Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНАХ ДИЗЪЮНКТИВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА)'

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНАХ ДИЗЪЮНКТИВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
81
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОСТОЧНЫЙ ДОНБАСС / ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННАЯ СИСТЕМА / ПОДЗЕМНЫЕ И ШАХТНЫЕ ВОДЫ / ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ / ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ / РЕКИ / ТЕКТОНИЧЕСКИЕ РАЗЛОМЫ / ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Скляренко Григорий Юрьевич, Закруткин Владимир Евгеньевич, Гибков Евгений Викторович

Восточный Донбасс, где на протяжении более столетия добывается уголь, стал природно-техногенной системой (ПТС), затрагивающей все компоненты природной среды. Среди наиболее пострадавших её элементов находятся подземные и поверхностные воды, подвергающиеся воздействию шахтных вод. Состояние ПТС обусловлено взаимодействием техногенных и природных факторов, таких как геологическое строение территории. На протяжении многих лет при экологической оценке учитывались организованные сбросы шахтных вод. В то же время этот регион характеризуется широким развитием дизъюнктивных тектонических нарушений. Логичной выглядит гипотеза, что не только очистные сооружения закрытых угледобывающих предприятий, а разломы и связанные с ними зоны трещиноватости являются каналами дренажа шахтных вод и глубинных высокоминерализованных растворов к поверхности, где происходит их разгрузка в речную сеть. Исследования, проведенные на одном из перспективных участков, на котором происходит дренаж подземных вод по трещиноватым горным породам, развитым вдоль сместителя разрывного нарушения, показали существенное их влияние на состав поверхностных вод р. Малый Несветай. Принимая во внимание очень сложную тектонику Восточного Донбасса, логичным будет предположить аналогичное влияние других многочисленных дизъюнктивных структур. Их изучение будет способствовать комплексной оценке окружающей среды региона, принятию управленческих решений, разработке действенных мер по очистке вод и стабилизации экологической и социальной ситуации в регионе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Скляренко Григорий Юрьевич, Закруткин Владимир Евгеньевич, Гибков Евгений Викторович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PECULIARITIES OF INTERACTION OF UNDERGROUND AND SURFACE WATER IN ZONES OF DISJUNCTIVE TECTONIC FAULTS (ON THE EXAMPLE OF EASTERN DONBASS)

Eastern Donbass, where coal has been mined for over a century, has become a natural-technogenic system (NTS), affecting all components of the natural environment. Among the elements most affected by it are groundwater and surface water exposed to mine waters. The state of the NTS is due to the interaction of technogenic and natural factors such as the geological structure of the territory. For many years, the environmental assessment has taken into account the organized discharge of mine water. At the same time, this region is characterized by widespread development of disjunctive tectonic faults. The hypothesis seems logical that not only the treatment facilities of closed coal mining enterprises, but the faults and associated fracture zones are channels for the drainage of mine water and deep highly mineralized solutions to the surface, where they are unloaded into the river network. Studies carried out in one of the promising areas, where drainage of groundwater takes place through fractured rocks developed along the fault displacement fault, showed their significant impact on the composition of the surface waters of the river Small Nesvetay. Taking into account the very complex tectonics of the Eastern Donbass, it would be logical to assume a similar influence of other numerous disjunctive structures. Their study will contribute to a comprehensive assessment of the region's environment and the adoption of management decisions, and the development of effective measures for water purification and stabilization of the ecological and social situation in the region.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНАХ ДИЗЪЮНКТИВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА)»

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

УДК 504.433:622(420.61)

doi 10.18522/1026-2237-2021-2-81-87

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНАХ ДИЗЪЮНКТИВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА)

© 2021 г. Г.Ю. Скляренко 1, В.Е. Закруткин 1, Е.В. Гибкое1

1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

PECULIARITIES OF INTERACTION OF UNDERGROUND AND SURFACE WATER IN ZONES OF DISJUNCTIVE TECTONIC FAULTS (ON THE EXAMPLE OF EASTERN DONBASS)

G.Yu. Sklyarenko1, V.E. Zakrutkin1, E.V. Gibkov1

Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia

Скляренко Григорий Юрьевич - кандидат геолого-минералогических наук, доцент, кафедра геоэкологии и прикладной геохимии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: gysklyarenko@sfedu.ru

