CC BY
44GEOGRAPHICAL SCIENCES
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫМИ ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ
Петин А.Н.
Петина М.А.
Погорельцева Е.И.
Белгородский государственный национальный исследовательский
университет (НИУ «БелГУ»)
THE STATE AND PERSPECTIVES OF WATER- SUPPLY OF THE POPULATION OF THE BELGOROD REGION WITH ENVIRONMENTALLY PURE UNDERGROUND WATERS
Petin A.N.
Petina M. A.
Pogoreltseva E.I.
Belgorod National Research University
АННОТАЦИЯ
В статье исследованы вопросы условий формирования и распространения экологически чистых природных подземных вод на территории Белгородской области, проведена их классификация по химическому составу и общей минерализации. Выявлены геолого-гидрологические особенности залегания бат-келловейского водоносного горизонта. Оценены запасы и современное состояние их использования. Выявлена роль естественных и антропогенных факторов в динамике подземных вод рассматриваемого водоносного горизонта. Рассмотрены перспективы рационального использования подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта для промышленного розлива бутилированной воды и розлива в специализированных бюветах в качестве экологически чистых минеральных природных вод.
ABSTRACT
The article studies the issues of formation and distribution of ecologically pure natural groundwater on the territory of Belgorod region, their classification by chemical composition and general mineralization. Revealed geological and hydrological condition of formation and bedding of bat-callovian aquifer. Estimated water storage and current state their use. Revealed the role of natural and anthropogenic factors in the dynamics of groundwater aquifer under consideration. Considered prospects the management of groundwater of bat-Callovian aquifer for industrial bottling and bottling specialized well-roomas a ecologically pure mineral natural groundwater.
Ключевые слова: подземные воды, ресурсы подземных вод, химический состав, общая минерализация подземных вод, экологически чистые лечебно-столовые воды.
Keywords: groundwater, resources of underground waters, chemical composition, general mineralization, ecologically pure medical - table waters.
Введение
Пресные подземные воды на территории Белгородской области являются основным источником водоснабжения населения, промышленных и сельскохозяйственных объектов. Эксплуатируются для водоснабжения, в основном, первые от поверхности водоносные горизонты: турон-маастрихтский и альб-сеноманский [2, 4, 5, 14, 15, 16, 18]. По природным показателям они характеризуются повышенной жесткостью, превышением допустимых норм по содержанию железа и некоторым органическим веществам. Кроме того, эти воды в связи с возрастающей техногенной нагрузкой на геологическую среду в селитебных и промышленных районах испытывают мощное нега-
тивное воздействие и, как следствие этого, качество вод значительно ухудшается. В этих случаях необходима предварительная обработка воды -очистка и обеззараживание. Основные характеристики физико-химических свойств этих вод подробно приведены в ряде научных публикаций [8, 10, 11, 12].
В Российской федерации потребление высококачественной бутилированной воды с каждым годом стремительно растет, в среднем спрос увеличивается на 15-16 % ежегодно. Предприятия-лидеры на рынке питьевой воды расположены в таких регионах РФ: в Карачаево-Черкесской Республике, в Ставропольском крае, в Новосибирской, Липецкой и Московской областях. Опыт ци-
вилизованных стран наглядно показывает, что уровень здоровья населения и продолжительность жизни людей повышается (практически на 20 лет) там, где для питья используются экологически чистые воды [1].
В целях защиты здоровья населения, улучшения экологической обстановки в Белгородской области, для комплексного решения проблем полного удовлетворения потребностей населения в высококачественной питьевой воде, обеспечения охраны подземных вод от загрязнения были приняты специальные Проставления правительств как на региональном, так и федеральном уровнях: Постановление Правительства Белгородской области от 21 декабря 2006 г. N 263-пп "Об областной целевой программе модернизации объектов водо-проводно-канализационного комплекса Белгородской области для улучшения обеспечения населения качественной питьевой водой и организации водоотведения на 2007 - 2010 годы" и Постановление Правительства Российской Федерации № 502 от 14 июня 2013 г. "Об утверждении требований к программам комплексного развития систем коммунальной инфраструктуры поселений, городских округов".
В последнее десятилетие бутилированные экологически чистые подземные питьевые воды, добываемые и разливаемые в Белгородской области, успешно потеснили зарубежные аналоги и воды из других регионов России. Однако, масштабы их розлива в специализированных бюветах и промышленное производство бутилированной воды в Белгородской области, по сравнению с потребностью в них, пока еще малы. Между тем в Белгородской области имеются практически неограниченные возможности и перспективы для организации добычи, промышленного розлива и реализации питьевых вод высокого качества.
