|
ОЦЕНКА ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЛАСТИ ПИТАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Методы изотопной геохимии и геохронологии.
Используются изотопные методы, показавшие высокую практическую эффективность при решении гидрогеологических и геоэкологических задач. Традиционными стали следующие направления:
- изучение условий питания подземных вод,
- идентификация источников растворенного вещества,
- датирование подземных вод.
Примеры задач, решаемых методами изотопной геохимии
Оценка высотного положения области питания подземных вод
Система дейтерий – кислород-18
В гористых районах стабильные изотопы, входящие в молекулу воды позволяют оценить средневзвешенную высоту области питания и сезон преимущественного восполнения запасов подземных вод.
Аналитическая часть работ выполняется в сотрудничестве с институтом ВСЕГИНГЕО, п. Зелёный, Московской обл.
Провинция Альмерия (Испания)
Сводные данные по изотопному составу подземных вод обнаруживают влияние испарения на изотопный состав инфильтрогенных вод метеорного происхождения.
Следующая из экспериментальных данных, зависимость изотопного состава кислорода и водорода воды от высоты местности, позволяет определить среднее высотное положение области питания подземных вод (см. рис. ниже).
Определение источников загрязнения по изотопному составу азота
Химический состав подземных вод может довольно значительно изменяться в ходе фильтрации. В противоположность этому изотопный состав веществ, мигрирующих в подземной гидросфере, претерпевает значительно меньшие изменения, поэтому при изотопном исследовании вещества можно рассуждать в терминах «источников».
Водозабор г. Кировск (Мурманская обл.)
Было выполнено опробование скважин водозабора , а также рудничных, фоновых и канализационных вод для определения источника нитратного загрязнения подземных вод(результаты показаны на рис.).
По данным об изотопном составе азота (?15N) было обнаружено, что основной вклад в нитратное загрязнение вносят бытовые стоки, попадающие в водоносный горизонт из-за порывов коллектора, происходящих в результате массовых взрывов на рудниках.
Датирование подземных вод
Комплексное опробование на растворенные благородные газы, дополненное определением содержаний трития в воде, а также урана и тория во вмещающих породах позволяет датировать молодые воды тритий/гелий-3 и древние воды гелиевым методами.
Аналитическая часть работ выполняется в сотрудничестве с геологическим институтом КНЦ РАН и ВСЕГИНГЕО
Бассейн оз. Вудъявр и р. М. Белой (Хибины, Мурманская обл.)
Южный сектор Хибинских гор и точки опробования.
Тритий/гелий-3 датирование позволило оценить ресурсы подземных вод в долине оз. Б. Вудъявр (), р. М. Белой () и на Коашвинском водозаборе (). Полученные данные были использованы при обосновании питьевых водозаборов для г. Кировск и г. Апатиты.
Комплексные изотопно-геохимические и геохронологические исследования
Наиболее информативными оказываются комплексные исследования, поскольку они позволяют в рамках единого подхода синтезировать информацию о различных по природе процессах, протекающих в Земной коре.
Ленинградская область
Западная часть Ленинградской обл. и точки опробования
Тритий/гелий-3 датирование, а также численное моделирование поверхностных выпадений и миграции радионуклидов в подземной гидросфере позволили оценить безопасность эксплуатации подземных вод кембро-ордовикского горизонта в связи со строительством нового и эксплуатацией существующего ядерного реактора (Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, г. Гатчина, Ленинградская обл. ).
Одновременная съемка по радону-222, торону и гелию в подпочвенных газах, в сочетании с лабораторной оценкой сорбционных свойств глин, позволили оконтурить один из участков, перспективных для заложения подземного хранилища твердых радиоактивных отходов, принимаемых на хранение Ленинградским специализированным комбинатом «РАДОН».
Прослеживание химического состава, содержаний микроэлементов, радия-226, радона-222 и гелия в процессе продолжительной откачки были использованы для обоснования резервного водоснабжения Санкт-Петербурга (вспомогательные водозаборы Водоканала ).
|
