В данной статье был рассмотрен химический состав подземных вод республики Башкортостан и геологические факторы, оказывающие на него влияние.
Ключевые слова: гидрогеохимия, подземные воды, геология, республика Башкортостан, химический состав.
Республика Башкортостан находится в пределах Восточно-Европейской платформы, Уральского складчатого пояса и Западно-Сибирской плиты. Это обусловливает разнообразие геологических структур, включая осадочные, магматические и метаморфические породы. На территории Республики Башкортостан выделяют Волго-Уральский сложный артезианский бассейн, относящийся к системе бассейнов Восточно-Европейской артезианской области, и Уральскую гидрогеологическую складчатую область. [3]
Подземные воды Башкортостана характеризуются различным химическим составом, который определяются типом пород, через которые они протекают, а также наличием различных геохимических барьеров. В зависимости от химического состава подземные воды могут быть использованы для различных целей, включая питьевое водоснабжение, орошение, промышленное использование и др.
В целом, подземные воды Башкортостана характеризуются большим разнообразием минерализации и химического состава. Это обусловлено наличием различных типов подземных вод, различающихся по своему генезису и условиям формирования. Минерализация подземных вод в республике варьируется в широких пределах — от пресных до сильно минерализованных.
Преобладают пресные и слабоминерализованные воды гидрокарбонатного кальциевого и гидрокарбонатно-сульфатного кальциево-магниевого состава, которые используются для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения.
Среди химических элементов и соединений, определяющих химический состав подземных вод Башкортостана, можно выделить следующие:
Гидрокарбонаты: HCO3- — являются основными анионами в составе подземных вод и составляют от 50 до 90 % от общего количества анионов. В основном они представлены соединениями кальция и магния.
Сульфаты: SO4–2 — их содержание в подземных водах составляет в среднем 20–40 мг/л. Они могут быть связаны с различными минералами и породами, такими как гипс, ангидрит, целестин и др.
Сульфаты: SO4–2 — их содержание в подземных водах составляет в среднем 20–40 мг/л. Они могут быть связаны с различными минералами и породами, такими как гипс, ангидрит, целестин и др.
Хлориды: Cl- — их доля обычно не превышает 10–20 мг/л, однако в отдельных случаях может достигать 300–500 мг/л и более. Хлорид-ионы обычно связаны с натрием, калием и магнием.
Кальций: Ca2+ — его содержание в подземных водах колеблется в широких пределах и может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен мг/л в зависимости от гидрогеологических условий.
В осадочном чехле Волго-Уральского бассейна выделяют два гидрогеохимических этажа. Верхний этаж мощностью 300–400 м, редко больше, заключает преимущественно инфильтрогенные кислородно-азотные воды различного ионно-солевого состава с минерализацией, обычно не превышающей 10–12 г/л. В пределах нижнего этажа залегают высоконапорные главным образом хлоридные рассолы седиментогенного, инфильтрогенного и смешанного происхождения с концентрацией солей до 250–300 г/л и более. В пределах данных этажей по химическому составу и степени минерализации выделяют четыре зоны — гидрокарбонатную, сульфатную, сульфатно-хлоридную и хлоридную.
Зона пресных гидрокарбонатных вод приурочена к породам широкого возрастного диапазона и в гидрогеодинамическом отношении соответствует зоне интенсивной циркуляции. Мощность ее колеблется от 20–50 м в долинах рек до 150–200 м на водоразделах, а на Уфимском плато достигает 500–800 м [1].
Зона сульфатных солоноватых и соленых вод развита повсеместно, исключая очаги природного и техногенного влияния глубинных рассолов. К ней относятся сульфатный и гидрокарбонатно-сульфатный классы вод с минерализацией от 1–3 до 15–20 г/л, формирующиеся в окислительной геохимической среде, главным образом, в пермских гипсоносных отложениях. Глубина залегания сульфатных вод изменяется от 0 до 250 м и более. Средняя мощность зоны составляет около 100–150 м.
Зона сульфатно-хлоридных вод с минерализацией 5–36 г/л, как и лежащая выше, связана, главным образом, с пермскими отложениями и характеризуется условиями затрудненного гидрогеодинамического режима. В геохимическом отношении зона занимает промежуточное положение, отличаясь окислительно-восстановительной обстановкой (Eh от +100 до –180 мВ; рН 6,7–7,5), газами атмосферного (О2, N2) и биохимического (Н2S) происхождения. Поэтому в зависимости от газового состава минеральные сульфатно-хлоридные воды могут быть использованы или в лечебно-питьевых, или в бальнеологических целях.
Зона хлоридных рассолов развита повсеместно, занимает наибольший интервал гидрогеохимического разреза (от 3 км на Уфимском плато до 10–11 км в Предуральском прогибе) и полностью соответствует нижнему этажу артезианского бассейна.
Огромное влияние на химический состав подземных вод может оказать антропогенный фактор. Так к примеру в промышленной части города уфа на территориях ОАО «Уфа-нефтехим», ОАО «Уфаоргсинтез», нефтеперерабатывающих заводов, городской свалки и др. грунтовые воды часто приобретают хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатный, гидрокарбонатно-хлоридный, хлоридный кальциевый, натриево-кальциевый, магниево-кальциевый состав. На территории свалки содержание тяжелых металлов в воде колеблется (мг/л): меди 0,002–27,9, свинца 0,05–9,4, кадмия 0,0003–1,29, цинка 13,0–63,6, железа 420,8–2540, марганца 7,2–31,6, хрома 0,8–15,3 [2].
Таким образом, химический состав подземных вод Республики Башкортостан определяется различными факторами, среди которых геологические, гидрологические и климатические условия, а также антропогенная деятельность. Для обеспечения безопасности и качества подземных вод необходимо проводить постоянный мониторинг их состава и осуществлять наблюдение за соблюдением экологических норм и требований.
Литература:
- Абдрахманов Р. Ф. Гидрогеоэкология башкортостана. — М.: Уфа — 2005.
- Абдрахманов Р. Ф. Гидрогеология башкортостана и проблемы гидрогеоэкологии. — М.: Институт геологии УНЦ РАН.
- Попов В. Г. Гидрогеохимия и гидрогеодинамика Предуралья. — М.: Наука/
