Святой источник
    Вход Регистрация
Специалист по обусторйству родников, святых источников

Гидрогеологические особенности

Автор: Плаксин Олег
Опубликовано: 24-11-2008, 13:52, посмотрело: 5143
Республика Алтай » Майминский район

Гидрогеологические особенностиВ гидрогеологическом отношении Майминский район находится в северной части Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области.

К породам фундамента повсеместно приурочены трещинные, трещинно-жильные и трещинно-карстовые воды, областью питания которых являются раскрытые структуры Горного Алтая. Разгружаются они в основные дрены района - р.р. Катунь, Майму, Улалу и другие. Водоносные комплексы, сложенные валунно-галечниковыми отложениями, развитие в долинах крупных рек служат хорошими аккумуляторами подземных вод. Положение района в пределах раскрытой гидрогеологической структуры, характеризующейся активным водообменом, и обуславливает формирование пресных подземных вод гидрокарбонатного кальциевого состава.

В целом же водоносные комплексы района локализуются среди песчано-галечниковых и валунно-галечниковых отложений с высокими фильтрационными свойствами. Среди последних, как правило, отсутствуют выдержанные водоупоры, следствием чего являются совершенная гидравлическая связь всех типов вод с поверхностными водами. То есть подземные воды Майминского района по условиям защищенности от техногенного загрязнения относятся к незащищенным, либо условно защищенным и существует высокая вероятность загрязнения их, особенно в условиях слабого развития коммунальных услуг в районе.

Ресурсы подземных вод и их использование


Оценка прогнозных ресурсов подземных вод в Республике Алтай (РА) осуществлялась в 2002 г. [Васильев, 2002]. По результатам этой оценки прогнозные пресные эксплуатационные ресурсы подземных вод в Майминском районе могут составить 125,5 тыс.м³ /сутки при модуле прогнозных ресурсов 1,13 л/сек км². В Майминском районе разведаны три месторождения подземных вод - Катунское, Майминское и Улалинское, два из последних эксплуатируются. На Майминском и Улалинском месторождениях действуют одноименные водозаборы, которые снабжают питьевой водой население г. Горно-Алтайска.
В среднем в РА ежегодно добывается 21-24 тыс.м³ /сутки подземных вод, т.е. более половины из них - в Майминском районе. Основное количество добываемой воды в Майминском районе, как и в целом в РА идет на хозяйственно-пищевые нужды (ХПС).

Удельное водопотребление подземных вод для ХПС на одного жителя в Майминском районе составляет 132,7 л/сутки на человека при 71,2 л/сутки на человека в среднем по РА.

Эксплуатируемые подземные воды по их использованию в стратиграфическом разрезе неоднозначны.

Самое большое количество подземных вод забирается из водоносной зоны доломито-известняковых пород венд-нижнекембрийского возраста. Это Улалинский водозабор (в г. Горно-Алтайске) и многочисленные водозаборы в городе и с.с. Майма, Кызыл-Озек, Манжерок, Карагуж. Далее идет по использованию водоносный комплекс верхнечетвертичных - современных отложений. Это Майминский водозабор в с. Майма, каптажи Майминский и Черемшанский в городе и одиночные водозаборы в селах района. Сюда можно отнести также Майминский водозабор в г. Горно-Алтайске, который эксплуатирует водоносный комплекс верхне-четвертичных современных отложений совместно с водоносной зоной доломито-известняковых пород эсконгинской свиты.

На третьем месте по вододобыче идет водоносный комплекс верхнечетвертичных отложений. Его воды приуроченные к одноименным отложениям, развиты в долине р. Катуни и используются в селах, расположенных по правому берегу Катуни (с.с. Карлушка, Рыбалка, Дубровка, Соузга, Усть-Муны, Барангол). Этот же водоносный комплекс эксплуатируется, практически, всеми объектами туриндустрии расположенными в долине р. Катуни.

В небольшом объеме используются для ХПС подземные воды водоносных зон нижнекембрийских отложений в с.с. Озерном, Майме, Подгорном и г. Горно-Алтайске.

Водоносная зона гранитоидов каптируется одиночным водозабором у Айского моста.


Гидрохимический состав подземных вод

Подземные воды, их гидрохимические свойства - важный геоэкологический фактор, поскольку химический состав используемых подземных вод оказывает прямое биохимическое воздействие на организм человека и его физиологические функции.