Grigory Yu. Sklyarenko - Candidate of Geology and Mineralogy, Associate Professor, Department of Geoecology and Applied Geochemistry, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: gysklyarenko@sfedu.ru

Закруткин Владимир Евгеньевич - доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой геоэкологии и прикладной геохимии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: vezak@list.ru

Vladimir E. Zakrutkin - Doctor of Geology and Mineralogy, Professor, Head of the Department of Geoecology and Applied Geochemistry, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: vezak@list.ru

Гибков Евгений Викторович - кандидат географических наук, доцент, кафедра геоэкологии и прикладной геохимии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: irvict@mail.ru

Eugeny V. Gibkov - Candidate of Geography, Associate Professor, Department of Geoecology and Applied Geochemistry, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: ir-vict@mail.ru

Восточный Донбасс, где на протяжении более столетия добывается уголь, стал природно-техногенной системой (ПТС), затрагивающей все компоненты природной среды. Среди наиболее пострадавших её элементов находятся подземные и поверхностные воды, подвергающиеся воздействию шахтных вод. Состояние ПТС обусловлено взаимодействием техногенных и природных факторов, таких как геологическое строение территории. На протяжении многих лет при экологической оценке учитывались организованные сбросы шахтных вод. В то же время этот регион характеризуется широким развитием дизъюнктивных тектонических нарушений. Логичной выглядит гипотеза, что не только очистные сооружения закрытых угледобывающих предприятий, а разломы и связанные с ними зоны трещи-новатости являются каналами дренажа шахтных вод и глубинных высокоминерализованных растворов к поверхности, где происходит их разгрузка в речную сеть. Исследования, проведенные на одном из перспективных участков, на котором происходит дренаж подземных вод по трещиноватым горным породам, развитым вдоль сместителя разрывного нарушения, показали существенное их влияние на состав поверхностных вод р. Малый Несветай. Принимая во внимание очень сложную тектонику Восточного Донбасса, логичным будет предположить аналогичное влияние других многочисленных дизъюнктивных структур. Их изучение будет способствовать комплексной оценке окружающей среды региона, принятию управленческих решений, разработке действенных мер по очистке вод и стабилизации экологической и социальной ситуации в регионе.

Ключевые слова: Восточный Донбасс, природно-техногенная система, подземные и шахтные воды, поверхностные воды, взаимодействие, реки, тектонические разломы, влияние на окружающую среду.

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

Eastern Donbass, where coal has been minedfor over a century, has become a natural-technogenic system (NTS), affecting all components of the natural environment. Among the elements most affected by it are groundwater and surface water exposed to mine waters. The state of the NTS is due to the interaction of technogenic and natural factors such as the geological structure of the territory. For many years, the environmental assessment has taken into account the organized discharge of mine water. At the same time, this region is characterized by widespread development of disjunctive tectonic faults. The hypothesis seems logical that not only the treatment facilities of closed coal mining enterprises, but the faults and associated fracture zones are channels for the drainage of mine water and deep highly mineralized solutions to the surface, where they are unloaded into the river network. Studies carried out in one of the promising areas, where drainage of groundwater takes place through fractured rocks developed along the fault displacement fault, showed their significant impact on the composition of the surface waters of the river Small Nesvetay. Taking into account the very complex tectonics of the Eastern Donbass, it would be logical to assume a similar influence of other numerous disjunctive structures. Their study will contribute to a comprehensive assessment of the region's environment and the adoption of management decisions, and the development of effective measures for water purification and stabilization of the ecological and social situation in the region.

Keywords: Eastern Donbass, natural-technogenic system, underground and mine water, surface water, interaction, rivers, tectonic faults, environmental impact.

Введение

Длительная угледобыча в Восточном Донбассе (Ростовская область, РФ) привела к серьезным нарушениям состояния окружающей среды. Особенно острое воздействие проявилось в загрязнении высокоминерализованными техногенными шахтными водами подземных и поверхностных вод. Вскрытые горными выработками породные массивы активно окислялись, а подземные воды, подтапливающие шахты, будучи изначально высокоминерализованными, еще больше насыщались продуктами выщелачивания сульфидов и других минералов и становились экстремально грязными. В пределах шахтных полей и вокруг них сформировались техногенные гидрогеохимические ореолы, которые характеризовались повышенными концентрациями сульфатов, железа, марганца, кадмия, стронция и др. [1].

