CC BY
10EARTH SCIENCES
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ (НА ПРИМЕРЕ КУЙБЫШЕВСКОГО
РАЙОНА)
Тесаловская Д.В.
Аспирант, Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова Донского государственного аграрного университета.
Дядюра В.В.
Ассистент кафедры экологических технологий природопользования Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова Донского государственного аграрного университета.
Дрововозова Г.С.
Студент, Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова Донского государственного аграрного университета.
Дрововозова Т.И.,
Докт. техн. наук, профессор кафедры экологических технологий природопользования, Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова Донского государственного
аграрного университета.
Богданов Н.И.
Кандидат технических наук, Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова Донского государственного аграрного университета.
GEOECOLOGICAL ASSESSMENT OF UNDERGROUND WATER QUALITY ROSTOV REGION (ON THE EXAMPLE OF
THE KUIBYSHEV DISTRICT)
Tesalovskaya D. V.,
post-graduate student, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal
State
Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Diadura V.V.,
assistent at the Chair of Nature Management Ecological Technologies, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher
Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Drovovozova G.S.,
Student, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Drovovozova T.I.,
Doctor of Technical Sciences, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
Bogdanov N.I.,
Candidate of Technical Sciences, Novocherkassk Institute of Reclamation Engineering after A.K. Kortunov, Federal State Budget Educational Institution of Higher Vocational Training, Donskoy State Agrarian University.
АННОТАЦИЯ
Большинство сельских поселений Ростовской области использует в качестве источника питьевого водоснабжения подземные или грунтовые воды из скважин или колодцев. Изучен физико-химический состав подземных вод исследуемых скважин Куйбышевского сельского поселения Ростовской области, а также дано литологическое описание водовмещающих пород и проведен пересчет дебитов скважин.
С точки зрения использования подземных вод для питьевого водоснабжения, Куйбышевский район относится к районам практического отсутствия пресных подземных вод, где распространены подземные воды повышенной минерализации с высоким содержанием сульфатов, солей жесткости. Дебит скважин за последние 20-30 лет снизился, что свидетельствует об имеющемся дефиците питьевых водных ресурсов из подземных источников. ABSTRACT
Many rural settlements in Rostov area use as a source of drinking water underground water or ground water from wells. We studied the physico-chemical composition of underground water from wells in the territory of the Kuibyshev rural settlement in Rostov area; we also presented lithologic description water-bearing rocks and spend recalculation production rates wells.
As for use of underground water for drinking water, Kuibyshev district belongs to the district practically absence of fresh underground water, where widespread underground water of high salinity and with high contents of sulphates, salt hardness. The production rate wells over the past 20-30 years has decreased, which demonstrates that there is a shortage of drinking water resources from underground sources.
Ключевые слова: подземные воды, качество подземных вод, дебит скважин, литология, геологический разрез.
Keywords: underground water, underground water quality, production rate wells, lithology, geological section.
На территории Ростовской области прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод составляют 1820,7 тыс. м3/сут, в том числе с минерализацией до 1 г/дм3 - 930,9 тыс.м3/сут, с минерализацией от 1 до 1,5 г/дм3 - 205,2 тыс.м3/сут, с минерализацией до 1,5 г/дм3 - 63,8 тыс.м3/сут. Средний модуль прогнозных ресурсов - 0,21 л/с км2. Обеспеченность населения Ростовской области ресурсами подземных вод питьевого качества на 1 человека составляет 0,05 м3/сут.
Поиски и разведка подземных вод с целью водоснабжения проводятся на территории области с 1950 года. Подавляющее большинство работ было произведено в 1980-х гг. Актуализация гидрогеологических условий не производилась.
Подземные воды целевого водоносного комплекса могут быть использованы как источник централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения
При разработке и рекомендации той или иной технологии очистки воды необходимо, прежде всего, руководствоваться химическим составом исходной воды. Во многих сельских поселениях единственным источником питьевого водоснабжения становятся подземные воды, так как уровень загрязнения поверхностных вод и их гидрометрические характеристики делают их непригодными для использования.
