Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

В.А. КИРЮХИН

ПРИКЛАДНАЯ ГИДРОГЕОХИМИЯ

Учебник

Санкт-Петербург

2010

Министерство общего и профессионального образования РФ

Санкт-Петербургский государственный горный институт

имени Г.В. Плеханова (технический университет)

В.А. КИРЮХИН

ПРИКЛАДНАЯ ГИДРОГЕОХИМИЯ

Учебник

Санкт-Петербург

2010

УДК 556.3:540.4 (075.8)

Прикладная гидрогеохимия: Учебник / В.А. Кирюхин; Санкт-Петербургский горный ин-т. СПб, 2010. с.

Излагаются поисковый и экологический разделы «Прикладной гидрогеохимии». В поисковом разделе обращается внимание на закон Кларка-Вернадского о закономерностях распределения химических элементов в разных оболочках Земли и формирования ореолов и потоков рассеяния в литосфере, атмосфере, биосфере и подземной гидросфере. Особо выделяется группа ореолов и потоков рассеяния радиоактивного происхождения. Дается характеристика геохимических методов изучения ореолов и потоков рассеяния вещества.

В экологическом разделе курса рассматривается тесная связь воды и жизни на нашей планете, приводятся необходимые сведения о распространении и формировании пресных подземных вод, дается краткая информация о требованиях, предъявляемых к качеству питьевых подземных вод (СанПиН). Несколько глав посвящены оценке различных видов загрязнения подземных вод: химического, нефтяного, радиоактивного, микробиологического и теплового. Особое внимание уделяется водоподготовке и улучшению качества питьевых вод. Дается характеристика условий загрязнения и эксплуатации подземных вод на урбанизированных территориях, сельскохозяйственных землях и районах освоения МПИ. Рассматриваются методы оценки защищенности и уязвимости водоносных систем от загрязнения. В заключение рассматриваются методы эколого-гидрогеохимических исследований.

Табл. 17. Ил. 15. Библиогр.: 61 назв.

Рекомендовано к изданию в качестве учебника Учебно-методическим объединением по геологическим специальностям в инженерно-технических вузах

Рецензенты: кафедра гидрогеологии Российского государственного геолого-разведочного университета; проф. В.П. Якуцени (ВНИГРИ).

Санкт-Петербургский государственный

горный институт им. Г.В. Плеханова,

2010

Введение

При обучении студентов гидрогеологической специальности «Прикладная гидрогеохимия» всегда присутствовала в учебном плане либо в виде отдельного раздела «Гидрогеохимии», либо самостоятельного курса. В Санкт-Петербургском горном институте в 30-е – 50-е годы прошлого века основное внимание уделялось геохимии минеральных вод (Н.Н. Славянов и Н.Н. Толстихин). В 60-е - 90-е годы прошлого столетия внимание гидрогеологов переключилось на гидрогеохимические поиски рудных, радиоактивных, нефтяных и других месторождений. В Горном институте это направление разрабатывали В.П. Боровицкий, В.А. Кирюхин, А.И. Коротков, С.М. Судариков, Н.Б. Никитина, В.Ю. Абрамов, А.А. Потапов и И.Л. Хархордин [19, 21, 30]. В 70-е – 90-е годы приоритетными стали эколого-гидрогеохимические исследования. На кафедре гидрогеологии СПбГГИ активное участие в них принимали В.А. Мироненко, В.Г. Румынин, А.И. Коротков, А.Н. Павлов, В.А. Кирюхин, Е.В. Мольский, Ф.Г. Атрощенко, В.К. Учаев, Н.Г. Головина, М.Н. Кочнева и др. [43]. Материалы этих исследований были использованы в учебниках, опубликованных издательством «Недра» [23, 42]. Кроме того, эти вопросы были освещены в других учебных изданиях [19, 20, 22, 24, 25]. В специальных курсах стали рассматриваться такие вопросы прикладной гидрогеохимии как гидрогеохимия техногенеза, использование гидрогеохимических данных при изучении областей многолетней мерзлоты, артезианских бассейнов, современных вулканогенов, предвестников землетрясений, формирование субаквальных гидротерм на океаническом дне, влияние природных ландшафтов на гидрогеохимическую обстановку и др.

В предложенном курсе рассматриваются два раздела – поисковый и экологический. Кому-то может показаться, что между ними отсутствует логическая связь. На самом деле она очень тесная. В поисковом разделе дается характеристика ореолов и потоков рассеяния вещества, формирующихся в природной обстановке разных оболочек Земли (литосфере, атмосфере, биосфере и подземной гидросфере). В экологическом разделе рассматриваются условия образования ореолов и потоков загрязнененных подземных вод. Таким образом, появляется возможность оценить негативные экологические последствия, которые возникают под воздействием как природных, так и техногенных процессов.

Практическое освоение знаний по гидрогеохимии должно идти в следующих направлениях: 1) научиться хотя бы в полевом варианте выполнять химический анализ воды; 2) уметь обрабатывать результаты полученных данных, проводить расчеты реакций и равновесий; 3) пользоваться специальной терминологией и понимать смысл терминов, применяемых в гидрогеохимии; 4) иметь представление о процессах, определяющих гидрогеохимические закономерности, возникающие в природных и техногенных условиях; 5) получить общее представление о методике, технике и технологиях, применяемых при ведении гидрогеохимических исследований; 6) ознакомиться с методами сбора, обработки и интерпретации геохимической информации.

Предлагаемый учебник знаменует собой начальный этап освоения геохимических знаний о воде. Освоение этих знаний происходит при работе с книгами, полевых изысканиях, лабораторных исследованиях. Как сказал китайский мыслитель древности Конфуций, знания могут продвигаться тремя путями: размышлением, подражанием и приобретением опыта. Каждый из названных путей имеет свои особенности, но их сочетание дает наибольший эффект в познании. На первых порах молодому специалисту будет не хватать опыта, но это дело наживное, поскольку разнообразие научных и практических вопросов, решаемых при реализации знаний по «Прикладной гидрогеохимии», позволит ему достаточно быстро решить эту задачу.

Учебник подготовлен на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии СПбГГИ. «Прикладная гидрогеохимия» читалась автором в различных модификациях более сорока лет. В предложенном варианте использованы материалы лекций последнего десятилетия. Большую помощь в подборе графических и табличных приложений оказали доцент Л.П. Норова и аспирант С.Н. Котлов, которым автор приносит искреннюю благодарность.

Замечания и предложения по учебнику просим направлять по адресу: 199106, Санкт-Петербург, В.О., 21-я линия, дом 2, Горный институт, кафедра гидрогеологии и инженерной геологии.