Обводнение угольных шахт в ходе их функционирования решалось откачкой и сливом воды через промежуточные отстойники в русла многочисленных малых рек. Такой системы очистки было недостаточно, и в поверхностные воды региона попадало до 50 тыс. т растворенного в воде железа и других веществ [2].

Вследствие реструктуризации угольной промышленности в 1990-х гг. и закрытия большинства угольных предприятий мокрым способом (т.е. затопление непрерывно поступающими в горные выработки подземными водами) процессы загрязнения природных вод усугубились, а очистные сооружения шахт не справились с поставленной задачей [3]. Кроме того, затопление шахт привело к нарушению функционирования систем водоотведения и очистки, разработанных для действующих - «сухих» предприятий. Высокоминерализованные шахтные воды стали попадать в речную сеть путем самоизлива, причем каналами их миграции служат как техногенные (элементы горных выработок), так и природные каналы -

дизъюнктивные (разрывные) тектонические нарушения. Понимание роли тектонических нарушений в загрязнении поверхностной гидросферы региона будет способствовать разработке действенных мер по очистке вод и стабилизации экологической и социальной ситуации в регионе [4].

Цель исследования

Техногенное воздействие является мощнейшим источником преобразования природной среды и возникновения геоэкологических проблем. Наиболее сильно оно проявляется в горнопромышленных регионах, так как природный горнопородный массив претерпевает серьезные изменения. Формирующиеся здесь природно-техногенные системы (ПТС) затрагивают не только поверхность Земли, но и ее недра, где образуются обширные пустотные пространства, зоны трещиноватости, происходит кардинальное изменение режима и химизма подземных вод. Как известно, состояние таких систем обусловлено взаимодействием техногенных и природных факторов. Одним из наиболее значимых является геологическое, в том числе тектоническое, строение, так как для горнопромышленных территорий оно обусловливает проницаемость породного массива [5]. Несмотря на существенный интерес к вопросу формирования химического состава и качества поверхностных вод, в настоящее время редки работы, в которых рассматриваются разные механизмы поступления шахтных вод в поверхностную гидросферу, в том числе обусловленные природными факторами [5, 6]. Основными источниками сбросов техногенно преобразованных вод принято считать недостаточно эффективно действующие очистные сооружения горнодобывающих предприятий, т.е. точечные источники. Учитывая площадной характер выработанного подземного пространства и сложное тектоническое строение углепромышленных территорий, логично предположить дренаж

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

шахтных вод в реки вдоль зон трещиноватости, связанных с разломами и миграцией загрязняющих веществ из глубинных горизонтов к поверхности. Однако роль тектонического фактора в загрязнении поверхностной гидросферы пока мало изучена [7, 8]. Планируемые исследования дадут возможность восполнить этот пробел.

Цель этого исследования - изучить роль разрывных тектонических нарушений в подземной гидродинамике и в загрязнении воды рек Восточного Донбасса техногенными шахтными водами.

Задачи:

1. Выделить перспективный для изучения участок развития дизъюнктивной тектоники в бассейне одной из малых рек.

2. Выявить гидравлическую и гидрохимическую связь подземных, шахтных и поверхностных вод на этом участке.

3. Описать схематическую модель дренажа подземных и техногенных шахтных вод в реки по трещинным зонам тектонических нарушений.

Материалы и методы исследования

В качестве перспективного для исследований был выбран участок реки Малый Несветай, расположенный в 2,5 км южнее г. Новошахтинска и в 0,5 км севернее с. Алексеевка Ростовской области. На правом берегу реки прослеживается дизъюнктивное тектоническое нарушение сбросового типа с азимутом простирания 85о/265о, геоморфологически выраженное в виде оврага и резкого поворота русла реки. Вдоль разлома развита зона дробления горных пород. Участок поймы, примыкающий к ней, заболочен, здесь, по-видимому, происходит разгрузка подземных вод за счет дренажа по трещиноватым породам: заметно просачивание подземных вод (рис. 1), температура которых ощутимо ниже (до 10 °С в зависимости от сезона), чем у речных. Поверхностные воды изучены в четырех створах на реке Малый Несветай. Два створа (№ 1 и 2) расположены на западе и северо-западе с. Алексеевка ниже по течению реки приразломной зоны. Створ № 3 находится на излучине реки в одном километре севернее поселка. Створ № 4 расположен в 750 м выше разлома по течению реки.