Объектом наших исследований являлся Куйбышевский район Ростовской области, а именно скважины Куйбышевского сельского поселения. По данным Ростовского центра гидрометеослужбы поверхностные водоемы данного района испытывают интенсивное антропогенное воздействие, от-
носятся по своему качеству к 4 «А» классу и оцениваются как «грязные». Водность р.Миус у с. Куй-бышево в 2014 г. по сравнению с 2013 годом, по величине среднего расхода уменьшилась с 4,33 до 2,68 м3/с, значение ее составило 35% от нормы. Анализ состояния рек Куйбышевского района в целом позволяет сделать вывод о том, что поверхностные воды по физико-химическим показателям и водности не пригодны для использования их в качестве источников питьевого водоснабжения сельского населения района. Поэтому практически единственным источником водоснабжения являются грунтовые и подземные воды [1].
Целью наших исследований являлось изучение физико-химического состава подземных вод исследуемых скважин, а также литологическое описание водовмещающих пород и пересчет дебитов скважин в сравнении с ранним периодом.
Физико-химический анализ подземных вод из скважин и коллективных колодцев Куйбышевского сельского поселения показал, что вода во всех источниках в разные годы не соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 к питьевой воде по общей минерализации, общей жесткости, содержанию сульфатов и магния [1]. Кроме того, имеется тенденция ухудшения ее качества в шахтном колодце «Дедово» и в скважинах станции «Загорная», являющиеся источниками питьевого водоснабжения с. Куйбышево, которая объясняется отсутствием строгого контроля над техническим состоянием водозаборных скважин, за интенсивностью водоотбора, что и привело в последние 10-20 лет к изменению по отдельным компонентам химического состава подземных вод эксплуатируемых водоносных горизонтов (табл. 1,2).
Таблица 1
Результаты физико-химического анализа проб воды из исследуемых скважин Куйбышевского по-
Источник водо-снабже ния Дата отбора пробы Сухой остаток, мг/дм3 Жесткость общая, моль/дм3 Основные химические компоненты, мг/дм3
Cl- SO42- HCO3- Ca2+ Mg2+ Na++K+
шахтный колодец «Дедово» 1995г. 1368 15 50 700 425 208 101 182
2003г. 1976 18 53 981 384 236 95 210
насосная станция «Загорная», скважина № 3739 1995 1368 15 50 700 366 180 73 163
2003 1976 18,7 53 981 402 232 86 231
насосная станция «Загорная», скважина № 4143 1995г. 1764 18 64 909 427 224 90 210
2003г. 1976 18,7 53 981 402 232 86 231
Х. Свободный, Скважина № 54340 1981г. 4200 42 106 2467 464 448 235 460
2007 4000 39,6 80 2016 500 409 - 384
Таблица 2
Результаты физико-химического анализа проб воды из исследуемых скважин Куйбышевского по_селения (по данным наших исследований на 2015 год)_
Источник водоснабжения Минерализация мг/дм3 Жесткость общая, ммоль/дм3 Основные химические компоненты, мг/дм3 рН
Ca2+ Mg2+ HCO3- Cl- SO42- Feo6rn; ПО
Шахтный колодец № 30698 «Дедово» (глубина - 8,6 м) 2815 20,9 224 116,4 366 107,2 1401 1,18 6,08 7,51
насосная станция «Загор-ная», скважина № 3739, скважина №4143 (глубина 20 м) 2353 23,2 290 104,4 372,1 81,65 1052 1,28 4,96 7
Х. Свободный, Скважина № 54340 4070 39,6 442 210 427 79,52 371,8 0,89 4,32 7
Норматив 1000 7 - 50 - 350 500 0,3 5 6-9
Литологическое описание пород, в которых залегают водоносные горизонты в Куйбышевском районе РО [2]. Основой литологического описания пород являлись паспорта скважин и колодцев, предоставленные МУП «Водоканал» Куйбышевского района
Скважина № 44250
Геологический разрез представлен породами каменноугольной (нижний отдел) и четвертичной (аллювиальные и делювиальные отложения) системами.
