Кроме того, имеются еще четыре водоупорных локально водоносных комплекса (подпорожский ледниковый, микулинско-подпорожский озерный и озерно-болотный, московский ледниковый, нижне-среднечетвертичный водно-ледниковый и ледниковый), которые, однако, мало перспективны ввиду ограниченных площадей распространения имеющихся в них водоносных линз.

Дочетвертичные водоносные горизонты:

1. Водоносный каширско-подольский горизонт. Распространен в юго-восточной и северо-восточной частях рассматриваемой территории. Включает трещиноватые известняки с прослоями доломитов и глин подольской и каширской свит среднего карбона, залегающих на водоупорных глинах верейской свиты. Воды горизонта, как правило, напорные и лишь вдоль Карбонового уступа (где происходит их разгрузка) они приобретают безнапорный характер. Уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубинах 26 -- 29 м. Водообильность горизонта высокая, но неравномерная по площади. Удельный дебит скважин составляет 0,15 -- 8 л/с.

2. Водоносный еголъско-угловский комплекс. Повсеместно распространен в восточной части Парка. Комплекс сложен, в основном, известняками, трещиноватыми доломитами с прослоями глин мергелей и песчаников, относящихся к угловской, понеретской и егольской свитам нижнего карбона. Воды, в основном, напорные. Уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубинах 15 -- 60 м. Разгрузка происходит по долинам рек посредством родников и пластовых выходов. Комплекс является источником водоснабжения, но в настоящее время не эксплуатируется.

3. Слабо водоносный локально водоносный тихвинско-путлинский комплекс. Водовмещающими породами комплекса являются пески мстинской свиты нижнего карбона, которые распространены в западной, северо-западной и северной частях Парка. Уровень подземных вод комплекса залегает на глубине до 36 м. Воды имеют напор. Перспективы этого комплекса в водоснабжении недостаточно ясны.

4. Водоносный верхнедевонский комплекс. Представлен преимущественно глинами, песками с прослоями песчаников, известняков и доломитов верхнего девона. Разгрузка происходит по долинам рек посредством родников с дебитом 0,04 -- 4 л/с. Уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубинах до 60 м. Воды используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения в ограниченном количестве.

На территории Природного парка есть уникальный район, в котором отмечены многочисленные источники подземных вод -- родники. Это район долины р. Урья. Родники придают здешнему ландшафту особую живописность.

За состоянием родников авторы [2] наблюдали в 1995, 1997, 1998, 2000 и 2004 гг. В разные годы и сезоны отмечалась большая изменчивость в дебите родников и положении ложа ручьев, которые сильно размываются в многоводные периоды.

В 1997 г. участники экспедиции «Надежда» Тихвинского детского экологического центра под руководством сотрудника кафедры гидрометрии Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ) А. П. Морозова обследовали родники нижнего течения Урьи. От восточной окраины Пашозера, где урез воды расположен на абсолютной высоте 115,9 м, был проведен нивелирный ход протяженностью более 5 км. Профиль проходил вдоль дороги Пашозеро -- Лукино, по подножию правобережного склона Урьи. Лишь на восточной окраине Лукино он переходил на левобережный склон к Большому каскаду Гугойя и заканчивался в 100 м выше по течению, возле Малого каскада. Всего на профиле зарегистрировано 17 источников.

В нижнем течении Урьи по правобережному склону родники располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, через каждые 100 150 м. Все они малодебитные, в год наблюдения дебит равнялся 0,5 -- 1,5 л/с. Один из таких родников был осмотрен на всем протяжении, начиная от бровки склона. Он образовался в результате размыва талыми водами моренных отложений и последующего вскрытия водоносного горизонта в известняках. Русло ручья сложено моренными валунами. С отметки в 161 м в русле появляются обломки известняка. Первые выходы родниковых вод в виде отдельных блюдец наблюдались с отметки 157 м, несколько ниже они стекали ручейком. После выхода ручья на террасу его русло примерно на 1 м врезано в озерные аллювиальные отложения. Наблюдения 2004 г. показали значительные изменения русла и некоторое уменьшение дебита.