Изучение подземных вод проводилось в двух мониторинговых скважинах и колодце. Мониторинговые скважины № 7 и 10 расположены в долине реки Малый Несветай (на правом берегу). Скважина № 10 находится в пределах горного отвода связанных шахт «Соколовская» - «Несветаевская» - Горького - шх. № 15 - шх. № 19, расположенных севернее на территории г. Новошахтинска.

Рис. 1. План участка исследований: 1 - скважины; 2 - колодец; 3 - створы; 4 - зона подтопления; 5 - разлом / Fig. 1. Plan of the study area: 1 - wells; 2 - well; 3 - sections;

4 - flooding zone; 5 - fault

Скважина № 7 вынесена за южную границу горного отвода - в приразломную зону (рис. 2). Они обе имеют глубину 30 м, вскрывают выветрелые породы каменноугольного возраста (свит Ci5 и C21). Скважины прослеживают загрязненный поток шахтных вод, дренируемых через породный массив (скв. № 10), глубинных подземных вод, не связанных с шахтными, поступающих по развитой вдоль разлома зоне дробления пород и разбавляемых водами подземного стока по аллювиальным отложениям р. М. Несветай (скв. № 7).

Рис. 2. Приразломный участок / Fig. 2. The near-fault area

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

Выбор места расположения скважин осуществлен с учетом выхода рабочих угольных пластов и водоносных горизонтов в зоне влияния ликвидированных шахт и мест разгрузки шахтных вод.

Колодец, в котором производились гидроэкологические наблюдения, расположен на окраине с. Алексеевка (ул. Средняя) в 1 км южнее скв. № 7 и вскрывает зону выветривания пород свиты С15, представленных преимущественно глинистыми сланцами, в меньшей степени песчаниками и редкими прослоями известняков.

Химический анализ речных и подземных вод определял рН, содержание макрокомпонентов: хлорид-, сульфат-, гидрокарбонат-ионов, железа, натрия, магния, сухого остатка и взвешенных веществ. С применением спектрального анализа в воде были определены микрокомпоненты: А1, Ве, С^ Ы, Си, Мп, Бг, Сг, 2п. Содержания их приведены в таблице.

Результаты исследования

Макрокомпонентный состав подземных вод и минерализация в скважинах и колодце существенно отличаются. В скв. № 10 вода гидрокарбонатно-сульфатная магниево-натриевая, сухой остаток составляет почти 7,5 г/л. Эта скважина расположена в

пределах горного отвода связанных шахт «Соколовская» - «Несветаевская» - Горького - шх. № 15 -шх. № 19. Вода демонстрирует весьма схожий с шахтными водами состав - высокую минерализацию, высокое содержание сульфат-ионов, бериллия и стронция (таблица). Состав воды, вероятно, сформировался в результате медленной фильтрации шахтных вод сквозь малопористый горнопородный массив [7, 8].

В скв. № 7 - вода гидрокарбонатно-хлоридная натриевая со значительно меньшей минерализацией (2,1 г/л), чем в скв. № 10 (таблица). Это вполне ожидаемо - скважина расположена на берегу Малого Несве-тая и подземные воды разбавляются стоком реки. Преобладание хлоридов и железа характерно в Восточном Донбассе для глубоких водоносных горизонтов [1, 2]. Их приток в приповерхностный горизонт происходит по приразломной трещиноватой зоне.

Химический состав воды в колодце мы можем принять за промежуточный между скважинами: он удален и от шахтного поля, и от разрывного нарушения. Среди анионов преобладают сульфат-ионы, а хлорид-и гидрокарбонат-ионы показывают средние значения между описанными выше в скважинах. Незначительно также содержание катионов - железа, марганца - главных продуктов шахтных вод и микрокомпонентов, характерных для них - бериллия и хрома.

