Роль Системы «вода–порода» В Процессах Формирования Состава Природных Вод Севастопольской Городской Агломерации

Abstract

Актуальность исследования связана с получением новых данных по геохимии природных родников и подземных вод Севастопольской городской агломерации как источников питьевого водоснабжения и оценки их качества с использованием современных аналитических методов. Цель: выявить роль процессов взаимодействия в системе «вода – горная порода», континентального засоления и антропогенного загрязнения в формировании состава питьевых подземных вод Севастопольской городской агломерации. Методы. Отбор проб выполнялся в соответствии с общепринятыми методиками. Лабораторное изучение химического состава методами титриметрии, ионной хроматографии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой проводилось в ПНИЛ гидрогеохимии ИШПР ТПУ. Теоретические основы к решению поставленных в настоящем исследовании задач разработаны профессором С.Л. Шварцевым в Сибирской гидрогеохимической школе. Результаты. В 2018–2019 гг. в пределах Севастопольской городской агломерации были проведены полевые работы по изучению особенностей геохимии природных вод с целью оценки перспектив их использования для питьевого водоснабжения. Изученные воды преимущественно слабощелочные с рН от 7,52 до 8,39, характеризуются значительным геохимическим разнообразием по минерализации – от ультрапресных 207,4 до солоноватых 1268,8 мг/дм3, и химическому составу. Применение коэффициентов (Ca/Si, Mg/Si, Na/Si, Si/Na, Ca/Na, Ca/Mg, rNa/rCl и SO4/Cl) позволило впервые выделить однородные геохимические совокупности по процессам формирования состава питьевых вод. Наряду с ключевой ролью системы «вода–порода» в формировании их состава оказывают существенное влияние процессы континентального засоления и антропогенного загрязнения. Изученные воды находятся на начальных стадиях формирования химического состава с позиции геологической эволюции системы «вода–порода». Состояние равновесия вод с карбонатными минералами достигается уже в маломинерализованных поверхностных водах и насыщенность ими природных вод повышается с увеличением времени взаимодействия с существенно-карбонатными и карбонатно-терригенными образованиями. Состав равновесных минералов в поверхностных водах представлен кальцитом и доломитом. В трещинно-жильных водах и водах зоны региональной трещиноватости карбонатных и карбонатно-терригенных образований он значительно усложняется до насыщения доломитом, кальцитом, сидеритом, родохрозитом и магнезитом. Равновесие вод с сульфатными минералами прослеживается только в отдельных водопунктах (колодец южный с. Колхозное, источник Фонтан Варналы, источник Странный) и в водах с антропогенной нагрузкой (с. Колхозное, Инкерманский и Орловский водозаборы).