Сандимиров С.С. Формирование химического состава подземных вод в южном Прихибинье на примере водозабора "Предгорный". Вестник МГТУ. 2018, Т. 21, №1, с. 88-98.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 88-98. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-88-98 На основании разработанных раньше методик формирования химического состава природных вод с учетом химического состава пород проведено физико-химическое моделирование (ФХМ) (ПК "Селектор"). В ФХМ включено 34 независимых компонента (Al-B-Br-Ar-He-Ne-C-Ca-Cl-F-Fe-K-Mg-Mn-N-Na-P-S-Si-Sr- Cu-Zn-Ni-Pb-V-Ba-Co-Cr-Hg-As-Cd-H-0-e), 996 зависимых компонента, в том числе в водном растворе - 369, в газовой фазе - 76, жидких углеводородов - 111, твердых фаз, органических и минеральных веществ - 440. Набор твердых фаз мультисистемы сформирован с учетом минерального состава Хибинского массива [14—17]. Изучены процессы формирования природных вод в системе "вода - порода - атмосфера" в зависимости от степени взаимодействия (^) пород с водными растворами в открытых условиях ( 1 0 0 кг атмосферы, 1000 кг воды, Т 276,15, Р 1 бар, порода 100 г - средний состав пород Хибинского массива (табл. 3 - столбик 11, табл. 2 - столбик 10, табл. 1 - столбик 10)), коэффициенты водной миграции S, F, С1 [18]. Результаты и обсуждение Результаты моделирования взаимодействия "вода - порода" представлены в табл. 4. Аналитические данные анализа проб воды из скважин водозабора приводятся в табл. 5. Анализ результатов моделирования и полученных аналитических данных указывает на сопоставимость концентраций по кальцию, натрию, магнию, стронцию, сульфатам, фтору, гидрокарбонатам и значениям pH. Кроме того, результаты моделирования указывают на возможность присутствия в водах хрома, кобальта и ванадия. Состав новообразованных фаз - мусковит (Msc), гетит, апатит (Apt), монтмориллонит (Mnt) и аморфный кремнезем - соответствует новообразованиям, обнаруженным в Хибинском щелочном массиве в результате выветривания нефелина. Смектиты - смешаннослойные алюмосиликаты, содержащие кальций, магний и натрий. По результатам моделирования содержание калия должно быть значительно меньше, чем обнаружено в водах из скважин водозабора. Кроме того, в водах водозабора обнаружены нитраты. Сопоставление этих данных с химическим составом поверхностных вод позволяет сделать вывод, что на химический состав вод водозабора оказывают влияние и поверхностные воды, содержащие больше чем природные такие элементы, как хлор, калий и нитраты (табл. 6 ). Таблица 4. Результаты моделирования системы "вода - порода" (водозабор "Предгорный", поселок Коашва), Т 3 °С, Р 1 бар Table 4. The results o f modeling o f the system "water - rock" ("Predgomy" water intake, Koashva), T 3 °C, P 1 bar Компоненты раствора, мг/л NU Ca2+ Na+ Mg2+ К+ Ва2+ Ni2+ Со2+ HVOJ- 1 0 , 1 4Д5Е-01 5,70Е-01 2,69Е-01 1,02Е-01 3,73Е-03 1,84Е-03 2,09Е-04 2,35Е-03 0 , 8 0,15849 6,20E-01 8,95Е-01 4,26Е-01 1,97Е-01 5,91Е-03 2,92Е-03 3,32Е-04 3,75Е-03 0 , 6 0,25119 9,73E-01 1,44 6,74Е-01 2,06Е-01 9,37Е-03 4,63Е-03 2,92Е-04 5,97Е-03 0,4 0,39811 1,54 2,33 1,07 1,84Е-01 1,49Е-02 7,34Е-03 9,73Е-05 9,47Е-03 0 , 2 0,63096 2,43 3,72 1 , 6 8 1,57Е-01 2,35Е-02 1Д6Е-02 2,75Е-05 1,5Е-02 0 1 3,82 5,92 2,65 1Д8Е-01 3,73Е-02 1,84Е-02 5,24Е-06 2,38Е-02 - 0 , 2 1,58489 5,99 9,41 2,26 9,54Е-02 5,90Е-02 2,92Е-02 1,25Е-06 3,77Е-02 -0 ,4 2,51189 9,24 14,9 3,83Е-01 6,94Е-02 9,31Е-02 4,62Е-02 2,08Е-07 5,98Е-02 Sr2+ CrOj- S i0 2 so2- нсо 3 Р о б щ F pH 1 0 , 1 7,38E-02 2,63Е-03 2,07 3,48Е-01 3,82 1,26Е-02 1,66Е-02 7,04 0 , 8 0,15849 7,77E-02 4,57Е-03 3,18 5,51Е-01 5,96 2,70Е-03 2,28Е-02 7,25 0 , 6 0,25119 8,38E-02 7,71Е-03 3,43 8,71Е-01 9,27 5,27Е-04 3,53Е-02 7,47 0,4 0,39811 9,36E-02 1,28Е-02 3,43 1,37 14,5 1,01Е-04 5,58Е-02 7,71 0 , 2 0,63096 1,09E-01 2,08Е-02 3,44 2,16 22,7 1,90Е-05 8,83Е-02 7,98 0 1 1,33E-01 3,66Е-02 3,43 3,39 35,3 3,01Е-06 1,40Е-01 8,34 - 0 , 2 1,58489 1,41E-01 5,36Е-02 3,44 5,36 45,3 5,71Е-07 2,22Е-01 8 , 6 6 -0 ,4 2,51189 5,25E-02 8,54Е-02 3,43 8,50 52,7 9,50Е-08 3,52Е-01 9,05 Состав новообразованных фаз, моль M n0 2 FeO(OH) Msc Apt Mnt S i0 2 С 0 3 О 4 Smc 1 0 , 1 3,34Е-04 1,27Е-02 3,76Е-03 1,37Е-04 8,50Е-03 5,69Е-06 - - 0 , 8 0,15849 5,29Е-04 2,01Е-02 5,04Е-03 4,04Е-04 1,46Е-02 1,24Е-04 - - 0 , 6 0,25119 8,39Е-04 ЗД8Е-02 1,07Е-02 6,80Е-04 1,97Е-02 ЗД8Е-02 1,ЗЗЕ-06 - 0,4 0,39811 l,33E-03 5,04Е-02 2,07Е-02 1,09Е-03 2,65Е-02 8,99Е-02 4Д7Е-06 - 0 , 2 0,63096 2,11Е-03 7,99Е-02 3,62Е-02 1,72Е-03 3,76Е-02 1,82Е-01 7,ЗЗЕ-06 - 0 1 3,34Е-03 1,27Е-01 6,07Е-02 2,73Е-03 5,53Е-02 3,26Е-01 1Д8Е-05 - - 0 , 2 1,58489 5,29Е-03 2,01Е-01 9,85Е-02 4,33E-03 8,45Е-02 4,46Е-01 1,88Е-05 2,67Е-02 -0 ,4 2,51189 8,39Е-03 ЗД8Е-01 1,58Е-01 6,86Е-03 1,31Е-01 5,61Е-01 2,98Е-05 8,73Е-02 93