Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г




Скачать 306.62 Kb.
НазваниеЕ. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г
страница1/2
Дата публикации08.04.2013
Размер306.62 Kb.
ТипДокументы
vbibl.ru > Химия > Документы
  1   2
Определение фоновых концентраций микрокомпонентов в водах Томь-Яйского междуречья

Е.А.Солдатова

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г. Томск, 2a61@mail.ru

В связи с постепенным истощением разведанных запасов месторождений полезных ископаемых назрела острая необходимость осуществления поисковых работ. При этом геологические условиях, в которых проводятся поисковые работы, все более и более усложняются. В сложившейся ситуации следует вспомнить об эффективности геохимических методов поисков, среди которых особое место занимают гидрогеохимические поиски, отличающиеся глубинностью, высокой площадной представительностью проб и экспрессностью результатов опробования.

Эффективность гидрогеохимического метода поисков рудных месторождений в условиях полузакрытых структур, в своих работах доказал П.А. Удодов совместно с сотрудниками Томского политехнического института. Опыт гидрогеохимических исследований в Сибири на площади Колывань-Томской складчатой зоны, частью которой является Томь-Яйское междуречье, показал, что с их помощью можно обнаружить перспективные участки на различные зоны минерализации [Удодов, 1962, 1971]. В настоящее время с развитием теории об эволюционном развитии системы вода-порода [Шварцев, 1996, 1998; Алексеев, Рыженко, Шварцев, 2005; Шварцев, Рыженко, Швец, 2007] и появлением высокочувствительных методов анализа стало возможным совершенствовать методику гидрогеохимических поисков, и тем самым получать достоверную гидрогеохимическую информацию и качественно интерпретировать ее.

Целью представленного исследования являлось определение фоновых концентраций микрокомпонентов в водах Томь-Яйского междуречья, в связи с проведением гидрогеохимических поисков. В рамках данной цели поставлены следующие задачи: изучение химического состава вод Томь-Яйского междуречья и выделение геохимических типов вод как однородных совокупностей для определения фоновых содержаний химических элементов.

В административном отношении изучаемая территория относится к Томскому району Томской области. Томский район расположен в юго-восточной части Томской области и представляет собой часть Западно-Сибирской низменности. В геоморфологическом отношении Томь-Яйское междуречье представляет собой расчлененную равнину с густой эрозионной сетью и абсолютными отметками от 80 до 280 м с общим уклоном к северу [Колубаева, 2010]. В региональном плане район исследования представляет собой северную часть Колывань-Томской складчатой зоны. Генетически Колывань-Томская складчатая зона входит состав позднепалеозойской Обь-Енисейской складчатой зоны Западной Сибири. В геологическом строении принимают участие образования от среднего девона до современных осадков включительно, образующие два структурных этажа. Нижний структурный этаж сложен палеозойскими отложениями, сильно дислоцированными в позднегерцинскую фазу тектогенеза с образованием линейно вытянутых в северо-восточном направлении складок. Верхний структурный этаж, представленный рыхлыми, главным образом песчанно-глинистыми отложениями мезо-кайнозойского осадочного чехла мощностью от 0 до 40 м, значительно увеличивающуюся (до 100 и более м) в пределах наложенных эрозионно-тектонических впадин на склоне зоны при ее погружении в сторону Западно-Сибирской низменности [Удодов, 1971]. На поверхности палеозойских образований широко распространена древняя кора выветривания преимущественно каолинит гидрослюдистого состава, реже встречаются бокситоносные глины [Шварцев, 1998].

На территории района по условиям залегания и разнообразию химического состава выделяют два типа подземных вод. Один из них приурочен к отложениям верхнего структурного мезо-кайнозойского этажа, а второй к образованиям палеозойского фундамента. Каждый из них, в свою очередь разделяется в зависимости от приуроченности их к различным геолого-структурным элементам и литолого-стратиграфическим горизонтам на соответствующие обводненные комплексы [Удодов, 1971]. Воды верхнего структурного этажа относятся к порово-пластовому типу, а нижнего – к трещинному, обусловленному наличием в верхней части коренных пород мощной зоны трещиноватости [Шварцев, 1998]. На водораздельных пространствах и в долинах рек [Государственная геологическая карта масштаба 1:200 000, 2008] между водоносными комплексами верхнего и нижнего структурных этажей может существовать гидравлическая связь, объясняющаяся частым отсутствием там глинистых водоупорных пород коры выветривания [Колубаева, 2010]. Верхний структурный этаж подразделяется на четыре гидрогеологических комплекса: слабоводоносный неоген-четвертичный; водоносный палеогеновый; слабоводоносный верхнемеловой; водоупорный локально-водоносный юрский [Государственная геологическая карта масштаба 1:200 000, 2008]. В нижнем этаже выделяется локально-слабоводоносный протерозойско-палеозойский комплекс [Государственная геологическая карта масштаба 1:200 000, 2008].

Полевые работы в районе междуречья рек Томь и Яя, на которых базируется работа автора, проводились в период с 1992 по 2009 годы сотрудниками Томского политехнического университета и НПО «Геосфера». Гидрогеохимическое опробование, являясь одним из важнейших этапов гидрогеохимических поисков в целом, определяет точность и достоверность получаемой информации. При этом густота сети опробования зависит от сложности гидрогеологического и геологического строения территории, развития на исследуемой территории многолетнемерзлых пород, густоты речной сети, обводненности территории и других факторов. Гидрогеохимическое опробование на территории Томь-Яйского междуречья осуществлялось преимущественно по речной сети в меженный период, также опробовались озера, естественные и искусственные выходы подземных вод, стоки и отстойники. Для исследования химического состава использовались разнообразные методы анализа, наиболее современными из которых являлись масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. На основе полученных результатов была создана база данных, включающая более 1000 точек опробования.

