Cтраница 1
Техногенная метаморфизация подземных вод в условиях современного техногенеза сопровождается повышением концентрации комплексных миграционных форм и, следовательно, общей закомплексованности ингредиентов. [1]
При исследовании техногенной метаморфизации подземных вод возникает вопрос разграничения этапов частичной и полной метаморфизации, особенно в начальный период замещения первого ореола вторым, на основе какого-либо количественного показателя. В качестве такого показателя мы предлагаем коэффициент, равный отношению содержаний ( в мг-экв / л) в загрязненных водах анионов, обусловливающих химический тип сточных ( атмосферных осадков, загрязненных продуктами выщелачивания твердых отходов) и природных вод. Поскольку основными тенденциями техногенной метаморфизации подземных вод являются направления НСО3 - S04 С1 и НС03 ( SO4) - CO3, коэффициент Кгм равен соответственно отношению концентраций Гидрокарбонат - и сульфат-ионов, гидрокарбонат - и хлорид-ионов, гидрокарбонат - ( сульфат -) и карбонат-ионов. Кроме того, как отмечалось выше, для сельскохозяйственных регионов характерным направлением техногенной метаморфизации грунтовых вод является НС03 - КОз. Для них Ктм равен отношению содержаний гидрокарбонат - ( сульфат -) и нитрат-ионов. [2]
В процессе техногенной метаморфизации подземных вод миграционная способность ингредиента, при прочих равных условиях, определяется спектром приоритетных, геохимически значимых форм его миграции. Их качественно-количественный состав является производной такового в жидких отходах, атмосферных осадках, загрязненных пылегазовыброса-ми и продуктами выщелачивания твердых отходов, в природных подземных водах. В связи с этим первостепенное значение приобретает выявление приоритетных, геохимически значимых миграционных форм ингредиентов, закономерностей их образования и последующей трансформации. [3]
На каждой стадии техногенной метаморфизации подземных вод формируется устойчивая ассоциация геохимически значимых миграционных форм ингредиентов, имеющая свои специфические особенности в регионах, относящихся к определенным типам крупных тектонических структур, и отражающая влияние как техногенных факторов, так и их обусловленность взаимосвязью структурно-тектонического и формацион-ного факторов. [4]
По мере углубления техногенной метаморфизации подземных вод происходит относительное накопление электронейтральных и отрицательно заряженных миграционных форм ингредиентов, отличающихся повышенной устойчивостью в процессах геохимической миграции. [5]
К числу факторов частичной техногенной метаморфизации подземных вод, на которые не обращалось должного внимания, относится форма нахождения воздушных мигрантов в атмосфере и их относительная устойчивость в процессах химического и фотохимического разрушения. Форма воздушной миграции ингредиента определяет дальность его переноса, интенсивность отмеченных выше физико-химических процессов в атмосфере, эффективность захвата атмосферными осадками, миграционную способность в зоне аэрации. В настоящее время различают следующие формы воздушных мигрантов по их физическому состоянию - парогазовую и аэрозольную. [6]
В пределах каждого цикла техногенной метаморфизации подземных вод имеет. [7]
Из изложенного видно, что частичная техногенная метаморфизация подземных вод контролируется техногенными факторами 1 - й группы, полная метаморфизация - факторами 2 - й группы. Действие отмеченных групп факторов усиливается в сочетании с техногенными факторами 3 - й группы. Высокий водоотбор в различных целях ведет к образованию обширных депрессионных воронок с обратными уклонами зеркала подземных вод, росту пьезометрического градиента, а следовательно, и к увеличению скорости миграции ингредиентов. [8]
Так же как и в I подзоне, техногенная метаморфизация подземных вод II и Ш подзон определяется соотношением действующих техногенных и природных факторов. [9]
Анализ полученных нами материалов с учетом основных закономерностей техногенной метаморфизации подземных вод, изложенных в главе II, позволяет сделать следующие важные выводы. На стадии частичной метаморфизации как грунтовых, так и пластовых вод устойчивая ассоциация геохимически значимых миграционных форм макрокомпонентов идентична таковой природных вод. Устойчивая ассоциация миграционных форм микрокомпонентов имеет следующие особенности. В частично мета-морфизованных подземных водах древних платформ она включает метал-лоорганические соединения, комплексы с органическими лигандами, сульфатные и карбонатные комплексы, гидроксокомплексы, свободные ионы. [10]
