Еколого-геохімічна характеристика ґрунтових вод межиріччя Південний Буг – Синюха
Вантажиться...
Дата
2021
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
У роботі встановлено провідні природні та антропогенні фактори і процеси,
що визначають умови формування хімічного складу ґрунтових вод в сучасних
і плейстоценових відкладах межиріччя П. Буг – Синюха. Геохімічна оцінка
якості ґрунтових вод була проведена з використанням графічних і статистичних
методів на прикладі ґрунтових вод селища Болеславчик, де вони є найбільш забрудненими. Виявлено, що хімічний склад ґрунтових вод формується під впливом природних і антропогенних факторів, таких як: взаємодія вода-порода,
випарне концентрування, атмосферні опади і антропогенний вплив. Провідну
роль відіграють: взаємодія вода-порода і зумовлені нею процеси, а саме –
вивітрювання силікатних і розчинення карбонатних, сульфатних мінералів,
іонний обмін, а також випарне концентрування і антропогенний вплив.
В работе установлены ведущие природные и антропогенные факторы и процессы, определяющие условия формирования химического состава грунтовых вод в современных и плейстоценовых отложениях междуречья Ю. Буг – Синюха, территория которого в августе 2000 года была объявлена зоной чрезвычайной экологической ситуации в связи с увеличением масштабов загрязнения природных вод. Грунтовые воды на исследуемой территории активно используются местным населением в хозяйственно-бытовых целях. В общей сложности было отобрано 102 пробы грунтовых вод из режимных скважин и колодцев и проанализирован их макрокомпонентный состав. Геохимическая оценка качества грунтовых вод была проведена с использованием графических и статистических методов на примере грунтовых вод села Болеславчик, где они наиболее загрязнены. Полученные результаты показывают, что химический состав грунтовых вод сульфатного натриевого, сульфатного магниево-натриевого, гидрокарбонатного натриевого, сульфатного кальциево-натриевого, иногда и нитратно-хлоридно-натриевого и нитратногидрокарбонатного типов формируется под влиянием природных и антропогенных факторов, таких как: взаимодействие вода-порода, испарительное концентрирование, атмосферные осадки и антропогенное воздействие. При этом ведущую роль играют: взаимодействие вода-порода и обусловленные им процессы, а именно – выветривание силикатных и растворение карбонатных, сульфатных минералов, ионный обмен, а также испарительное концентрирование и антропогенное воздействие. Обогащение грунтовых вод ионами Na+ , K+ , Mg2+, Ca2+ происходит за счет выветривания полевых шпатов, хлоритов и растворения кальцитов и доломитов; ионами SO4 2– – за счет растворения гипса, сульфидной минерализации и атмосферных осадков. Высокие концентрации ионов Na+ , Cl– , SO4 2– и NO3 – в грунтовых водах отражают сельскохозяйственную деятельность как основной источник этих элементов.
Problem Statement and purpose. The study area encompassing the territory of about 150 km2 , in August 2000, was declared as a zone of environmental emergency due to increasing pollution rates in shallow groundwater, in surface water and to health deterioration of the inhabitants of some settlements. Groundwater is widely used by the local population in numerous boreholes for domestic and agricultural purposes. In the zone of environmental emergency there are about 35 anthropogenic objects, such as: industrial and domestic landfills, pesticide and fertilizer storage, various livestock farm complexes, settling tanks, wastewater and solid waste discharges, etc. The insecurity of shallow groundwater, also its location close to the surface and in the lowest parts of the terrain leads to intensive pollution of groundwater. Besides, groundwater in relation to the fractured waters of the Precambrian crystalline rocks, which lie below and are used for drinking water supply, perform the functions of both a protective screen and a source of pollution. In this case, a multifaceted study of shallow groundwater chemical composition and their formation conditions is a priority task of this study for the environmental emergency zone and for the district as a whole. The purpose of this paper to study the chemical composition and to establish the processes and factors controlling the shallow groundwater chemistry in modern and Pleistocene sediments of the Southern Bug and Syniukha interfluve. Data and Methods. A total of 102 water samples were collected from groundwater wells and boreholes and were hydrochemically analyzed for their macrocomponent composition. Groundwater quality geochemical assessment was carried out using statistical methods in combination with conventional graphical methods by examining groundwater in the Boleslavchik village, where they are most polluted. Results. The dominant hydrochemical types of shallow groundwater are SO4 - Na, HCO3 -Na and mixed SO4 -Mg-Na, SO4 -Ca-Na types, sometimes NO3 -HCO3 and NO3 -Cl-Na types. These groundwater types are formed under the influence of natural and anthropogenic factors, such as water-rock interaction, evaporationcrystallization, precipitation and anthropogenic impact. In this case, water-rock interaction processes, such as silicate weathering, carbonate and sulfate dissolution, ion exchange, evaporation-crystallization and anthropogenic impact play major roles. The weathering of feldspars, chlorites and dissolution of calcites, dolomites are the primary sources for Na+ , K+ , Mg2+, Ca2+ ions, and dissolution of gypsum, sulfide mineralization for SO4 2– ions. High concentrations of Na+ , Cl– , SO4 2–, NO3 – in shallow groundwater reflect agricultural activity as the main source of these ions.