Каменноугольная (С)
Нижний отдел каменноугольной системы (С15). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 8м до 20м. Представлены сланцем темно-
серым с прослойками песчаника мощностью 12м. Комплекс является водоносным, глубина залегания кровли 8м, мощность водовмещающих пород 12м. Уровень воды установлен на глубине 2,5м.
Четвертичная (О)
Аллювиальные отложения четвертичной системы (aQIV). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 6м до 8м. Представлены глиной желто-бурой, с включениями обломков песчаника мощностью 2м.
Делювиальные отложения четвертичной системы (dQIV). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 0м до 6м. Представлены суглинком желто-бурым мощностью 6м (рис. 1).
Условные обозначения
суглинок
глина
сланец
Рис. 1 Геологический разрез по скважине № 44250 [4] Перерасчет дебита скважины проводили по известной методике [3] по формулам:
R = f(Krti) = 100m
20 12 ft^y
l m
12'0Д09
) = 0,54
где Р - дебит возмущающей скважины, м3/сут; кт - коэффициент водопроводимости, м2/сут; S - понижение уровня, м;
табличные величины фильтрационного сопротивления;
т - мощность водоносного комплекса, м. 1 - длина фильтра, м; г- радиус скважины, м; q - единичный расход, л/сек м; R-радиус влияния, м;
А-коэффициент пьезопроводности, м2/сут. Результаты расчета дебита исследуемых скважин Куйбышевского поселения представлен в табл.
3
Скважина №4143
Геологический разрез представлен породами каменноугольной (нижний отдел) и четвертичной
(аллювиально-делювиальные отложения) системами.
Каменноугольная (С)
Нижний отдел каменноугольной системы (С15). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 8м до 20м. Представлены сланцем глинистым с линзами песчаника мощностью 12м. Комплекс является водоносным, глубина залегания кровли 8м, мощность водовмещающих пород 12м. Уровень воды установлен на глубине 3м.
Четвертичная (О)
Аллювиально-делювиальные отложения четвертичной системы Отложения вскрываются скважиной на глубине от 0м до 8м. Представлены суглинком с обломками песчаника мощностью 8м (рис. 2).
Условные обозначения
суглинок
сланец
скважине
Скважина № 3739
Геологический разрез представлен породами каменноугольной (нижний отдел) и четвертичной (аллювиально-делювиальные отложения) системами.
Каменноугольная (С)
Нижний отдел каменноугольной системы (С15). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 8м до 20м. Представлены сланцем темно -серым с прослойками песчаника мощностью 12м.
Рис.2 Геологический разрез по №4143
Комплекс является водоносным, глубина залегания кровли 8м, мощность водовмещающих пород 12м. Уровень воды установлен на глубине 3м. Четвертичная (О)
Аллювиально-делювиальные отложения четвертичной системы Отложения вскрываются скважиной на глубине от 0м до 8м. Представлены суглинком желто-бурым мощностью 8м (рис. 3).
Условные обозначения
суглинок
сланец
Рис.3 Геологический разрез по скважине №3739
Колодец № 30698
Геологический разрез представлен породами каменноугольной (нижний отдел) и четвертичной (аллювиальные и эолово-делювиальные отложения) системами.
Каменноугольная (С)
Нижний отдел каменноугольной системы (С15). Отложения вскрываются на глубине от 8м до 20м. Представлены сланцем темно-серым с прослойками песчаника мощностью 12м. Комплекс является водоносным, глубина залегания кровли 8м,
мощность водовмещающих пород 12м. Глубина появления воды 4,8м. Установившийся уровень на глубине 2,5м.
Четвертичная (О)
Аллювиальные отложения четвертичной системы (aQIV). Отложения вскрываются на глубине от 6м до 8м. Представлены глиной желто-бурой, с включениями обломков песчаника мощностью 2м.