В среднем течении Урьи и в долине Канжаи также встречаются многочисленные родники и мелкие высачивания подземных вод. С 1998 г. на родниках проводятся режимные наблюдения и гидрохимическое опробывание сотрудниками кафедры гидрогеологии СПбГУ под руководством профессора А. Н. Воронова. Как показали исследования Большого каскада, его дебит составляет 90% от дебита всех родников долины. Воды родников -- гидрокарбонатно-кальциево-магниевые с общей минерализацией от 200 до 600 мг/л, слабощелочного характера, РН=7,3 --8. Химический состав таков: 7,1% НСОэ; 6,3 % Са; 2,4% S04; 2,1% Mg; 1,6% Na; 0,5% CI [2].

В целом вода удовлетворяет требованиям питьевого водоснабжения. Однако в некоторых родниках в воде обнаружены повышенные концентрации микроэлементов: железа, марганца, кадмия -- что заставляет тщательно проверять источники, предполагаемые для использования в питьевых целях. В поверхностных водах в реке Канжае и Канжозере были обнаружены нитраты и аммоний, в то время как в реке Урье вода удовлетворяла питьевым стандартам [2].

Карстовые родники в долине Урьи в сборнике «Геологические памятники природы России» [2] названы гидрогеологическим памятником федерального значения.

3. Гидрогеохимическая характеристика участка

Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния. Под жесткостью понимается способность природных вод образовывать нерастворимые соли [3]. Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са2+) и в меньшей степени магния (Mg2+). В действительности, все двухвалентные катионы в той или иной степени влияют на жесткость. Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жесткости) способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Na+) таким свойством не обладают.

В реке Урья преобладают гидрокарбонатные воды. Она довольно чиста. Может использоваться как питьевая и бутилироваться, но особой ценности в целебном плане не представляет.

Различают следующие виды жесткости.

Общая жесткость. Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость. Обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.

Некарбонатная жесткость. Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

В мировой практике используется несколько единиц измерения жесткости, все они определенным образом соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3).

Кроме этого в зарубежных странах широко используются такие единицы жесткости, как немецкий градус (do, dH), французский градус (fo), американский градус, ppm CaCO3.

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий. Жесткость воды колеблется в широких пределах и существует множество типов классификаций воды по степени ее жесткости.

В целом, жесткость поверхностных вод, как правило, меньше жесткости вод подземных. Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой. Морская и океанская вода имеют очень высокую жесткость (десятки и сотни мг-экв/дм3).

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Порог вкуса для иона кальция лежит (в пересчете на мг-эквивалент) в диапазоне 2-6 мг-экв/л, в зависимости от соответствующего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жесткостью выше 10 мг-экв/л. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения.

Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями, имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи. Аналогичным образом, однозначно не доказано, что мягкая вода оказывает отрицательный эффект на баланс минеральных веществ в организме человека.

Вместе с тем, в зависимости от рН и щелочности, вода с жесткостью выше 4 мг-экв/л может вызвать в распределительной системе отложение шлаков и накипи (карбоната кальция), особенно при нагревании. Именно поэтому нормами Котлонадзора вводятся очень жесткие требования к величине жесткости воды, используемой для питания котлов (0.05-0.1 мг-экв/л).

Кроме того, при взаимодействии солей жесткости с моющими веществами (мыло, стиральные порошки, шампуни) происходит образование "мыльных шлаков" в виде пены. Это приводит не только к значительному перерасходу моющих средств. Такая пена после высыхания остается в виде налета на сантехнике, белье, человеческой коже, на волосах (неприятное чувство "жестких" волос хорошо известное многим). Главным отрицательным воздействием этих шлаков на человека является то, что они разрушают естественную жировую пленку, которой всегда покрыта нормальная кожа и забивают ее поры. Признаком такого негативного воздействия является характерный "скрип" чисто вымытой кожи или волос. Оказывается, что вызывающее у некоторых раздражение чувство "мылкости" после пользования мягкой водой является признаком того, что защитная жировая пленка на коже цела и невредима. Именно она и скользит. В противном случае, приходится тратиться на лосьоны, умягчающие и увлажняющие кремы и прочие хитрости для восстановление той защиты кожи, которой нас и так снабдила матушка Природа.