Учитывая, что основная часть эксплуатируемых в настоящее время подземных вод в Белгородской области приходится на первые от поверхности водоносные горизонты для хозяйственно-питьевых и промышленных целей, которые не в полной мере соответствует экологическим показателям, то возникла необходимость в широком использовании межпластовых вод. Такие воды в большинстве случаев соответствуют требованиям ГОСТ и могут использоваться для хозяйственно -питьевых целей без предварительной их очистки, и они являются основным объектом промышленного розлива воды. Межпластовые воды обычно обладают хорошими органолептическими свойствами, в них почти полностью отсутствуют микроорганизмы. Экологически чистые питьевые воды высшего качества не должны содержать никаких органических компонентов антропогенного происхождения. В этом отношении наиболее перспективным на территории Белгородской области является воды бат-келловейского горизонта. Они отличаются небольшой минерализацией (0,40,6 г/дм3), весьма низкой жёсткостью (от 3-4 мг-экв/л в северной части Белгородской области до 0,3-0,4 мг-экв/л в пределах города Белгорода), со-
держанием в допустимых для питья пределах железа, отсутствием азотсодержащих соединений (нитратов, нитритов, солей аммония) и других вредных компонентов [2, 3, 9, 17].
Проведенное исследование 12 видов расфасованных минеральных вод, производимых в Белгородской области позволяет сделать следующую оценку [6,7]:
- исследованные минеральные воды относятся к группе слабощелочных, мягких гидрокарбонатных вод;
- более половины минеральных вод характеризуется недостаточным содержанием ионов кальция и магния, соотношение концентраций не является оптимальным для здоровья человека;
- концентрация сульфат- и хлорид-ионов со-отвествуют нормативам качества вод для вод высшей категории и нормативам физиологической полноценности питьевой воды;
- для всех исследованных минеральных вод установлена слабая степень йодной недостаточности, а концентрация общего железа не превышает предельно допустим ого значения.
Геолого-гидрогеологические особенности залегания водоносного горизонта. Бат-келловейский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение на территории Белгородской области за исключением крайней восточной части области. В связи с низкой продуктивностью горизонта в восточных районах области, практическое значение он имеет только в районах юго-западнее линии Прохоровка-Валуйки. Водовмещающими породами являются пески, песчаники. На востоке области их мощность составляет от первых метров до 5 - 6 метров, увеличиваясь в юго-западном направлении в сторону Днепрово-Донецкой впадины до 25 - 30 и более метров. Водообильность горизонта неравномерна и зависит от мощности и зернистости во-досодержащих песков. Производительность скважин не превышает 10 - 15 мЗ/час. Глубина залегания кровли водоносного горизонта изменяется от 150 - 200 метров на северо-востоке области до 550 - 630 метров на юго-западе. Горизонт напорный, максимальный напор над кровлей достигает 628 м (санаторий Красиво).
В кровле горизонта преимущественно залегают глины верхнеюрской толщи, мощностью 15 -30 метров, нижним водоупором являются глины байос-бата, мощностью 30 - 60 и более метров. Их наличие препятствует проникновению в бат-келловейский горизонт загрязненных поверхностных и грунтовых вод, а также минерализованных подземных вод глубоких водоносных горизонтов, благодаря чему этот горизонт содержит экологически чистые воды питьевого качества. По составу это воды гидрокарбонатные, сульфатно-карбонатные, натриевые, натриево-кальциевые.
На территории Белгородской области сооружено более 70 водозаборных скважин на бат-келловейский водоносный горизонт. Добытые воды используются для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для промыш-
34
ленного розлива в качестве минеральных природных столовых вод.
Оценка запасов. Специальные работы, по региональной оценке, запасов подземных вод рассматриваемого бат-келловейского водоносного горизонта на территории области не проводились. К настоящему времени ТЦ «Белгородминиторинг» проведена оценка запасов подземных вод этого горизонта лишь на 11 локальных объектах, на которых подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта используются в основном для целей
розлива в качестве минеральной столовой воды. Количество оцененных запасов по ним небольшое и варьирует от первых десятков до 1000 м3/сут (табл. 1.), в целом составляя 2840 м3/сут. Лишь в последние 8-10 лет началась довольно интенсивная эксплуатация бат-келловейского водоносного горизонта. До этого, в основном, данный водоносный горизонт вскрывался лишь при изучении условий обводненности месторождений твердых полезных ископаемых (железных руд, железо-алюминиевого сырья) в период разведки этих месторождений [17].
Таблица 1
Перечень месторождений подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта на территории Белгородской области по состоянию по данным ТЦ «Бе. по родгеомо ниторинг» на 01.01.2013 г. [17]
№ п п Наименование месторождения, местоположение Дата утверждения запасов Утвержденные запасы, тыс. м3/сут, по категориям Дата начала эксплуатации Организация- недропользователь Номер скважины
А В С: Всего
1 Дубовское, Белгородский район, северо-восточная окраина п. Дубовое 16.07.1998 85, НТС ЦРГЦ 0 0 1, 0 1,0 1997 г. МУП «Горво-доканал» г. Белгород 590 707 792
2 Политотдельское, Белгородский район, Южнее п. Майский 24.12.1999 65, ТКЗ ЦРГЦ 0 0,3 5 0 0,35 не эксплуатируется - 599
3 Белые Горы, Белгородский район, вблизи с. Голови-но 28.12.2005 1143, ГКЗ 0 0,1 7 0 0,17 1995 г. ООО «Белые Горы» 536
4 Гриневское-1, г. Белгород (ОАО «Белгородский пищекомбинат»), северная часть города, на территории предприятия 19.12.2006 51, ТКЗ 0 0,1 2 0 0,12 2001 г. ОАО «Белгородский пищекомбинат» 626
5 Гриневское-2, г. Белгород (ОАО «Белвино»), северо-западная часть города, на территории предприятия 19.12.2006 51, ТКЗ 0 0,2 9 0 0,29 1993 г. ОАО «Белви-но» 511
6 Валуйский ЛВЗ, Валуйский район, северо-восточная часть г. Валуйки, территория предприятия 07.06.2007 15, ТКЗ 0 0,3 5 0 0,35 2000 г. ОАО «Валуйский ЛВЗ» 7363
7 Белгородское экспедиционное, северо-восточная часть г. Белгорода территория ООО «Белгород-геология» 19.10.2010 116, ТКЗ 0 0,0 5 0 0,05 2010 г. ООО «Водный мир» 1г
8 Мичуринское, 18.10.2010 0 0,2 0 0,2 2010 г. ОАО «Колос» 749
центральная 137, ТКЗ
часть г. Белгоро-
да, территория ОАО «Колос»
Белгородское
Чичеринское,
северо-западная
9 часть г. Белгорода, ул. Чичерина, 8, левый борт долины р. Везел-ка 18.01.2011 8, ТКЗ 0 0,0 6 0 0,06 не эксплуатируется 611
Белгородское Спортивный,
1 0 юго-запад-ная часть г. Белгорода ул. Спортивная 0 0,0 5 0 0,05 не эксплуатируется ООО «Элгаз-Плюс» 4566
Каплинский, 3 км
1 1 севернее с. Кап-лино Старо-оскольского района 15.11.2012 211, ТКЗ 0 0,1 0, 1 0,2 2008 ОАО «Славянка» 106г
ВСЕГО по Белгородской области 0 1,7 4 1, 1 2,84
Месторождение Валуйского ликероводоч-ного завода. Административно участок месторождения относится к г. Валуйки Белгородской области. Потребность в воде хозпитьевого назначения составляет 350 м3/сут. Работы по оценке запасов подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта в районе ранее не проводились. Коэффициент фильтрации по данным откачки из скважины №1/7363 составляет 0.45 м3/сут, водо-проводимосгь 8.6 м3/сут. По химическому составу подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта имеют гидрокарбонатно-хлоридный кальциево-натриевый состав с минерализацией 0.89-0.94 г/л. Подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта по большинству показателей соответствуют требованиям СанПиНа 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Отмечается повышенное содержание железа, фтора и бора, которые после очистки воды имеющимися на предприятии средствами устраняются до нормативных концентраций. В радиологическом отношении вода из скважины соответствует нормам радиационной безопасности. В бактериологическом отношении воды здоровые. Водозаборная скважина находится в павильоне. Вокруг скважины установлена зона санитарной охраны первого пояса радиусом 30 м. Потенциальные источники загрязнения на территории ЗСО отсутствуют.
Месторождение Политотдельское. Участк, расположен в 15 км на юго-запад от г. Белгорода в северо-западной части пос. Политотдельский, скважина № 599. Глубина скважины составляет 720 м. Используются воды бат-келловейского комплекса, представленного среднезернистым песком плывуном с линзами трещиноватого песчаника и песчаных известковистых глин. Запасы пресных подземных вод бат-келловейского водо-
носного горизонта в количестве 350 м3/сут. По сложности гидрогеологических условий участок месторождения относится ко II группе сложности. Бат-келловейский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение, выдержан в разрезе, характеризуется однородными фильтрационными свойствами, поэтому месторождение следует отнести к I группе сложности. Подземные воды водоносных горизонтов содержат повышенное содержание железа. Коэффициент фильтрации по данным откачки равен 0.87 м3/сут. Химический состав подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта гидрокарбонатный натриевый с минерализацией 0.7 г/л. Микрокомпонентный состав не превышает допустимых норм для питьевых вод СанПиН 2.1.4 559-96. Однако отмечается повышенное содержание бора. Органолептические свойства удовлетворяют нормативным требованиям. Санитарно-бактериологическое состояние воды соответствует установленным нормам. Газирование и розлив воды осуществляется на учебно-производственном предприятии Белгородской государственной сельскохозяйственной академии.
Месторождение Спортивное. Участок действующего водозабора предприятия по розливу питьевой воды ООО "Элгаз-Плюс" в административном отношении расположен в юго-западной части областного центра г. Белгорода по адресу ул. Спортивная, 2в. Разрешенный отбор подземных вод составляет 50 м3/сут (18.25 тыс. м3/год). Вода может расходоваться для хозяйственно-питьевых нужд предприятия в количестве 40 м/сут и промышленного розлива минеральной столовой воды «Хрусталь Белогорья» - 10 м3/сут. Воды пресные, с низкой жесткостью, минерализацией до 0.55 г/л. Качество воды по всем показателям соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, за исключени-
ем повышенного содержания бора. Воды широко используются для розлива в качестве минеральных столовых. По химическому составу воды гидрокарбонатные натриевые. Содержание нормируемых элементов и органолептические показатели ниже ПДК. Исключением является повышенное содержание бора до 0.6-0.91 мг/л, что связано с химическим составом пород. Воды данного горизонта используется для промышленного розлива минеральной природной столовой воды "Хрусталь Белогорья".
Месторождение Чичеренское. Участок действующего водозабора предприятия ООО "Цитро-бел" в административном отношении расположен в северо-западной части областного центра г. Белгорода по адресу ул. Чичерина, 8. Действующий водозабор ООО "Цитробел" состоит из шести скважин, пять из которых оборудованы на турон-маастрихтский водоносный горизонт и используются для производственных нужд предприятия, и одной скважины (№ 611) глубиной 496 м, пробуренной в 1999 г. и оборудованной на бат-келловейский терригенный водоносный горизонт и используемой для хозяйственно-питьевых целей. Воды пресные, с низкой жесткостью, минерализацией до 0.55 г/л. Качество воды почти по всем показателям соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода...", за исключением повышенного содержания бора, достигающего в отдельных пробах 1.21 мг/л (преобладают значения 0.9 мг/л при норме 0.5 мг/л). Воды широко используются для розлива в качестве минеральных столовых. Воды гидрокарбонатные натриевые пресные, с минерализацией 0.52-0.55 г/л, мягкие (жесткость до 1.5 мг-экв/л). Содержание нормируемых элементов и органолептические показатели ниже ПДК. Исключением является повышенное содержание бора до 0.9-1.21 мг/л при норме 0.5 мг/л, что связано с химическим составом пород. В отдельной пробе отмечено превышение фторидов - 1.8 мг/л при норме 1.5 мг/л, железа - 0.5 мг/л при норме 0.3 мг/л. Воды данного горизонта в районе Белгородского месторождения подземных вод широко используется для промышленного розлива минеральной природной столовой воды. Скважина находится на территории предприятия ООО "Цит-робел" среди жилой застройки г. Белгорода. К утверждению представляются запасы питьевых подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта для хозяйственно-питьевых целей е количестве 60 м3/сут.
Месторождение Белгородское экспедиционное. Административно участок работ относится к Белгородскому району Белгородской области, располагается в юго-восточной части г. Белгорода в 3 км от р. Северский Донец на второй надпойменной террасе. Скважина расположена на территории производственной базы ОАО «Белгородгео-логия». Она имеет глубину 700 м. Продуктивный горизонт вскрыт на глубине 630 м и представлен песком плавуном напорным в основании - трещиноватым песчаником. Ниже залегает толща пород, представленная тонким переслаиванием средне-
зернистых песков с песчаной глиной, где и находится забой скважины.
Санитарное состояние участка удовлетворительное. Качество подземных вод эксплуатируемых водоносных горизонтов соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода...». Использование подземных вод для хозяйственно-питьевых целей согласовано с органами Роспо-требнадзора по Белгородской области. Подземные воды горизонта пресные с минерализацией 0.4 г/дм3. По химическому составу сульфатно -гидрокарбонатные натриевые.
Санитарное состояние участка удовлетворительное. Качество подземных вод эксплуатируемых водоносных горизонтов соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода...». Использование подземных вод для хозяйственно-питьевых целей согласовано с органами Роспо-требнадзора по Белгородской области. Условно минеральные воды этой скважины широко известны под названием «Жемчужина Белогорья».
Месторождение Белгородское мичуринское. Мичуринское в центральной части г. Белгорода на территории ОАО «Колос» (Белгородский хлебозавод) (оцененные запасы 200 м3/сут).
Месторождение Гриневский-1. Участок геологоразведочных работ расположен в пределах города Белгорода. Скважина расположена на территории пищевого комбината и эксплуатирует подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта с расходами 17-50 м3 /сут. Вода из скв. № 626 ("Родник Белогорья") пресная, но по "Методическим указаниям № 2000/34" относится к минеральным питьевым столовым водам, которые используются как для хозяйственно-питьевых нужд предприятия, так и для реализации населению в бутилированном виде. Возможность использования воды из скважины № 626 в качестве минеральной питьевой подтверждена заключением Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии от 26.11.2001г. Вода относится к гидрокарбонатно-натриевому типу с минерализацией 0.45-0.65 мг/л. По заключению РНЦВМиК массовая концентрация токсичных и нормируемых микроэлементов, в т.ч. тяжелых металлов, стронция, селена, фторидов, радионуклидов не превышает предельно допустимых (ПДК). Качество подземных вод эксплуатируемого бат-келловейского водоносного горизонта соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01."Вода питьевая". Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения... " по всем показателям за исключением повышенного содержания бора - 0.6-0.84 мг/л (при норме 0.5 мг/л), что не исключает возможность розлива минеральной столовой воды, поскольку в соответствии с ГОСТ 13273-88 содержание бора не лимитируется.
Месторождение Гриневский -2. Участок геологоразведочных работ расположен в пределах городской черты Белгорода. Воды бат-келлоеейского водоносного горизонта гидрокарбонатные натриевые пресные, с минерализацией
0.2-0.4 г/л, мягкие (до 0.4 мг-экв/л). По своим показателям соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Содержание нормируемых элементов и органолептические показатели ниже ПДК. Исключением является повышенное содержание бора до 0.7-0.93 мг/л, что связано с химическим составом водовмещающих пород. В связи с этим вода может использоваться только при условии понижения содержания бора до концентраций допустимых СанПиН в результате водоподготовки. Подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта имеют минерализацию 0.55 г/дм3, химический состав гидрокарбонатный натриевый (НСОз - 70, №+К > 25 мг-экв%). Вода имеет щелочную реакцию среды (рН 8.68), низкую общую жесткость (0.4 мг-экв/дм3). Массовая концентрация токсичных и нормируемых микроэлементов, в том числе тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий, хром, мышьяк и др.), соединений группы азота (нитраты, нитриты, аммоний), а также стронция, селена, фторидов, радионуклидов (природных и техногенных) составляет ниже ПДК для пресных подземных вод.
Месторождение Дубовое. Район работ расположен в пределах Белгородской области и включает в себя большую часть территории Белгородского район».
Участок работ расположен южнее г. Белгород, в 0.5 км северо-восточнее пос. Дубовое. Качество оцениваемых подземных вод изучено в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01"Вода
Таблица 2.
Распределение подсчитанных ресурсов подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта
по типам качества подземных вод [17]
питьевая" и отвечает его требованиям по всем показателям. В воде отмечается небольшое превышение содержания бора - 0.72 мг/дмЗ (допустимое ГОСТом - 0.5мг/дмЗ)» Санитарное состояние участка удовлетворительное.
Месторождение Белые горы. Участок расположен юго-западнее г. Белгорода, западнее леса урочища Гришин лес. Содержание большинства нормируемых СанПиН 2.1.4.1074-01 микрокомпонентов не превосходят установленных предельно-допустимых значений, причем их концентрации находятся на уровне чувствительности используемых аналитических методик. Характерной особенностью ионно-солевого состава подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта на водозаборе ООО «Белые горы» является повышенное содержание природных фторидов (до 1.88 мг/дм3 при ПДК 1.5 мг/дм3), ионов натрия (до 212.0 мг/дм3 при ПДК 200 мг/дм3) и бора (до 2.33 мг/дм3 при ПДК равной 0.5 мг/дм3). Повышенное содержание бора в подземных водах бат-келловейского водоносного горизонта на данном участке связано с повышенным содержанием общего бора во во-довмещающих породах. ООО «Белые горы» проводит добычу подземных минеральных природных столовых вод под названием «Майская хрустальная». [17].
Распределение подсчитанных ресурсов подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта по типам качества подземных вод указано в табл. 2.
Тип качества подземных вод Площадь рас-простра-нения подземных вод с данным типом качества, тыс. км2 Величина ресурсов подземных вод, тыс. м3/сут Модуль ресурсов подземных вод, м3/сут / км2 Модуль ресурсов подземных вод, л/с/км2
1 - Воды полностью удовлетворяющие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода..." 7,7 38,6 5 0,06
2 - Воды, удовлетворяющие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода.", за исключением повышенного содержания бора, при содержании бора от 0,5 до 1 мг/л 5,3 32,0 6 0,07
3 - Воды, удовлетворяющие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода.", за исключением повышенного содержания бора, при содержании бора более 1 мг/л 5,2 36,7 7 0,08
4 - Воды, удовлетворяющие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода.", за исключением повышенной общей жёсткости воды (свыше 7 мг-экв/л) 3,5 3,5 1 0,01
5 - Воды, удовлетворяющие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода.", за исключением повышенной общей минерализации воды (свыше 1 г/л) и бора 0,7 0,7 1 0,01
Всего 22,5 111,6 5 0,06
Характеристика качества подземных вод.
Качество подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта, распространенного в пределах Белгородской области, оценивается по результатам лабораторных исследований проб воды, проведенных различными аккредитованными лабораториями в период с 1955 по 2012 года. Около 60 анализов было выполнено при разведке твердых полезных ископаемых (железо, бокситы) лабораторией ООО «Белгородгеология» и порядка 100 анализов было выполнено областной и районными лабораториями Роспотребнадзра при бурении раз-ведочно-эксплуатационных скважин для использования подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта для питьевых целей, розлива воды и в процессе проведения данных исследований.