Эолово-делювиальные отложения четвертичной системы (vdQI-ш). Отложения вскрываются на глубине от 0м до 6м. Представлены суглинком желто-бурым мощностью 6м (рис. 4).
Условные обозначения
суглинок
сланец
глина
Рис.4 Геологический разрез по колодцу №30698
Хутор Свободный
Скважина № 54340
Геологический разрез представлен породами каменноугольной (средний отдел) и четвертичной (аллювиально-делювиальные отложения) системами.
Каменноугольная (С)
Средний отдел каменноугольной системы (С2). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 5м до 30м. В основании разреза залегает сланец темно-серый углистый мощностью 13м. Выше, рас-
положен сланец темно-серый местами окварцован-ный мощностью 12м. Общая мощность составляет 25м. Комплекс является водоносным, глубина залегания 30м, мощность водовмещающих пород 25м. Глубина появления воды 5м, установившийся уровень на глубине 2,7м. Четвертичная (О)
Аллювиально-делювиальные отложения четвертичной системы (adQIV). Отложения вскрываются скважиной на глубине от 0м до 5м. Представлены суглинком желто-бурым мощностью 5м (рис.
5).
Условные обозначения
суглинок
сланец
Рис.5 Геологический разрез по скважине №54340
Таблица 3
_Результаты расчетов дебатов исследуемых скважин_
Источник водоснабжения Дебит Q, л/с л/с-м Km R, м 4
Скважина №44250 2,05 0,3 21 100 0,54
насосная станция «Загорная», скважина №4143 (глубина 20 м) 3,4 0,4 28 100 1,6
насосная станция «Загорная», скважина № 3739, (глубина 20 м) 2,4 0,3 21 100 1,6
х. Свободный, Скважина № 54340 0,2 0,21 14,7 100 60
Таблица 4
Сравнительная оценка дебитов скважин Куйбышевского поселения по годам исследования
Источник водоснабжения Дата оценки дебита, год Дебит Q (л/сек)
Скважина №44250 1977 4,16
2015 2,85
насосная станция «Загорная», скважина №4143 (глубина 20 м) 1970 5,55
2015 3,4
насосная станция «Загорная», скважина № 3739, (глубина 20 м) 1977 4,16
2015 2,4
х. Свободный, Скважина № 54340 1981 2,5
2015 0,2
Таким образом, из данных табл. 3 видно, что дебит скважин за последние 20-30 лет снизился, а это значит, что на сегодняшний день в Куйбышевском районе имеется дефицит питьевых водных ресурсов из подземных источников.
С точки зрения использования подземных вод для питьевого водоснабжения, Куйбышевский район относится к районам практического отсутствия пресных подземных вод, где распространены подземные воды повышенной минерализации с высоким содержанием сульфатов, солей жесткости. Использование таких вод возможно только после соответствующей водоподготовки с включением опреснения.
Литература
1. Дрововозова Т.И., В.В. Дядюра, С.А. Ма-рьяш, Е.С. Кулакова, Т.Д. Картузова Экологическая
оценка качества подземных вод Куйбышевского района Ростовской области и способов ее очистки Инженерный вестник Дона. - 2016. - № 2. -URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/ n2y2016/3583.
2. Климентов П.П., Кононов В.М. Методика гидрогеологических исследований: изд.2 перераб. и доп. Учебник для студ. горно-геол.спец. вузов. -М.: Высш.школа, 1989, 448с.
3. Максимов В.М., Бабушкин В.Д., Н.М. Веригин, Справочное руководство гидрогеолога, 3 изд. перераб. и доп. Т.1. Ленинград: Недра, 1979 год. 512 с.
4. Пособие по составлению и оформлению документации инженерных изысканий для строительства. Ч. 2. Инженерно-геологические (гидрогеологические) изыскания (к СПиП II -9-78) / ПНИИИС. - М.: Стройиздат, 1986.
