Эколого-гидрогеохимические особенности подземных вод геотектонических зон Липецкого горнодобывающего района

Авторы

  • Виктория Александровна Бударина Воронежский государственный университет
  • Ирина Ивановна Косинова Воронежский государственный университет
  • Денис Геннадьевич Лепендин Воронежский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-2-284-297

Ключевые слова:

экология, гидрогеохимия, подземные воды, горнодобывающая деятельность, бор, маркирование, элемент, модель

Аннотация

Геотектоническая активность элементов земной коры формирует эколого-геохимические аномалии различного качественного и количественного характера. Как правило, в пределах платформенных областей тектоническая активность проявляется в виде разломной тектоники. Участки разломных зон являются путями проникновения на поверхность комплекса металлов и неметаллоидов глубинного происхождения. Их концентрирование в подземных водах формирует патогенные экологические эффекты. Целью настоящей работы является изучение эколого-гидрогеохимических особенностей подземных вод, которые приурочены к зонам активной геотектонической деятельности в пределах Липецкого горнопромышленного района. Представлен анализ основных неотектонических структур, даны пространственные характеристики разломных зон, их место в рельефе и особенности геологического строения. Значимость данных исследований определена дифференцированием загрязнений подземных вод природного и техногенного характера, формирующегося в пределах зон влияния объектов горнодобывающей деятельности. Методика исследований включала комплекс предполевых работ по выделению зон активной тектонической деятельности. Она базировалась на схеме неотектонических структур Липецкой области. Бор обозначен как маркирующий элемент, характеризующийся исключительно природным происхождением. Пробоотбор подземных вод неоген-четвертичного и девонского водоносных комплексов осуществлялся в пределах выделенных зон. Результаты исследований систематизированы в формате геоинформационной модели эколого-гидрогеохимических аномалий бора на территории Липецкой области. Выявлена их приуроченность к осевым линиям областей динамического влияния разломов фундамента, линеаментам. Помимо повышенных концентраций бора (до 15 ПДК), в подземных водах отмечены значительные превышения по лантану (до 1000 ПДК), бериллию (до 300 ПДК), титану (до 10 ПДК). Выявлены максимальные превышения для девонских водоносных комплексов. При анализе зон влияния горнодобывающей деятельности наличие бора и вышеперечисленных элементов является маркирующим комплексом природного происхождения.

Благодарности. Статья подготовлена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, договор № 20-55-00010 от 30.04.2020 г. и Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований, договор № Х20Р-284 от 04.05.2020 г.

Биографии авторов

Виктория Александровна Бударина , Воронежский государственный университет

кандидат юридических наук, доцент кафедры экологической геологии геологического факультета, Воронежский государственный университет, г. Воронеж, Россия

Ирина Ивановна Косинова , Воронежский государственный университет

доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующая кафедрой экологической геологии геологического факультета, Воронежский государственный университет, г. Воронеж, Россия

Денис Геннадьевич Лепендин, Воронежский государственный университет

аспирант кафедры экологической геологии геологического факультета, Воронежский государственный университет, г. Воронеж, Россия

Библиографические ссылки

Бочаров В.Л. 2009. Ландшафтно-экологические условия и гидрогеохимия бассейна Среднего Дона. Статья 2. Факторы формирования, гидрогеохимия и экологическая оценка подземных вод. Вестник Воронежского Государственного Университета. Серия: Геология, 1: 134–141.

Бочаров В.Л., Колесова Д.А. 2017. Гидрогеохимия пресных подземных вод и рассолов Новохопёрского никеленосного Района (Воронежский кристаллический массив). Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология, 3: 111–115.

Голик В.И., Полухин О.Н., Петин А.Н., Комащенко В.И. 2013. Экологические проблемы разработки рудных месторождений КМА. Горный журнал, 4: 91–94.

Закутин В.П., Вавичкин А.Ю. 2010. Основные особенности геохимии бора в пресных подземных водах. Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 1: 30–39.

Закутин В.П., Голицын М.С., Швец В.М. 2012. Актуальные проблемы изучения и оценки качества подземных питьевых вод. Водные ресурсы, 39 (5): 485–495.

Корнилов А.Г., Дроздова Е.А., Добровольская О.А. 2015. Современная геохимическая ситуация в районе с интенсивной горнодобывающей деятельностью КМА. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 9 (206): 147–153.

Косинова И.И., Силкин К.Ю., Лепендин Д.Г. 2020. Неотектонический анализ территории Липецкой области как способ прогнозирования борного загрязнения подземных вод. В кн.: Закономерности трансформации экологических функций геосфер крупных горнопромышленных регионов. Материалы Международной научно-практической конференции, 17–19 ноября 2020, Воронеж, Истоки: 144–148.

Косинова И.И., Ляпин Р.А. 2020. Система экологического менеджмента состояния неоген-четвертичного и верхнедевонского водоносных комплексов территории Липецкой области. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология, 2: 83–89. DOI: 10.17308/geology.2020.2/2862.

Косинова И.И., Ильяш В.В., Косинов А.Е. 2006. Эколого-геологический мониторинг техногенно нагруженных территорий. Воронеж, Воронежский государственный университет, 103 с.

Кравчук Т.Н., Сергеев С.В. 2012. Прогноз загрязнения подземных вод при разработке железорудных месторождений КМА методами численного моделирования. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 15 (134): 168–172.

Лисецкий Ф.Н., Чендев Ю.Г., Голеусов П.В., Чепелев О.А. 2004. Загрязнение почвы тяжелыми металлами в зоне Курской магнитной аномалии. Научные труды Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, 10: 286–291.

Лукьянов В.Ф., Трегуб А.И. 2006. Девонская рифтогенная зона в пределах Воронежской антеклизы и ее проявление в подстилающих и перекрывающих структурно-вещественных комплексах. В кн.: Активные геологические и геофизические процессы в литосфере. Методы, средства и результаты изучения. Материалы XII международной конференции, 18–23 сентября 2006, Воронеж, Воронежский государственный университет, Т. 1: 299–302.

Новиков Д.А. 2014. Гидрогеохимия и механизмы формирования состава подземных вод Арктических районов Сибири. Интерэкспо Гео-Сибирь, 2 (1): 109–114.

Силин И.И. 2007. Природно-техногенные гидрогеохимические аномалии вблизи промышленных центров (на примере г. Обнинск Калужской области). Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 6: 518–530.

Трегуб А.И. 2006. Карта новейшей тектоники территории Воронежского кристаллического массива. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология, 1: 5–16.

Трегуб А.И., Корабельников Н.А., Трегуб С.А., Старухин А.А. 2008. Территориальный прогноз развития опасных экзогенных геологических процессов в Липецкой области. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология, 1: 147–152.

Трубецкой К.Н., Каплунов Д.Р., Чаплыгин Н.Н., Котенко Е.А. 2004. КМА: долговременное и экологически сбалансированное недропользование. Горный журнал, 1: 4–9.

Al-Hilal M. 2016. Establishing the range of background for radon variations in groundwater along the Serghaya fault in southwestern Syria. Geofisica Internacional, 55 (4): 255–266. DOI: 10.19155/geofint.2016.055.4.3.

Coxito Afonso M.J. 2003. Hidrogeologia de rochas grańiticas da regĩao do Porto (NW de Portugal). Cadernos do Laboratorio Xeoloxico de Laxe, 28: 173–192.

Dragovic R., Dordevic M., Martic-Bursac N., Dragovic S., Jankovic-Mandic L., Radivojevic A., Filipovic I. 2014. Groundwater in Serbia: Resources, environmental impacts and sustainable management. In: Groundwater: Hydrogeochemistry, Environmental Impacts and Management Practices. New York, Nova Science Publishers: 95–112.

Eliopoulos D.G., Economou-Eliopoulos M., Apostolikas A., Golightly J.P. 2012. Geochemical features of nickel-laterite deposits from the Balkan Peninsula and Gordes, Turkey: The genetic and environmental significance of arsenic. Ore Geology Reviews, 48: 413–427. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2012.05.008.

Katsanou K., Siavalas G., Lambrakis N. 2012. The thermal and mineral springs of Aitoloakarnania Prefecture: Function mechanism and origin of groundwater. Environmental Earth Sciences, 65 (8): 2351–2364. DOI: 10.1007/s12665-011-1451-8.

Koronkevich N.I., Barabanova E.A., Georgiadi A.G., Zaitseva I.S. 2020. Environmental and Economic Indicators of Anthropogenic Impacts on Water Resources in Russia and the World. Herald of the Russian Academy of Sciences, 90 (4): 428–436. DOI: 10.1134/S1019331620040103.

Schyns J.F., Hoekstra A.Y., Booij M.J., Hogeboom R.J., Mekonnen M.M. 2019. Limits to the world's green water resources for food, feed, fiber, timber, and bioenergy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116 (11): 4893–4898. DOI: 10.1073/pnas.1817380116.

Siddique J., Menggui J., Shah M.H., Shahab A., Rehman F., Rasool U. 2020. Integrated Approach to Hydrogeochemical Appraisal and Quality Assessment of Groundwater from Sargodha District, Pakistan. Geofluids, 2020: 6621038. DOI: 10.1155/2020/6621038.

Thach N.N., Hai P.N., Lam N.V., Thuy D.T.T. 2010. Application of multimedia technology with remote sensing, GPS and GIS for Discovering karst ground water in Haging Province. 31st Asian Conference on Remote Sensing 2010, ACRS 2010: 1265–1273.

Zhiltsov S.S., Zonn I.S., Semenov A.V., Grishin O.E., Markova E.A. 2020. Role of water resources in the modern world. Handbook of Environmental Chemistry, 105: 13–29. DOI: 10.1007/698_2020_598.

Zoran M.A., Savastru R.S., Savastru D.M., Serban F.S., Teleaga D.M., Mateciuc D.N. 2017. Surface deformation analysis over Vrancea seismogenic area through radar and GPS geospatial data. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering, 10428: 1042817. DOI: 10.1117/12.2278012.


Просмотров аннотации: 18

Поделиться

Опубликован

2022-07-04

Как цитировать

Бударина , В. А., Косинова , И. И., & Лепендин, Д. Г. (2022). Эколого-гидрогеохимические особенности подземных вод геотектонических зон Липецкого горнодобывающего района. Региональные геосистемы, 46(2), 284-297. https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-2-284-297

Выпуск

Раздел

Науки о Земле

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)