Отбор, консервация и транспортировка проб воды проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ Р51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Вода отбиралась в стеклянную, а с
2000 года в полиэтиленовую, посуду и в тот же день, или на следующий день сдавалась в лабораторию для производства анализов. Подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта пресные, мягкие, имеют щелочную среду (Табл. 3). На большей площади распространения бат-келловейского водоносного горизонта на территории Белгородской области минерализация подземных вод его не превышает 0,5 мг/дм3 и только на юго-востоке области (в пределах Волоконовского и Валуйского районов) она увеличивается до 0,91 мг/дм3 и юго-западе области (на территории Крас-нояружского, Ракитянского, Борисовского и Грай-воронского районов) минерализация достигает 0,74 мг/дм3. Общая жесткость подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта варьирует в пределах от 0,1 до 8,2 мг-экв/дм3. Она увеличивается в северо-западном направлении от п. Бори-совка до г. Старый Оскол и не зависит от величины минерализации.
Таблица 3
Допустимые и фактические концентрации компонентов в исследуемой воде бат-келловейского
Наименование показателей по СанПиН 2.1.4.1074-01 ПДК Содержание
от до преобладающее
1. Органолептические показатели
Запах, баллы 2 без запаха
Привкус, баллы 2 0 0
Цветность, градусы 20 0 20 10
Мутность, ЕМФ 2,6 прозрач-ная
2. Обобщенные показатели
Водородный показатель, (рН) 6-9 6,5 9,12 7,5-8,6
Общая минерализация, мг/дм3 1000 172 913 350-610
Сухой остаток, мг/дм3 1000 165 768 345-540
Жесткость общая, мг-экв/дм3 7,0 0,1 8,2 0,4-3,0
Окисляемость перманганатная, мгО2/дм3 5 0 10,32 0,8-3,2
Нефтепродукты, мг/дм3 0,1 < 0,01 0,02 0,02
СПАВ, мг/дм3 0,5 отс. 0,02 отс.
Фенольный индекс, мг/дм3 0,25 0,0008 0,0135 0,01
3. Неорганические вещества
Алюминий (М), мг/дм3 0,5 < 0,01 0,13 0,04-0,05
Аммоний солевой (МИ4), мг/дм3 2,0 0 3,0 0,5-1,5
Барий (Ba), мг/дм3 0,1 0,07 0,08 0,08
Бериллий (Be), мг/дм3 0,0002 <0,00005 0,0001 < 0,00005
Бор мг/дм3 0,5 0,01 2,67 0,4-1,3
Бромид ^г), мг/дм3 0,2 < 0,5 < 0,5
Гидрокарбонаты (ИШ3), мг/дм3 - 122 598 195-450
Железо общее мг/дм3 0,3 0 13,59 0,2-0,3
Кадмий (Cd), мг/дм3 0,001 < 0,0002 0,045 < 0,001
Кальций (Ca), мг/дм3 - 0,94 125,98 5-20
Кобальт мг/дм3 0,1 < 0,002 < 0,02 < 0,02
Магний (Mg), мг/дм3 - 0,4 29,3 1-3
Марганец мг/дм3 0,1 < 0,001 0,083 <0,01-<0,02
Медь (№), мг/дм3 1,0 < 0,001 0,16 < 0,02
Молибден (Mo), мг/дм3 0,25 < 0,0006 0,02 < 0,01
Мышьяк (As), мг/дм3 0,05 < 0,0002 0,048 0,005
Натрий+калий (№+^1, мг/дм3 200 20,69 277,48 100-150
Никель (№), мг/дм3 0,1 < 0,001 0,07 < 0,02
Нитраты (N^3), мг/дм3 45 0 34,5 0-5
Наименование показателей по СанПиН 2.1.4.1074-01 ПДК Содержание
от до преобладающее
Нитриты (М02), мг/дм3 3,0 0 8,0 0,03
Ртуть (Нё), мг/дм3 0,0005 < 0,0001 < 0,0005 < 0,0005
Свинец (РЬ), мг/дм3 0,03 < 0,001 < 0,02 < 0,01 -< 0,02
Селен (8е), мг/дм3 0,01 < 0,0001 < 0,005 < 0,0005
Сероводород (Н28), мг/дм3 0,003 0 1,3 0
Силикаты (8Ю2) по кремнию, мг/дм3 - 0 43,5 6-10
Стронций (8г), мг/дм3 7,0 < 0,03 5,46 < 0,5
Сульфаты (804), мг/дм3 500 4,97 138,09 25-40
Углекислота свободная (СО2), мг/дм3 - 0 15,65 0-5
Фосфаты (РО4), мг/дм3 - < 0,1 3,06 0,2-0,5
Фториды (Б), мг/дм3 1,5 0,18 2,47 0,8-1,7
Хлориды (С1), мг/дм3 350 10,65 141,65 20-40
Хром (Сг6+), мг/дм3 0,05 < 0,0005 0,1 < 0,005 -< 0,02
Цианиды (СМ), мг/дм3 0,035 < 0,02 < 0,02
Цинк (2п), мг/дм3 5,0 < 0,0005 0,8 0,01-0,02
4. Органические вещества
гамма ГХЦГ (линдан), мг/дм3 0,002 < 0,0001 < 0,0001
ДДТ, мг/дм3 0,002 < 0,0001 < 0,0001
2,4-Д, мг/дм3 0,03 < 0,0001 < 0,002 < 0,0001
Гексахлорбензол, мг/дм3 - < 0,0001 < 0,0001
5. Радиологические показатели
Общая альфа-активность, Бк/дм3 0,1 0,011 < 0,1 < 0,1
Общая бета-активность, Бк/дм3 1,0 0,012 < 1,0 < 1,0
6. Микробиологические показатели
Термотолерантные колифрмные бактерии (ТКБ), число бактерий в 100 мл отс. отс. отс.
