О грунтовых водах бассейна реки Девица как составляющей формирования качества жизни местного населения

А.Я.Смирнова, О.А.Бабкина, Воронежский государственный университет

Рассматривается химический состав питьевых подземных вод бассейна реки Девица в ее нижнем и среднем течении. Проведена оценка качества пресных вод, влияющих на здоровье населения. Подземные воды играют важнейшую роль в водохозяйственной деятельности населения, являясь практически единственным источником доброкачественной питьевой воды. В связи с прогрессирующим ухудшением экологической обстановки в Воронежской области источники водоснабжения теряют качественную воду, расходуемую населением для питья и приготовления пищи. Экологически неблагоприятная питьевая вода, которая используется населением представляет собой большую опасность, чем ее дефицит.

Одной из причин развития заболеваний у населения и их прогрессирующий рост в последние годы является во многих случаях следствием употребления загрязненных тяжелыми металлами, азотными соединениями и органикой подземных вод [1]. Загрязнение воды указанными соединениями влияет на снижение иммунитета к различного рода заболеваний – вызывает сердечно-сосудистые болезни, разрушает обмен веществ и угнетающе действует на генетический код человека.

Загрязненные воды являются одной из многих причин неустойчивости природных экологических систем.

Особое место среди наиболее важных современных водохозяйственных проблем занимают малые реки. Малые водосборы отличаются высокой плотностью сельского населения, которое использует питьевые пресные воды из неглубоких горизонтов подземных бассейнов рек. Вместе с тем, подземные бассейны малых рек имеют низкую категорию естественной защищенности от поверхностного загрязнения и загрязняются химическими элементами агрохимикатов, вносимых на сельскохозяйственные поля, и стоков животноводческих хозяйств, поступающих в почвенные горизонты и подземные воды при инфильтрации из хранилищ отходов.

Многолетние региональные исследования речных долин малых рек свидетельствуют о загрязнении речных и подземных вод токсичными металлами. Например, участки бассейна рек Потудань, Черная Калитва и др. [2]. В течение ряда лет нами осуществлялось изучение гидрогеоэкологии долины реки Девицы (левый приток Дона) в ее нижнем и среднем течении. Объектом исследования явились водоносные горизонты и комплексы, эксплуатируемые местным населением для хозяйственнопитьевого водоснабжения.

Основной особенностью гидрогеологических условий территории заключается в образовании в геологическом разрезе группы гидравлически взаимосвязанных водоносных горизонтов и комплексов, и вод реки (рис.1). Подземные воды приурочены к толще песчаных рыхлых и терригенно-карбонатных отложений четвертичного, мелового и девонского возраста.

Обводненные четвертичные породы формируют систему гидравлически взаимосвязанных водоносных горизонтов, распространенных в аллювии поймы, надпойменных первой и второй террас верхнечетвертичного возраста, а также в песчаных донских, окских отложениях нижнечетвертичного возраста. В связи с этим на территории можно выделить современно-четвертичный водоносный комплекс, занимающий водоразделы и борта речной долины. По условиям залегания в разрезе воды комплекса относятся к типу грунтовых. Ниже по геологическому разрезу выделяется альб-сеноманский и апт-неокомский водоносные горизонты, которые перекрывают мощный верхнедевонский водоносный комплекс.

Рис.1. Схематический гидрогеологический разрез: 1 - почва; 2 - песок; 3 - суглинок; 4 - супесь; 5 - глина; 6 - известняк; 7 - уровень подземных вод с абсолютной отметкой.

В гидродинамическом отношении водоносные горизонты и комплексы указанных стратиграфических подразделений сосредоточены в зоне интенсивного водообмена, которая характеризуется сравнительно высокими скоростями движения подземных вод по пластам пород от области питания к области разгрузки. В указанных гидрогеологических условиях область питания водоносных горизонтов располагается на водосборной площади право- и левобережного водоразделов. Запасы воды разгружаются через источники в речную долину или непосредственно в русло реки Девицы.

Полевые исследования заключались в литохимическом и гидрогеохимическом опробовании, в визуальных наблюдениях за гидроэкологической обстановкой в населенных пунктах, оврагах, балках и непосредственно в речной долине.

Химический анализ отобранных проб воды из источников, колодцев, скважин и реки проводился в лабораторных условиях с применением унифицированных методов анализа по Ю.И.Лурье (1971). Микроэлементный состав воды определялся колориметрическим персульфатным методом. Личные наблюдения авторов были дополнены фактическими данными архивных материалов.

Систематизация и статистическая обработка полученных данных позволила построить пространственную гидрогеохимическую модель распространения и условий формирования химического состава подземных вод и произвести качественную оценку грунтовых вод, используемых для питьевого водоснабжения населения долины реки Девица.

Как показали результаты наблюдений, по степени минерализации грунтовые воды зоны интенсивного водообмена большей частью пресные с минерализацией от 0,3 до 1,0 г/дм3. Закономерности изменения минерализации определяются возрастанием ее от склонов водоразделов к пойме реки. По правому и левому бортам долины от водоразделов к пойме реки минерализация плавно возрастает от 0,3 до 0,7 г/дм3, но на отдельных участках встречается более высокая. Эти участки расположены на пойме, где уровень