Особенности химического состава поверхностных и подземных вод, мг/дм3 / Features of the chemical composition of surface and groundwater, mg/dm3

Показатель Створ № 4 Створ № 3 Створ № 2 Створ № 1 Скв. № 7 Скв. № 10 Колодец

рН 7,2 8,32 8,31 8,28 7,94 7,46 7,65

Хлорид-ион 176,9 255,5 235,9 216,2 803,7 196,1 353,8

Сульфат-ион 1616 1788 1518 1543 167,2 4650 1029

Гидрокарбонат-ион 421,3 458 461 439,6 378,2 542,9 427,4

Сухой остаток 3640 3720 3660 3640 2100 7476 2660

Взвешенные вещества 3,2 4,8 20 28 20,4 4 <1

Железо 0,83 0,21 0,15 0,11 10,67 0,19 <0,05

Натрий 568,1 697,4 643 597,6 298,6 339,8 304,2

Магний 170,9 174,5 159,5 146,4 60,8 334,4 103

Алюминий 0,03 0,1 0,15 0,22 0,07 0,03 0,03

Бериллий - 0,0001 - 0,001 0,0008 -

Кадмий - 0,0002 - - 0,0019 - 0,0003

Литий 0,21 0,25 0,23 0,2 0,03 0,03 0,04

Медь 0,002 0,004 0,002 0,002 0,02 - 0,004

Марганец 0,232 0,243 0,211 0,2 0,409 0,247 0,001

Стронций 5,62 6,12 5,56 5,07 0,306 3,85 4,85

Хром 0,001 0,001 0,001 0,001 0,004 0,005 0,001

Цинк - 0,013 0,01 0,009 0,186 0,197 0,053

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

Минерализация невысока (2,66 г/л) и похожа на таковую в скв. № 7 - колодец также гидродинамически связан с рекой (таблица).

Речная вода во всех четырех изученных на данном участке створах имеет выдержанный гидрокар-бонатно-сульфатный магниево-натриевый состав, минерализация её изменяется незначительно (3,643,72 г/л). Содержания микрокомпонентов в пробах, отобранных на разных створах, также близки (таблица). Однако закономерные изменения содержаний некоторых элементов доказывают её разбавление глубинными подземными водами по зоне тре-щиноватости: в створе № 3 заметно повышенное содержание хлоридов, железа, марганца, стронция, цинка, меди, лития, никеля, бериллия и кадмия, превышающее таковое в створе № 4, расположенном выше по течению реки и закономерно убывающее в створах № 2 и 1, расположенных ниже. Уменьшение содержаний этих элементов связано с двумя факторами. Во-первых, происходит окисление и выпадение в осадок интенсивно мигрировавших в анаэробной среде подземных вод ионов металлов - на поверхности формируется кислородный геохимический барьер и поллютанты насыщают донные отложения [9]. Во-вторых, речная вода разбавляется за счет выпадающих осадков и мелких притоков, это заметно по поведению хлоридов и натрия, содержание которых убывает, несмотря на высокую их растворимость. Рост содержания алюминия при удалении от зоны дренажа подземных вод, по-видимому, происходит посредством вторичного загрязнения за счет его окисления в глинистых донных отложениях, так как в аэрированных растворах с большой концентрацией хлорид-ионов значения потенциала коррозии алюминия находятся в пределах области активного растворения металла [10].

Таким образом, мы можем представить схематическую модель взаимодействия подземных, поверхностных и шахтных вод на вышеописанном участке. Как показали наши предыдущие исследования [4, 11], состав воды Малого Несветая выше створа № 4 в значительной мере формируется за счет излива шахтных вод многочисленных закрытых шахт города Новошахтинска и существенно отличается от фонового у истока реки. В зоне разрывного нарушения по трещиноватым породам на поверхность дренируются подземные воды, опробованные в скв. № 7, гидрокарбонатно-хлоридный натриевый состав которых характерен для глубинных водоносных горизонтов. Он резко отличается от более минерализованных гидрокарбонатно-сульфатных магни-ево-натриевых вод скв. № 10, типичных для приповерхностных водных коллекторов Восточного Донбасса. При изливе глубинных вод в заболоченной

части русла, примыкающей к разлому, и смешивании их с речными водами (створ № 3) последние обогащаются хлорид-ионом и катионами железа, марганца, стронция, цинка, меди, лития, никеля, бериллия и кадмия, интенсивно мигрировавшими в анаэробных условиях. Ниже по течению реки в створах № 2 и 1 содержание вышеперечисленных элементов в воде значительно снижается за счет их окисления и выпадения в осадок, формирующий донные отложения. В свою очередь, ранее сформированные донные отложения глинистого состава служат источником вторичного загрязнения речной воды катионами алюминия, окисление которого усиливается за счет притока глубинных хлоридных вод по трещинной зоне вдоль тектонического нарушения.