Как видно из материалов II главы, в техногенной метаморфизации подземных вод большую роль играют гетерогенные процессы массооб-мена, в результате которых происходит образование новых твердых фаз - техногенных осадков. Указанные процессы делятся на две большие группы. Первую составляют процессы, протекающие с участием водоносных пород. Они включают гидролиз силикатов и алюмосиликатов, кислотное выщелачивание карбонатных пород и карбонатов терригенных отложений, гипсов и ангидритов; техногенный метасоматоз. Во вторую группу входят процессы взаимодействия ингредиентов загрязненных атмосферных осадков, сточных и природных вод, завершающиеся осаждением твердых фаз. К ним относятся гетерогенные процессы окисления-восстановления и осаждения. [11]
Дня межгорных впадин складчатых областей характерно развитие ореолов частичной техногенной метаморфизации подземных вод с участием главным образом тяжелых металлов и органических соединений из числа флотоагентов. Наличие угленосной, рудных ( в пределах складчатых систем) формаций определяет преимущественное развитие добывающей, обогатительной, металлургической ( выплавка цветных металлов) и теплоэнергетической промышленности. Основными компонентами пылегазовыбросов предприятий йеречисленных отраслей являются тяжелые металлы и летучие флотоагенты ( в первую очередь фенолы), которые с атмосферными осадками поступают в подземные воды. [12]
Материалы настоящей главы показывают всю сложность и многогранность процессов техногенной метаморфизации подземных вод сельскохозяйственных регионов. Приоритетными процессами геохимической миграции и массообмена здесь являются сорбция, ионный обмен, биохимическая и химическая деструкция ингредиентов. Региональный характер загрязнения подземных вод нитратами, пестицидами и их метаболитами выдвигает первоочередную задачу изучения закономерностей миграции указанных ингредиентов в загрязненных водах основных химических типов. [13]
Из изложенных в настоящей главе материалов видно, что в техногенной метаморфизации подземных вод разрабатываемых угольных месторождений наряду с привносимыми ингредиентами большую роль играют компоненты пород. Их мобилизация в значительной мере происходит в результате активного функционирования техногенных микробиоценозов. Наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности последних создаются при карьерном способе отработки месторождений, когда действие дренажа охватывает значительные по мощности толщи пород. При этом анаэробные условия сменяются аэробными. Основная особенность загрязненных подземных вод в пределах угольных месторождений состоит в том, что спектр загрязняющих микрокомпонентов преимущественно обусловливается составом и свойствами водоносных и осушаемых пород. [14]
В табл. 10 систематизированы материалы, дающие представления об основных направлениях техногенной метаморфизации подземных вод 1 подзоны техногенеза континентальной гидролитосферы и о ведущей роли структурно-тектонического и формационного факторов. Как видно из та.бл. 10, полная техногенная метаморфизация подземных вод в про-мыпшенно развитых регионах протекает главным образом в направлении замещения гидрокарбонат-ионов сульфат - и ( или) хлорид-ионами. Тенденция замещения гидрокарбонат - или сульфат-ионов карбонат-ионами наблюдается лишь в регионах, специализирующихся на производстве глинозема и обогащении фосфатных пород. Сравнительный анализ материалов табл. 10 показывает следующее. Полная техногенная метаморфизация подземных вод осадочного чехла древних платформ преимущественно завершается формированием вод сульфатного типа, в меньшей степени хлоридного и карбонатного типов; молодых платформ - хлоридного типа. В зонах сочленения платформ и складчатых областей преобладающим направлением техногенной метаморфизации является HCO3 ( SO4) - Cl. В складчатых областях происходит формирование загрязненных подземных вод главным образом сульфатного типа. [15]