Изучением качественного состава подземных вод ГП "Алтай-Гео" занимается с 1992 г. На первом этапе (с 1992 по 1998 г.г.) исследования осуществлялись в рамках ГЭИК-100, ГЭИК-200, МХГК-1000 - при эколого-геохимических исследованиях, а также при оценке экологического состояния селитебных территорий [Кац и др., 1992; Кац и др., 1996; Кац и др., 1998]. С 1999 г. целенаправленные исследования по изучению состояния подземных вод в РА проводятся при Государственном мониторинге подземных вод ОАО "Алтай-Гео" [Информационный:, 2002; Информационный:, 2003; Информационный:, 2004; Информационный:, 2005; Доставалова, 2003].

Грунтовые воды водоносного комплекса верхнечетвертичных - современных отложений имеют гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав. Такой состав имеют подземные воды на эксплуатируемых водозаборах каптажей Малиновом и Черемшанском в г. Горно-Алтайске.

В долине же р.р. Маймы и Катуни в с. Майме, Кызыл-Озеке в многочисленных индивидуальных колонках химический состав грунтовых вод изменился в связи с их загрязненностью.

Высокая степень загрязнения грунтовых вод в районе с. Маймы, Кызыл-Озеке объясняется слабо развитой сетью коммунально-бытовых услуг (менее 30% сельского населения пользуются водопроводом и ещё меньше - канализацией). Основная часть жителей (более 2 тыс. усадеб) при каждом доме имеют стоки туалета, бань, выгребных ям, бытового мусора, золоотвалы, плюс практически ежегодное использование сельскохозяйственных удобрений (навоз, куриный помет). Все перечисленные выше хозяйственно-бытовые стоки дренируются в грунтовые и поверхностные воды и в естественной обстановке не успевают самоочищаться. В итоге подземные воды водоносных комплексов реки Катуни изначально по составу гидрокарбонатные кальциевые-натриевые в пределах с. Маймы настолько изменили свой химический состав, что могут рассматриваться как новый геохимический тип вод - около нейтральных, слабощелочных, сульфатно-натриево-гидрокарбонатных, натриевых, нитратно-хлоридно-гидрокарбонатных. Эти новые типы загрязненных вод приобретают свойства растворять вмещающие породы и извлекать из этих пород химические элементы, не содержащиеся в стоках, а также создают благоприятную геохимическую среду для миграции и накопления тяжелых и токсичных металлов (ртуть, свинец, селен, таллий, марганец, железо). [Кац, 1992].

Концентрации нитратов в колонках с. Маймы в 2005 г. составляли 120-280 мг/дм³, жесткость до 10 мг.экв./дм³ , соли аммония до 2,81 мг/дм³, сульфаты до 708 мг/дм³.

Водоносный комплекс верхнечетвертичных отложений р.Катуни. Как отмечалось выше, характеризуемый водоносный комплекс эксплуатируется, в основном, объектами туристической деятельности (турбаз, туркомплексов, баз отдыха), расположенными в долине р. Катуни. Воды комплекса локализуются в рыхлых отложениях надпойменных террас р. Катуни, имеют гидрокарбонатный магниево-кальциевый, до натриевого-магниево-кальциевого состав.

Воды пресные (минерализация 0,3-0,5 мг/дм³), мягкие до умеренно жестких. В строительных скважинах на т/б количество нитратов составляло, как правило, 1,1-3,0 мг/дм³, в последние три года количество азотистых соединений возросло (до 22-38 мг/дм³) на отдельных т/б. Это связано с незащищенностью водоносного комплекса и наличием на т/б вблизи водозаборов источников техногенного загрязнения (туалетов, бань, выгребов).

Воды среднечетвертичных и современных отложений, изученные на Катунском месторождении подземных вод, гидрокарбонатные кальциевые, магниево-кальциевые, пресные (минерализация 0,16-0,42 мг/дм³). Месторождение готовится к эксплуатации.

Водоносная зона вулканогенных пород нижнекембрийского возраста эксплуатируется единичными скважинами в г. Горно-Алтайске, с.с. Майма и Подгорном. По гидрохимическому составу воды гидрокарбонатные, магниево-кальциевые, пресные (минерализация 0,4-0,71 мг/дм³), умеренно-жесткие и жесткие. Нитраты устанавливаются в количестве от 2,5 до 10 мг/дм³, иногда до 19,4-38,9 мг/дм³.

Трещинно-карстовые воды доломито-известняковых пород венд-кембрийского возраста по химическому составу относятся к гидрокарбонатно-кальциевым, гидрокарбонатным магниево-кальциевым, пресным.