Выводы

Формирование химического состава речной воды связано с природными условиями, а техногенные факторы обусловливают особенности и степень ее загрязненности. Наиболее остро проблема техногенного загрязнения проявляется в горнопромышленных территориях, одной из них является Восточный Донбасс. Формирующиеся здесь ПТС затрагивают не только поверхность Земли, но и компоненты геологической среды: почвы, горные породы, подземные воды. Состояние таких систем обусловлено взаимодействием техногенных и природных факторов, таких как геологическое (тектоническое) строение территории. Природная пористость и тре-щиноватость водовмещающих пород обычно обусловливают проницаемость породного массива и миграцию загрязняющих веществ в нем. Как показали предыдущие наши исследования, на территории Восточного Донбасса терригенные и карбонатные породы, слагающие угленосную толщу, слабопроницаемы. В то же время этот регион характеризуется широким развитием дизъюнктивных тектонических нарушений. Логичной выглядит гипотеза, что не только очистные сооружения закрытых угледобывающих предприятий, но и разломы и связанные с ними зоны трещиноватости являются каналами дренажа шахтных вод и глубинных высокоминерализованных растворов к поверхности, где происходит их разгрузка в речную сеть. Исследования, проведенные на одном из перспективных участков, на котором происходит дренаж подземных вод по трещиноватым горным породам, развитым вдоль сместителя разрывного нарушения, показали существенное их влияние на состав поверхностных вод р. Малый Несветай. Принимая во внимание очень сложную тектонику Восточного Донбасса [12], ло-

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

гичным будет предположить аналогичное влияние других многочисленных дизъюнктивных структур. Их изучение будет способствовать комплексной оценке окружающей среды региона, принятию управленческих решений, разработке действенных мер по очистке вод и стабилизации экологической и социальной ситуации в регионе.

Литература

1. Закруткин В.Е., Скляренко Г.Ю., Бакаева Е.Н., Решетняк О.С., Гибков Е.В., Фоменко Н.Е. Поверхностные и подземные воды в пределах техногенно нарушенных геосистем Восточного Донбасса: формирование химического состава и оценка качества. Ростов н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2016. 170 с.

2. Гавришин А.И. Шахтные воды Восточного Донбасса и их влияние на состав подземных и поверхностных вод региона // Водные ресурсы. 2018. Т. 45, № 5. С. 555-565.

3. Sklyarenko G., Zakrutkin V. The nature of the change in technogenic contamination of the underground water of the Eastern Donbass (Russia) // 17й1 Int. Multidis-ciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 17, Water Resources. Forest Marine and Ocean Ecosystems. 2017. P. 711-716.

4. Скляренко Г.Ю., Закруткин В.Е. Подземные воды Ростовской области: факторы загрязнения и оценка качества // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2019. № 4. С. 98-103.

5. Мохов А.В. Управление потоками шахтных вод как один из путей оздоровления рек Восточного Донбасса // Науч. проблемы оздоровления российских рек и пути их решения. М., 2019. С. 524-528.

6. Закруткин В.Е., Гибков Е.В., Скляренко Г.Ю., Решетняк О.С. Сравнительная оценка качества поверхностных и подземных вод Восточного Донбасса по гидрохимическим показателям // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2016. № 2. С. 91-99.

7. Скляренко Г.Ю., Родина А.О. Роль дизъюнктивной тектоники в загрязнении природных вод Восточного Донбасса техногенными шахтными водами // Проблемы социально-экономической географии и природопользования : материалы Всерос. науч. конф. Ростов н/Д., 2017. С. 269-273.

8. Фоменко Н.Е., Закруткин В.Е., Скляренко Г.Ю., Гапонов Д.А. Мониторинг динамики подземных вод в Восточном Донбассе по результатам скважинной электроразведки // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Естеств. науки. 2016. № 4 (192). С. 110-119.