При изучении вещественного состава вод района исследований использовались разнообразные методы анализа. Для определения макрокомпонентного состава и основных показателей геохимической среды природных растворов был применен стандартный набор методов – титриметрия, потенциометрия, турбидиметрия, фотоколориметрия, пламенной фотометрии. Для определения микрокомпонентов в водах использовался нейтронно-активационный анализ, спектральный анализ, инверсионная вольтамперометрия, фотоколориметрия, потенциометрия для определения концентрации иона фтора, атомно- абсорбционная спектроскопия для определения содержаний ртути и лития, флюориметрия для определения бора. Наиболее современным из используемых в работе методов являлась масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, применяемая для определения около 70 элементов, в том числе группы редкоземельных.

На исследуемой территории преобладают гидрокарбонатные кальциевые и магниево-кальциевые воды. Минерализация изменяется от 102,77 до 2753,49 мг/л, главным образом воды пресные. Геохимическая среда характеризуется значениями pH от 6,3 до 8,3. Общая жесткость изменяется в широких пределах, от 0,9 до 19,6 мг-экв/л, наиболее часто встречаются воды средней жесткости (3–6 мг-экв/л) и жесткие (6–9 мг-экв/л). В отдельных точках отмечаются повышенные относительно фоновых содержания иона аммония (до 230 мг/л) и нитратов (до 565 мг/л), а также иона калия, доля которого в сумме катионов достигает 31%. Такие воды отнесены к техногенно загрязненным, состав и физические свойства которых изменены под влиянием человеческой деятельности [Колубаева, 2010].

В целом концентрации макрокомпонентов превышают значения кларка речных вод и средние содержания в водах зоны выщелачивания [Войткевич, 1977, Шварцев, 1998] по соответствующим показателям (таблица 1). Исключения составляют SO42- и Si в сравнении с кларком речных вод и SO42, NO2-, F- и Si при сопоставлении со средними содержаниями этих компонентов в водах зоны выщелачивания.

Особенностью состава природных вод Томь-Яйского междуречья являются повышенные концентрации стронция, лития, ртути по сравнению с кларком речных вод [Войткевич, 1977] и средним содержанием в водах зоны выщелачивания [Шварцев, 1998]. Район исследований характеризуется высокими содержаниями Feобщ, до 26 мг/л, что свидетельствует о развитии в районе исследований провинции железистых вод [Солдатова, 2011].

^ Таблица 1

Химический состав вод Томь-Яйского междуречья


Компонент

Единицы измерения

Содержание

Среднее

Максимальное

Среднее в водах зоны выщелачивания[1]

Кларк речных вод[2,3]

pH




7.59

8.26

6.75



HCO3-

мг/л

362.63

1098.00

146

52.00[2]

SO42-

6.74

90.00

12.4

8.25[2]

Cl-

15.69

1553.00

10.1

5.50[3]

NO2-

0.165

3.00

0.10

0.03[2]

NO3-

8.35

565.00

1.56

0.44[2]

F-

0.232

3.79

0.23

0.10[3]

Ca2+

90.04

210.00

27.40

12.00[3]

Mg2+

14.97

117.12

11.2

2.90[3]

Na+

17.23

840.00

13.80

5.00[3]

K+

4.00

175.00

1.84

2.00[3]

NH4+

2.37

230.00

0.52

0.02[2]

Si

4.94

12.03

6.77

6.00[3]

Сумма

524.90

2753.49

239.00

100.00[2]

Общая жесткость

мг-экв/л

5.73

19.6





Feобщ

мкг/л

675.00

26000.00

424.00

40.00[3]

Li

15.07

160.00

6.20

2.50[3]

Sr

337.20

1597.00

88.70

50.00[3]

Hg

0.225

24.00

0.041

0.07[3]

Примечания: [1] по С.Л. Шварцеву

[2] Martin et al., 1979, Meybeck, 1979, 1982

[3] по А.П. Виноградову (1967), с дополнениями по В.Н. Иваненко (1979), В.В. Гордееву и А.П. Лисицыну (1979) и В.В. Гордееву (1983)
  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconКонкурс маркетологов 2013 положение о конкурсе
В. Н. Каразина (хну), Харьковский Национальный Авиационный Университет (хнау), Харьковский Национальный Экономический Университет...

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconПроблемы планирования
Донецкий государственный университет управления, Донецкий национальный университет, Одесский национальный политехнический университет,...

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г icon«История бренда компании Apple»
Министерство науки и образования Украины Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» факультет...

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconИсследование принципов создания оптических стандартов частоты на...
Глонасс (заявитель Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, письмо...

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconТомский Государственный Университет Биологический институт: Биология...

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconДмитрий Поповиченко
Одесский национальный политехнический университет, бакалавр по специальности «Компьютерные науки»

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconКонцепция и опыт разработки стратегии инновационного развития нижегородского...
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского – национальный исследовательский университет

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconРоссийский новый университет (РосНоУ) Национальный исследовательский...
Европейской ассоциации коммуникативных исследований и образования (Отделение организационной и стратегической коммуникации)

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconV международная научно-методическая конференция (очная)
Южно-Российский государственный технический университет «Новочеркасский политехнический институт»

Е. А. Солдатова Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт природный ресурсов, г iconНациональный исследовательский университет
Отзыв кафедры о результатах собеседования за подписью предполагаемого научного руководителя и заведующего кафедрой

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница