарушений. Наименее стабильный режим характерен для трещинно-карстовых вод (бассейн р. Семы).