9. Акользин А.П., Жуков А.П. Кислородная коррозия оборудования химических производств. М.: Химия, 1985. 240 с.

10. Закруткин В.Е., Решетняк О.С., Бакаева Е.Н. Гидроэкологические особенности поверхностных вод углепромышленных территорий Восточного Донбасса

// Изв. Российской АН. Сер. геогр. 2020. № 3. С. 451460.

11. Закруткин В.Е., Гибков Е.В., Решетняк О.С., Решетняк В.Н. Донные отложения как индикатор первичного и источник вторичного загрязнения речных вод углепромышленных территорий Восточного Донбасса // Изв. Российской АН. Сер. геогр. 2020. № 2. С. 259-271.

12. Грановский А.Г., Грановская Н.В. Тектоническое строение, история развития и полезные ископаемые области сочленения Восточно-Европейской платформы и Скифской плиты (Ростовская область). Ростов н/Д.; Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2020. 124 с.

References

1. Zakrutkin V.E., Sklyarenko G.Yu., Bakaeva E.N., Reshetnyak O.S., Gibkov E.V., Fomenko N.E. (2016). Surface and underground waters within technogenically disturbed geosystems of Eastern Donbass: formation of chemical composition and quality assessment. Rostov-on-Don, Southern Federal University Press, 170 p. (in Russian).

2. Gavrishin A.I. (2018). Mine waters of the Eastern Donbass and their influence on the composition of groundwater and surface waters in the region. Vodnye resursy, vol. 45, No. 5, pp. 555-565. (in Russian).

3. Sklyarenko G., Zakrutkin V. (2017). The nature of change in technogenic contamination of the underground water of the Eastern Donbass (Russia). 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 17, Water Resources. Forest Marine and Ocean Ecosystems, pp. 711716.

4. Sklyarenko G.Yu., Zakrutkin V.E. (2019). Underground waters of the Rostov region: pollution factors and quality assessment. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki (Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science), No. 4, pp. 98-103. (in Russian).

5. Mokhov A.V. (2019). Mine water flow management as one of the ways to improve the rivers of the Eastern Donbass. Scientific problems of Russian rivers recovery and ways to solve them. Moscow, pp. 524-528. (in Russian).

6. Zakrutkin, V.E., Gibkov E.V., Sklyarenko G.Yu., Reshetnyak O.S. (2016). Comparative assessment of the quality of surface and ground waters of the Eastern Donbass by hydrochemical indicators. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki (Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science), No. 2, pp. 91-99. (in Russian).

7. Sklyarenko G.Yu., Rodina A.O. (2017). The role of disjunctive tectonics in the pollution of natural waters of the Eastern Donbass by technogenic mine waters. Problems of socio-economic geography and nature management. Materials of the All-Russian Scientific Conference. Rostov-on-Don, pp. 269-273. (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2

8. Fomenko N.E., Zakrutkin V.E., Sklyarenko G.Yu., Gaponov D.A. (2016). Monitoring of the dynamics of groundwater in the Eastern Donbass based on the results of borehole electrical exploration. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki (Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science), No. 4 (192), pp. 110-119. (in Russian).

9. Akolzin A.P., Zhukov A.P. (1985). Oxygen corrosion of chemical production equipment. Moscow, Khimiya Publ., 240 p. (in Russian).

10. Zakrutkin V.E., Reshetnyak O.S., Bakaeva E.N. (2020). Hydroecological features of the surface waters of the coal-mining territories of the Eastern Donbass. Izv.

Поступила в редакцию /Received

Rossiiskoi AN. Ser. geogr., No. 3, pp. 451-460. (in Russian).

11. Zakrutkin V.E., Gibkov E.V., Reshetnyak O.S., Reshetnyak V.N. (2020). Bottom sediments as an indicator of primary and a source of secondary pollution of river waters of the coal-mining territories of the Eastern Donbass. Izv. Rossiiskoi AN. Ser. geogr., No. 2, pp. 259-271. (in Russian).

12. Granovskiy A.G., Granovskaya N.V. (2020). Tectonic structure, history of development and minerals of the junction area of the East European platform and the Scythian plate (Rostov region). Rostov-on-Don, Taganrog, Southern Federal University Press, 124 p. (in Russian).

_30 марта 2021 г. /March 30, 2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.