В работе установлены ведущие природные и антропогенные факторы и процессы, определяющие условия формирования химического состава грунтовых вод в современных и плейстоценовых отложениях междуречья Ю. Буг – Синюха, территория которого в августе 2000 года была объявлена зоной чрезвычайной экологической ситуации в связи с увеличением масштабов загрязнения природных вод. Грунтовые воды на исследуемой территории активно используются местным населением в хозяйственно-бытовых целях. В общей сложности было отобрано 102 пробы грунтовых вод из режимных скважин и колодцев и проанализирован их макрокомпонентный состав. Геохимическая оценка качества грунтовых вод была проведена с использованием графических и статистических методов на примере грунтовых вод села Болеславчик, где они наиболее загрязнены. Полученные результаты показывают, что химический состав грунтовых вод сульфатного натриевого, сульфатного магниево-натриевого, гидрокарбонатного натриевого, сульфатного кальциево-натриевого, иногда и нитратно-хлоридно-натриевого и нитратногидрокарбонатного типов формируется под влиянием природных и антропогенных факторов, таких как: взаимодействие вода-порода, испарительное концентрирование, атмосферные осадки и антропогенное воздействие. При этом ведущую роль играют: взаимодействие вода-порода и обусловленные им процессы, а именно – выветривание силикатных и растворение карбонатных, сульфатных минералов, ионный обмен, а также испарительное концентрирование и антропогенное воздействие. Обогащение грунтовых вод ионами Na+ , K+ , Mg2+, Ca2+ происходит за счет выветривания полевых шпатов, хлоритов и растворения кальцитов и доломитов; ионами SO4 2– – за счет растворения гипса, сульфидной минерализации и атмосферных осадков. Высокие концентрации ионов Na+ , Cl– , SO4 2– и NO3 – в грунтовых водах отражают сельскохозяйственную деятельность как основной источник этих элементов.
Problem Statement and purpose. The study area encompassing the territory of about 150 km2 , in August 2000, was declared as a zone of environmental emergency due to increasing pollution rates in shallow groundwater, in surface water and to health deterioration of the inhabitants of some settlements. Groundwater is widely used by the local population in numerous boreholes for domestic and agricultural purposes. In the zone of environmental emergency there are about 35 anthropogenic objects, such as: industrial and domestic landfills, pesticide and fertilizer storage, various livestock farm complexes, settling tanks, wastewater and solid waste discharges, etc. The insecurity of shallow groundwater, also its location close to the surface and in the lowest parts of the terrain leads to intensive pollution of groundwater. Besides, groundwater in relation to the fractured waters of the Precambrian crystalline rocks, which lie below and are used for drinking water supply, perform the functions of both a protective screen and a source of pollution. In this case, a multifaceted study of shallow groundwater chemical composition and their formation conditions is a priority task of this study for the environmental emergency zone and for the district as a whole. The purpose of this paper to study the chemical composition and to establish the processes and factors controlling the shallow groundwater chemistry in modern and Pleistocene sediments of the Southern Bug and Syniukha interfluve. Data and Methods. A total of 102 water samples were collected from groundwater wells and boreholes and were hydrochemically analyzed for their macrocomponent composition. Groundwater quality geochemical assessment was carried out using statistical methods in combination with conventional graphical methods by examining groundwater in the Boleslavchik village, where they are most polluted. Results. The dominant hydrochemical types of shallow groundwater are SO4 - Na, HCO3 -Na and mixed SO4 -Mg-Na, SO4 -Ca-Na types, sometimes NO3 -HCO3 and NO3 -Cl-Na types. These groundwater types are formed under the influence of natural and anthropogenic factors, such as water-rock interaction, evaporationcrystallization, precipitation and anthropogenic impact. In this case, water-rock interaction processes, such as silicate weathering, carbonate and sulfate dissolution, ion exchange, evaporation-crystallization and anthropogenic impact play major roles. The weathering of feldspars, chlorites and dissolution of calcites, dolomites are the primary sources for Na+ , K+ , Mg2+, Ca2+ ions, and dissolution of gypsum, sulfide mineralization for SO4 2– ions. High concentrations of Na+ , Cl– , SO4 2–, NO3 – in shallow groundwater reflect agricultural activity as the main source of these ions.
Опис
Ключові слова
ґрунтові води, хімічний склад, чинники формування, водоносний горизонт у відкладах плейстоцену-голоцену, грунтовые воды, химический состав, факторы формирования, водоносный горизонт в отложениях плейстоцена-голоцена, shallow groundwater, chemical composition, forming factors of groundwater chemistry, Pleistocene and Holocene aquifer
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald