Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
бальных задач (метеорология, океанология, вулканология, космология, бальнеология, водоснабжение, мелиорация и др.).
За последние годы выявлены большие методические возможности и имеется значительное число примеров использования закономерностей распределения изотопов и установленных причинно-следственных связей для решения многих важных теоретических и прикладных задач в области океанологии, мелиорации и др. [3, 5, 32, 41, 53, 62 | др.].
Ниже приведены некоторые примеры использования установленных закономерностей распределения дейтерия и кислорода-18 в различных типах природных вод для решения ряда практических задач в различных областях наук о Земле, заимствованные из работ автора и других исследователей.
ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Проблема водоснабжения крупных населенных пунктов и промышленных центров питьевой водой в связи с интенсивным развитием промышленного производства и коммунального хозяйства и необходимостью использования во все возрастающих количествах подземных вод становится одной из важнейших народнохозяйственных задач. Вместе с тем обычные методы гидрогеологии не всегда достаточно надежно позволяют получать информацию о подземных водах верхней гидродинамической зоны, их происхождении, условиях формирования, динамике водообмена и соответственно оценить ресурсы и организовать рациональную эксплуатацию. Поэтому с середины 60-х годов стабильные (D и 18О) и радиоактивные (Т, 14С) изотопы привлекаются для решения задач водоснабжения. В этих исследованиях стабильные изотопы используются в качестве индикатора места поступления и разгрузки подземных вод, тогда как радиоактивные дают информацию о времени пребывания воды в данной системе. Следует отметить, что методические возможности и экономические факторы не всегда позволяют использовать все разнообразие природных индикаторов, поэтому при решении конкретных задач ограничиваются возможен сочетаниями.
Ж.Ч.Фонт и др. [86] применили изотопные методы для решения проблем водоснабжения. В частности, по данным распределения концентрации 18О и Т в атмосферных осадках, поверхностных волах, подземных источниках и скважинах бассейна р.Эвьян авторами был изучен гидрогеологический режим бассейна. Установлены площадь водосбора, его высота над уровнем моря и время обновления подземных вод. Рассмотрены различные модели водного баланса и оценены его отдельные составляющие. Полученные выводы хорошо согласуются с данными гидрогеологических, геологических и гидрологических исследований и представляют практический интерес при выборе подходящих мест для глубинного бурения и при планировании работ по водоснабжению исследуемых районов.
Аналогичные исследования были выполнены Г.X. Дэвисом н др. [Devis G. Н. е. а., 1967 г.] по Т, 14С и 18О на примере южной части Венского бассейна Австрии и П. Теодерссоном [Theodorsson P., 1967 г ] по Т и D для юго-западной части Исландии.
Автором совместно с В.Г.Артемчуком в 1978 г. проведено изучение источников питания водоносных горизонтов, используемых для водоснабжения г.Киева и его окрестностей (район Оболони, поселков Бровары и Пуховка) по данным распределения кислорода в поверхностных и подземных водах. Результаты исследований позволили установить, что подземные воды в районе пгт Пуховка (сеноман-келловейскнй горизонт - 150 и 180 м, байосский - 320 м и пермский - 430 м), пгт Бровары (сеноманский - 100 м и байосский - 320 м) и Оболони (сеноманский - 125 м) характеризуются изменение от -11,2 до -10,5‰. Эти значения близки к среднегодовому содержанию ,80 в атмосферных осадках (-10,7‰). Изотопный состав воды из аллювиально-бучакского горизонта в районе Оболони (= 8,8‰) близок к таковому воды р. Днепра (-9,0‰) и близлежащего оз. Оболонь (-8,78,0‰).
Сопоставление изотопного состава вод в поверхностных водоемах, сезонных и среднегодовых осадках изучаемых водоносных комплексов позволяет сделать заключение, что сеноман-келловейские горизонты в районе пгт Пуховки, а также байосский и пермский в районе пгт Бровары и сеноманский в районе Оболони питаются главным образом за счет водосбора осенне-весенних осадков. Питание аллювиально-бучакского горизонта в районе Оболони осуществляется за счет вод р. Днепра. Мергельно-меловая толща туронских отложений здесь не является абсолютным водоупором и частично проницаема для вышележащих горизонтов.
Радиоуглеродный метод был также использован Б. В. Боревским, Б. В. Карасевым и др. [1975 г.] для оценки взаимосвязи подземных вод многопластовой системы в районе г. Киева в условиях длительной эксплуатации сеноман-келловейского и байосского водоносных горизонтов. Пробы отбирались в 1972 - 1973 гг. в г. Киеве и его окрестностях от г. Чернобыля на севере до пос. Украинка на юге и от г. Василькова на западе до г. Борисполя на востоке. Как правило, отбор проводился в сопряженных точкахиз скважин, недалеко отстоящих друг от друга в плане, из сеноман-келловейского и байосского горизонтов.
Общий ход концентрационных кривых содержания радиоуглерода свидетельствует о поступлении омоложенных вод в области депрессионных воронок вблизи р. Днепра, которое наблюдается как в сеноман-келловейском горизонте, так и в байосском. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в районе пос. Корчеватое. Кроме того, омоложенные воды наблюдаются на юго-западном крыле исследованного участка (пос. Украинка, г.Васильков), а также в районе г. Борисполя. В районе Оболони уровень воды в сеноман-келловейском горизонте в период исследования был выше, чем в р. Днепре, а в байосском - значительно ниже, поэто?/p>