Как отмечалось выше, характеризуемая водоносная зона эксплуатируется Улалинским водозабором и многочисленными одиночными скважинами в г. Горно-Алтайске, с.с. Майме, Кызыл-Озеке, Манжероке.

Качество подземных вод на Улалинском водозаборе контролируется ЦСЭН по РА.

По составу эксплуатируемые воды на водозаборе гидрокарбонатные, кальциевые, умеренно жесткие и жесткие (4,4.-6,7 мг.экв./дм³ ), минерализация колеблется от 0.39 до 0.59 г/дм³ . Компоненты азотной группы, как правило, имеют незначительное содержание, вполне допустимое нормативами. Но настораживает такой факт: в последнее время (2003-2004 г.г.) увеличились содержания нитратов с 1,5-3,8 мг/дм³ до 3,7-16,3 мг/дм³ и аммония - с 0,005 до 0,16-0,29 мг/дм³. Скорее всего, это связано с произошедшим на территории республики землетрясением и сопровождающими его афтершоками. Об этом же свидетельствуют и некоторые кратковременные изменения в катионном составе подземных вод. В октябре 2003 г. наблюдались повышенные содержания натрия и калия (с 12,9 до 47,15 мг/дм³ ) и пониженное значение магния (с 15,8 до 6,1 мг/дм³) и кальция (с 109,2 до 99,2 мг/дм³) относительно прошлых лет. В 2004 г. содержания магния и кальция пришли к прежнему (фоновому) уровню, а концентрации натрия и калия остаются повышенными.

Водоносная зона в гранитоидах эксплуатируется в районе Айского моста. Воды по составу гидрокарбонатные кальциевые, пресные (минерализация 0,42 мг/дм³).

Санитарно-гигиеническая оценка подземных вод


Как известно, качество питьевых вод регламентируется ГОСТ 2874-82 (вода питьевая) и СанПиН 2.1.41074-01, где определяющим показателем являются ПДК химических веществ. Однако многочисленными исследованиями в последнее время установлено, что как избыток, так и недостаток определенных макро- и микроэлементов способствует либо развитию различных заболеваний, либо предохраняет от определенных болезней и способствует выздоровлению. Для нормального функционирования организма питьевая вода должна быть физиологически полноценной, т.е. иметь оптимальный химический состав. Не оптимальные (дефицитные и избыточные) концентрации химических элементов в воде вызывают нарушения в организме человека функции гомеостатической регуляции.

В НИИ экологии человека и гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана разработан тест на физиологическую полноценность вод, которая разделена на 3 категории по химическому составу: оптимальная ("живая вода"), минимально необходимая, ниже минимально необходимой (критическая).

Оптимальный состав "живой воды", по мнению ряда исследователей, имеет структурированная вода. Эта вода близка клеточной воде, которая находится в нашем организме и способна повышать его генетическую устойчивость. Такая "живая вода" характерна для горных районов, где она насыщается озоном, способствующим повышению биологической активности воды.

В последние годы наряду с изучением общепринятых химических компонентов большое внимание уделяется роли микрокомпонентного состава вод. Такими жизненно-важными (эссенциальными) микроэлементами являются железо, медь, йод, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, литий. Особенность эссенциальных элементов заключается в том, что они имеют строго определенную дозировку. В частности, селен, присутствующий в незначительных количествах в рационе человека, способствует предохранению от отравления кадмием и ртутью, уменьшает риск развития рака, мышечной дистрофии и некроза печени. С другой стороны с избытком селена однозначно связывается развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Хром является биологически активным элементом, участвует в обмене нуклеиновых кислот и входит в состав ферментных систем, в то же время, наряду с кадмием и бериллием, он является нефротоксичным элементом при избыточных поступлениях в организм человека.

В преобладающей части населенных пунктах Майминского района (более 70%) воды малооптимальные (минимально необходимые) и только 25-30% - оптимальные.

Объясняется этот факт следующим.
Как отмечалось выше, в водоносных комплексах верхнечетвертичных-современных и современных отложений отмечены повышенные (до аномальных) концентрации азотистых соединений.
Воды зоны трещиноватости доломито-известняковых пород имеют повышенную жесткость.
Все типы используемых вод бедны фтором (0,2-0,4 г/дм³) при оптимальной величине (0,7-1,0 г/дм³).

