10.2.3. Гидрохимический режим грунтовых вод

Гидрохимический режим грунтовых вод (изменение их минерализации и химического состава) связан с водным режимом и характером питания и разгрузки грунтовых вод. Наиболее важное значение имеют разбавление грунтовых вод пресными дождевыми и талыми водами и интенсивность испарения воды.

В периоды формирования интенсивного атмосферного питания и соответственно подъема уровня грунтовых вод за счет поступления менее минерализованных вод (минерализация атмосферных осадков обычно не превышает 20–30 мг/л) происходит относительное уменьшение минерализации грунтовых вод, особенно заметно проявляющееся в верхней части водоносного горизонта. На участках с приречным видом режима уменьшение минерализации в периоды интенсивного питания связаны с фильтрацией в грунтовый водоносный горизонт менее минерализованных поверхностных вод.

В периоды отсутствия питания грунтовых вод и сработки их запасов в результате разгрузки (снижение уровня) происходит относительное увеличение минерализации грунтовых вод, которое может быть связано с процессом выщелачивания водовмещающих пород, перераспределением (выравниванием концентрации) растворенных веществ в разрезе водоносного горизонта, относительным увеличением в периоды с низким положением уровня грунтовых вод притока из нижележащих водоносных горизонтов, процессами криогенного концентрирования при промерзании грунтовых вод и др.

Величина изменения общей минерализации грунтовых вод в годовом периоде (амплитуда) в зависимости от глубины залегания их уровня, климатических условий местности, состава водовмещающих пород и других факторов изменяется от нескольких миллиграммов до 30–40 г/л и более. В общем случае амплитуда изменения минерализации грунтовых вод (абсолютные значения) возрастает с увеличением их общей минерализации (Ковалевский, 1983). Изменения общей минерализации грунтовых вод происходят за счет содержания основных компонентов химического состава подземных вод (НСО₃^-, Сl^-, SO₄^2-, Na⁺, Са²⁺, Mg²⁺), однако в зависимости от минералого-геохимического состава пород зоны аэрации, климатических условий местности и ряда других факторов режим изменения концентрации этих компонентов может быть различным.

В пределах конкретных участков территории в зависимости от глубины залегания, климатических условий, параметров водовмещающих пород и других факторов закономерности гидрогеохимического режима грунтовых вод могут существенно изменяться.

Так, при значительных (более 10 м) глубинах залегания грунтовых вод и отсутствии близко расположенных участков сосредоточенного интенсивного питания изменения общей минерализации и химического состава грунтовых вод во времени могут практически отсутствовать.

При значительном загрязнении поверхности земли в период формирования интенсивного инфильтрационного питания (особенно в начале периода) возможно возрастание общей минерализации грунтовых вод за счет увеличения концентрации NO₂^-, NО₃^-, Сl^-, SO₄²⁺, увеличение содержания органических веществ и ряда других химических компонентов.

На участках с прибрежным видом режима фильтрация в берега сильно загрязненных или минерализованных поверхностных вод также приводит к заметному изменению состава грунтовых вод. Особенно резко это проявляется в котловинах соленых озер при сезонных подъемах уровня воды и на морских побережьях, где особенности формирования гидрогеохимического режима связаны с фильтрацией морских вод (морские приливы и отливы).

На территориях с неглубоким залеганием уровня грунтовых вод изменение соотношения величин их разгрузки за счет собственно испарения и транспирации растительностью (изменения этих соотношений в плане от участка к участку, по сезонам года или в многолетнем периоде и тд.) приводит к заметным различиям гидрогеохимического режима грунтовых вод на смежных участках и др.