Вместе с тем, необходимо упомянуть и о другой стороне медали. Мягкая вода с жесткостью менее 2 мг-экв/л имеет низкую буферную емкость (щелочность) и может, в зависимости от уровня рН и ряда других факторов, оказывать повышенное коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Поэтому, в ряде применений (особенно в теплотехнике) иногда приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жесткостью воды и ее коррозионной активностью.

По данным наблюдений у родника Большой Каскад (см. табл.1) общая жесткость воды составила согласно [4] 2,28 мг-экв/л, что говорит о мягкой воде. Поскольку водородный показатель pH равен 7,4, то можно сделать вывод, что вода щелочная и карбонатная жесткость определяется только гидрокарбонатами.

4. Возможность использования подземных вод

В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные. Большую опасность представляет загрязнение подземных вод. Можно выделить два типа загрязнений - бактериальное и химическое. В определённых условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и промышленные воды, загрязнённые поверхностные воды и атмосферные осадки.

При создании водохранилищ в результате подпора происходит повышение уровня грунтовых вод. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища. Среди минусов можно отметить подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а также засоление почв и грунтовых вод вследствие их испарения при неглубоком залегании.

Ввиду небольших паводковых явлений (или вообще их отсутствия) на зарегулированных реках паводочное питание подземных вод значительно уменьшено. Скорости течения на таких реках снижаются, что способствует заилению русла. Взаимосвязь речных и подземных вод затруднена.

В определённых условиях отбор подземных вод может оказать существенное влияние на качество поверхностных вод. В первую очередь это относится к промышленной эксплуатации и сбросу минерализованных вод, сбросу шахтных и попутных нефтяных вод.

Нужно предусматривать комплексное использование и регулирование ресурсов поверхностных и подземных вод. Примерами такого подхода могут служить использование подземных вод для орошения в маловодные годы, а также искусственное восполнение запасов подземных вод и сооружение подземных водохранилищ.

Иcходными данными для оценки гидрогеологических условий в долине реки Урья являются результаты экспедиционных наблюдений. Приводятся данные анализа подземных вод родника Большой каскад.

В состав подземных вод в долине реки Урья входят натрий (Na, содержание 10 мг/л), магний (Mg, содержание 7 мг/л), кальций (Ca, содержание 34 мг/л ) (табл.1).

По данным наблюдений в долине реки Урья зафиксированы следующие значения макроэлементов: хлор (Cl-, 5 мг/л), сульфат (SO4 , 35 мг/л), гидрокарбонат (HCO3, 114 мг/л), нитрат (NO3, 4 мг/л) и микроэлементов: цинк (Zn, 0,13 мг/л), алюминий (Al, 0,074 мг/л), марганец (Mn, 0,027 мг/л), cтронций (Sr, 0,039 мг/л), кремний (Si, 2,5 мг/л), барий (Ba, 0,034 мг/л), железо (Fe, 0,6 мг/л) и совсем малые количества (до 0,015 мг/л) селена (Se), бериллия (Be), титана (Ti), серебра (Ag), мышьяка (As), хрома (Cr), кадмия (Cd), свинца (Pb), кобальта (Co), никеля (Ni), меди (Cu), молибдена (Mo).

Расчет содержания минеральных компонентов в составе подземной воды включает пересчет концентраций в более удобную для использования форму, оценку достоверности анализа и определение некоторых характерных параметров минерального состава [3].

В материалах экспедиции в конце июня 2002 года указывается, что при взятии первой пробы подземной воды 28.06.2002 вода была прозрачной, без вкуса и запаха (точка напора №201). В 300 метрах от дороги отмечен родник (точка напора №212). Здесь была зафиксирована железистая вода, прозрачная, с привкусом ржавчины. У другого выхода родника вода была нежелезистая, прозрачная, без вкуса и запаха.

Вода является мягкой, чистой и может быть бутилирована.

Список использованной литературы

.

Приложение

Табл. 1. Характеристики подземных вод долины реки Урья

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5