Вызывает тревогу и настораживает факт наличия в подземных водах Майминского района и городе - нефтепродуктов. Этот токсикант не является обязательным показателем, который анализируется в воде в ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Алтай". Эпизодически определения выполненные ТЦ "Алтайгеомониторинг" в 2004-2005 г.г. показывают, что во всех пробах устанавливаются нефтепродукты в концентрациях от 0,095 до 0,064 г/дм³, при этом 99% проб имеют значения более ПДК. Факт наличия нефтепродуктов в подземных водах Майминского района не является неожиданностью. Во-первых, воды по характеру защищенности в основном не защищенные; во-вторых, находятся в долине р.р. Маймы, Катуни, где в кровле водоносных комплексов четвертичных отложений практически отсутствуют слабопроницаемые породы, и нефтепродукты скапливаются в зоне аэрации, образуя плавающие линзы в породах, где нефтенасыщенность достигает 100% [Методологические:, 2002]. Колебания уровня грунтовых вод в долине р. Катуни, достигает 1,5-4,0 м в течении года, что приводит к загрязнению подземных вод. Таким образом, АЗС являются долговременными потенциально опасными объектам загрязнения подземных вод и пород зоны аэрации.
Гидрогеологические особенности

Минеральные питьевые столовые воды


В Майминском районе имеется большое количество естественных проявлений (родники) подземных вод. Они каптируют практически все извстные в районе типы подземных вод.

Родники (источники) почитаются в Республике Алтай и зачастую являются культовыми. Местое население как правило, считает их лечебными.

"Лечебный" характер вод родников, по нашему мнению, объясняется просто - они чаще всего имеют оптимальный состав, во-первых, во-вторых - содержат бальнеологические элементы - кремнезем, органическое вещество, сероводород и т.п.

В Майминском районе лицензированы три родника - Кызыл-Озекский, Горный Ключ и Манжерокский. Все они имеют оптимальный гидрохимический состав и характеризуются наличием кремнезема, органического вещества, серебра.

Естественно, чистота вод родников зависит от их местоположения и использования. Те из них, что находятся у обочины дорог, а в населенных пунктах используются для поения скота, зачастую загрязнены.

Состояние подземных вод в Майминском районе после Алтайского землетрясения


27 сентября 2003 г. на юге Республики Алтай произошло сильное землетрясение. Оно создало неустойчивое состояние геологической среды, в т.ч. подземной гидросферы [Кац, 2005]. Продолжающийся афтершоковый процесс землетрясения, а также активизация геодинамических процессов в Центральном и Северном Алтае способствовал изменению динамики полземных вод на изучаемой территории.

В феврале 2004 г. в районе г. Горно-Алтайска были зафиксированы два сейсмических события с магнитудой более 3 баллов, в результате которых на ряде колонок города появилась теплая вода.

После землетрясения и в продолжающийся афтершоковый период (в 2004 г. произошло 136, а в 2005 г. 59 сейсмических событий), по материалам ТЦ "Алтайгеомониторинг" и ГАГУ, фиксируются изменения в гидрохимическом составе и гидродинамическом режиме подземных вод. Так наблюдается понижение уровня подземных вод, которое началось в 2004 г. в Майминском районе и продолжается на Улалинском и Майминском месторождениях, на одиночных водозаборах ОПХ "Чуйское" в с. Подгорном.

Одним из основных показателей нестабильности подземной гидросферы считается величина рН [Шабынин, 1988]. Этот факт хорошо прослеживается по материалам ТЦ "Алтайгеомониторинг" и Горно-Алтайского госуниверситета, при этом необходимо отметить, что по пробам, отобранным в разное время, отмечается понижение и повышение показателя рН, что скорее всего связано с геодинамической активизацией территории, при которой из глубин в межпоровое пространство горных пород впрыскиваются различные газы и флюиды. В настоящее время в целом по Республики Алтай (РА) продолжается рост величины рН в хозяйственно-бытовых водах, в т.ч. и в Майминском районе. При этом устанавливается факт увеличения частоты встречаемости проб воды с величиной рН>9 с южной границы РА к северной. Это позволяет предположить, что активизируются тектонические зоны в северной части РА, в том числе в Майминском районе.

Известно, что геодинамический режим территории контролирует флюидодинамику. Период усиления тектонического сжатия сопровожждается давлением в подземных водах и дебитов скважин, а период тектонического растяжения или относительной тектонической стабильности - резким спадом напряжения в залежи, и соответственно дебитов скважин.

Наблюдения, проводимые ТЦ "Алтайгеомониторинг" за химическим составом подземных вод в г. Горно-Алтайске, показывают, что имеет место короткоживущие аномальные всплески по отдельным компонентам, не коррелирующиеся между собой и, видимо, зависящие от интенсивности продолжающихся афтершоков.






Основан в 2008 году