Изменение гидрогеохимических условий Академического месторождения при эксплуатации (Томская область, г. Томск)

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения направления и динамики изменчивости химического состава подземных вод в результате длительной эксплуатации месторождения. Подземные воды используются для водоснабжения жилого района г. Томска. Подтверждение ранее выявленных закономерностей и механизмов, приводящих к изменениям гидрогеохимических условий, позволит выработать рекомендации по оптимизации режима работы водозабора, его технического оснащения, усовершенствования системы водоподготовки. Цель: оценить тенденции временного изменения концентраций общего железа, сульфат-иона, величины общей жесткости и pH в природных водах в результате длительного периода эксплуатации водозабора; по выявленным закономерностям предложить возможные механизмы изменчивости гидрогеохимических условий месторождения подземных вод. Методы: обобщение и статистический анализ химического состава подземных вод, полученного в результате многолетних режимных наблюдений. Результаты. Анализ исходных материалов по результатам исследования службами водозабора концентраций компонентов и показателей химического состава подземных вод (железа общего, сульфат-иона, pH, общей жесткости) эксплуатируемого месторождения, представленный в виде многолетних рядов наблюдения, наглядно показывает, что величины оцениваемых параметров на протяжении изученного периода эксплуатации водозабора значительно и неравномерно изменялись. Подобные колебания в динамике показателей состава вод объясняются неравномерным во времени перераспределением объема отбираемой воды из эксплуатационнх скважин водозабора. Тем не менее общие тренды основных направлений изменчивости, такие как снижение содержания общего железа, рост концентрации сульфат-иона, рост общей жесткости, снижение величины pH, установленные ранее проведенными исследованиями, остаются прежними.

The research is relevant due to the need to study the direction and dynamics of the variability of the chemical composition of groundwater used for drinking water supply in a large residential area of Tomsk as a result of the long-term operation of the deposit. Confirmation of previously identified laws and mechanisms leading to changes in hydrogeochemical conditions will make it possible to develop recommendations on optimizing the mode of operation of the water intake, its technical equipment, and improving the water treatment system. The main aim of the work is to evaluate the trends in temporal changes in the concentrations of total iron, sulfate ion, the value of total hardness and pH in natural waters as a result of a long period of operation of the water intake; based on the revealed regularities, propose possible mechanisms for the variability of the hydrogeochemical conditions of a groundwater deposit. Methods: generalization and statistical analysis of the chemical composition of groundwater obtained as a result of long-term regime observations. Results. Analysis of source materials based on the results of a study by water intake services of the concentrations of components and indicators of the chemical composition of groundwater (total iron, sulfate ion, pH, total hardness) of the operated field, presented in the form of long-term observation series, clearly shows that the values of the estimated parameters over the studied period of operation water intake changed significantly and unevenly. Such fluctuations in the dynamics of water composition indicators are explained by the redistribution of the load over the volume of water taken, uneven in time and in production wells of water intake. Nevertheless, the general trends of the main directions of variability, such as a decrease in the content of total iron, an increase in the concentration of sulfate ion, an increase in total hardness, and a decrease in the pH value, established by previous studies, remain the same.