Общие колиморфные бактерии (ОКБ), число бактерий в 100 мл отс. отс. отс.
Общее микробное число (ОМЧ), число колоний в 1 мл не более 50 отс. 39 6-10
По химическому составу в северной и северовосточной частях области подземные воды бат-келловейского водоносного горизонта преимущественно кальциевые (Рис.1). Так, в районе г. Старый Оскол подземные воды этого водоносного горизонта сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые с минерализацией около 0,5 г/дм3 и жесткостью до 8,2 мг-экв/дм3. Южнее, до линии Прохоровка - Короча - Новый Оскол вода бат-келловейского водоносного горизонта гидрокарбонатная кальциевая, натриево-кальциевая и магниево-кальциевая с минерализацией 0,4-0,5 г/дм3 и общей жесткостью от 4,85 до 7,26 мг-экв/дм3. Далее на юг и юго-запад до линии Ивня -Строитель - Белгород - Волоконовка подземные воды изучаемого водоносного горизонта становятся преимущественно натриевыми: сульфатно-гидрокарбонатными натриевыми или кальциево-натриевыми с минерализацией 0,3-0,4 г/дм3 и общей жесткостью до 5,49 мг-экв/дм3. Примерно по
этой же линии проходит граница содержания бора до 0,5 мг/дм3. Юго-западнее вышеуказанной линии в бат-келловейском водоносном горизонте распространены воды гидрокарбонатные натриевые с минерализацией 0,4-0,7 г/дм3 и общей жесткостью 0,19-1,2 мг-экв/дм3. Содержание бора на этой территории более 1,0 мг/дм3.На юге Белгородской области (в районе г. Шебекино) в бат-келловейском водоносном горизонте представлены воды хлоридно-гидрокарбонатного натриевого типа с минерализацией 0,4-0,6 г/дм3 и общей жесткостью 0,38-1,27 мг-экв/дм3. Содержание бора здесь составляет от 0,85 до 1,27 мг/дм3. В юго-восточной части Белгородской области (в Вейде-левском и Валуйском районах) в бат-келловейском водоносном горизонте распространены воды гид-рокарбонатно-хлоридного натриевого состава с минерализацией до 0,91 г/дм3, общей жесткостью 4,09-8,52 мг-экв/дм3 и содержанием бора 0,88 мг/дм3 (г. Валуйки) [17]
Заключение. На территории Белгородской области выявлены значительные запасы подземных пресных и минеральных вод. В настоящее время для промышленного, коммунально-хозяйственного и питьевого водоснабжения населения области используются подземные воды преимущественно современного, четвертичного, ту-рон-маастрихтского и альб-сеноманского водоносных горизонтов, характеризующиеся повышенной жёсткостью, содержащие значительные концентрации железа, нитратов и других загрязняющих веществ. Учитывая неблагополучное для здоровья населения качество вод современных четвертичных отложений и понижение уровня вод альб-сеноманского горизонта из-за интенсивной его эксплуатации, перед гидрогеологами ставится вопрос о новом дополнительном источнике водоснабжения населения. Несмотря на принимаемые меры, проблема обеспечения населения экологически чистой питьевой водой в Белгородской области остается весьма актуальной. Для решения этой проблемы необходимо широкое использование подземных вод бат-келловейского водоносного комплекса.
Бат -келловейский водоносный комплекс распространен на территории области повсеместно. Площадь его распространения составляет 22500 км 2. Он отсутствует лишь на самом востоке и юго-востоке области (в Алексеевском, Ровеньском, частично в Красногвардейском, Краснянском и Веде-левском районах области). Подземные воды этого водоносного комплекса хорошо защищены региональными водоупорами от загрязнения с земной поверхности. Глубина залегания кровли бат-келловейского водоносного горизонта изменяется
от 130 до 550 м, увеличиваясь в юго-западном направлении в сторону Днепровско-Донецкой впадины. Мощность водоносного горизонта варьирует от 15 до 50 м и увеличивается в юго-западном направлении. По химическому составу подземные воды бат-келловейского водоносного комплекса пресные, мягкие, имеют щелочную среду. Минерализация подземных вод данного водоносного горизонта изменяется от 0,17 до 0,91 мг/дм3, увеличиваясь в юго-западном и юго-восточном направлениях по мере погружения водоносного горизонта. Высота напора по мере понижения уровня залегания водоносного горизонта в юго-западном направлении возрастает от 100-120 до 490м. Общая жесткость варьирует в очень широких пределах от 7-8 мг-экв /дмз в восточной и северо-восточной частях области, до 4-5 мг-экв/дм3 в центральной части Белгородской области и 0,1-1,0 мг-экв/дм3 в южной и юго-западной частях области.
На территории Белгородской области в настоящее время сооружено более 70 водозаборных скважин на бат-келловейский водоносный горизонт, более половины из которых эксплуатируются для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для промышленного розлива в качестве минеральных природных столовых вод. Дальнейшая эксплуатация данного водоносного комплекса должна осуществляться при строгом соблюдении природоохранных норм.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-07-00451.
Литература
1. Абдрахманов Р.Ф., Чалов Ю.Н., Абдрах-манова Е.Р. Пресные подземные воды Башкортостана. - Уфа: Информреклама, 2007. - 184 с.
2. Атлас «Природные ресурсы и экологическое состояние Белгородской области»: учебно-справочное картографическое пособие / под ред. Ф.Н. Лисецкого, В.А. Пересадько, С.В. Лукина, А.Н. Петина. - Белгород: Изд.-во БелГУ, 2000. -245 с.
3. Бочаров В.Л., Бугреева М.Н., Смирнова А.Я., Плешакова О.Н. Экологически чистые условно минеральные воды Белгородского Рудного района КМА // Вестн. Ворогеж. Ун-та, сер. Геология, 2002. - С. 243-248.
4. Гидрогеология СССР. Том IV. Воронежская область, Курская область, Белгородская область, Брянская область, Орловская область, Липецкая область, Тамбовская область.Том 4, М.: Недра, 1972. - 499 с.
5. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской Магнитной АномалииТ. 2: Гидрогеология и инженерная геология / Б. Н. Смирнов, Л. П. Викторова, В. В. Котлов др.; Ред. А. Т. Бобрышев. - 1972. - 479 с.
6. Голдовская-Перистая Л. Ф., Перистый В.
A., Шапошников А. А., Денисов Е. А. Оценка качества питьевой воды Белгородской области по химическому составу и свойствам //Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, Выпуск № 7 (47), том 7, 2008. - С. 66-70.
7. Голдовская Л.Ф. Индина И.В., Пеистый
B.А., Япрынцев М.Н. Химический состав минеральных вод Белгородской области //Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 2013, № 3 (146), Вып. 22. - С. 127133.
8. Крамчанинов Н. Н., Петин А. Н., Погорельцев И. А. Анализ состояния подземных вод горнопромышленного района КМА на территории Белгородской области // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки Вып. № 9 (104) / том 15 / 2011. - С. 166-172.
9. Перистая Л.Ф., Индина И.В., Перистый В.А., Козырева Ю.Н. Химико-Экологическая и
Гигиеническая оценка воды природного парка «Нежеголь» //Научные ведомости, серия Естественные науки, №219116), вып. 117, 2011. - С. 7584.
10. Петин А. Н. Актуальные аспекты использования трансграничных подземных вод региона Курской магнитной аномалии // Вестник Воронеж, ун-та, сер. Геология, №2, 2004. - С. 215-217.
11. Петин А.Н., Новых Л.Л. Родники Белого-рья: монография. Белгород: Константа, 2009. - 320 с.
12. Петина М.А. Анализ и оценка Водных ресурсов с использованием ГИС-технологий:. дис. ... канд. геогр. наук, Белгород, 2012. 23 с.
13. Петриченко В.П., Петин А.Н. Водоснабжение, качество хозпитьевой воды и охрана подземных вод в Центральном Черноземье // Матер. 11 междунар. симп.: Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях. Вопросы осушения, геологии и геоинформатики, горных работ, геомеханики, промышленной гидротехники, и обогащения. Белгород, 2011. - С. 49-54.
14. Погорельцев И.А., Петина В.И., Белоусова Л.И., Гайворонская Н.И., Бугаева Е.А. Минерально-сырьевая база Белгородской области как основа развития ее экономики в XXI веке // Научные ведомости БелГУ, Сер. Естественные науки, №11 (232) 2016, Выпуск 35. - С. 172182.
15. Природные ресурсы и окружающая среда Белгородской области / под ред. С.В. Лукина. -Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. - 556 с.
16. Смольянинов В.М. Подземные воды Центрально-Чернозёмного региона: Условия их формирования, использование. - Воронеж: Изд-во «Истоки», 2003. - 240 с.
17. Спиридонов А.И., Трубников Ю.А., Егоров Ф.Г. Отчет» Оценка прогнозных ресурсов экологически чистых подземных вод бат-келловейского водоносного горизонта на территории Белгородской области» (в трех книгах). Москва-Белгород, 2013 г. (рукопись).
18. Хрисанов В.А., Петин А.Н., Яковчук М.М. Геологическое строение и полезные ископаемые Белгородской области: учебное пособие. Белгород: Изд-во БелГУ, 2000. - 245 с.
