Подземные воды являются наиболее мобильным компонентом природной среды, их гидрогеохимическая  характеристика является необходимым условием для геоэкологической оценки территорий.

Кудымкарский муниципальный район Пермского края (центральный район бывшего субъекта РФ – Коми-Пермяцкого национального округа) расположен на северо-западе края, занимает площадь 4733 км², с протяженностью с севера на юг – 105 км, с запада на восток – 110 км. Основные экологические проблемы района связаны с нарастающим развитием промышленного (в основном лесопромышленного) техногенеза и неблагоприятными эколого-геологическими условиями в отдельных частях района, обусловленными как техногенными факторами, так и природными – физико-географическими [1], почвенными, ландшафтными условиями [2, 3] и геологическими факторами (геодинамическая активность, неотектонические движения, геологические процессы и др.) [4], которые представляют собой медико-экологические опасности для жизнедеятельности населения [5, 6].

Изучение подземных вод и их условий на территории наиболее полно было выполнено при проведении государственной гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000 (Е.А. Иконников, А.В. Ревин, И.С. Копылов и др.) [7], а также при проведении региональных геоэкологических и геохимических работ (И.С. Копылов, Л.В. Алексеева, Е.В. Баранов, А.В. Лычникова, Л.И. Даль и др) [8-12]. В последние годы изучение подземных вод происходило эпизодически.

Гидрогеологическая и гидрогеоэкологическая характеристика

В гидрогеологическом отношении район расположен на восточной окраине Восточно-Европейской системы бассейнов, в пределах Камско-Вятского (Восточно-Русского) бассейна; в пределах Верхнекамской системы бассейнов, включающих Косинский и Обвинско-Иньвинский бассейны (Гидрогеологическая карта…) [13]. Значительная часть рассматриваемого района располагается в пределах Иньвинской гидрогеохимической и геохимической аномальной зоны, выделенной по повышенному содержанию некоторых микроэлементов, имеющих площадное распространение в подземных водах и почвах [14-18].

На рассматриваемой территории распространены следующие водоносные подразделения [19, 20] (рис. 1):

1). Водоносный комплекс кайнозойских образований, включающий водоносный горизонт четвертичных аллювиальных образований распространенный по долинам крупных рек, в основном – р. Иньвы (пески, гравий, галечник с прослоями суглинков, глин, супесей, мощностью 3-7 м) и водоносный горизонт днепровских флювиогляциальных образований распространённый в северо-восточной части района (кварцевые мелкозернистые пески с редкой галькой, мощность от 0,5 до 40 м).

2). Водоносный комплекс мезозойских образований развит в северо-западной части территории, включает водоносный горизонт средней юры (сложен песками с линзами гравия и гальки, песчаниками и глинами с прослоями алевролитов мощностью до 25 м и более) и относительно водоупорный горизонт нижнего триаса (сложен глинистыми породами с прослоями песчаников и алевролитов мощностью до 20 м).

Рис. 1. Гидрогеоэкологическая карта Кудымкарского района

3). Водоносный комплекс средней-верхней перми включает водоносные горизонты северодвинских, уржумских и казанских отложений. Водоносный горизонт северодвинских отложений верхней перми распространен в западной части территории, полосой с шириной до 30 км пестроцветных песчано-глинистых отложений, спорадически обводненных. Водоносный горизонт уржумских отложений средней перми имеет широкое распространение, занимает центральную часть района. Представлен красноцветной песчано-глинистой толщей с преимущественно песчаниковым (>50%) типом разреза с подчинёнными известняками, конгломератами, аргиллитами. Мощность водонасыщенных слоев составляет 1-5 м, редко достигает 10-15 м и более. Водоносный горизонт казанских отложений приурочен к белебеевской свите казанского яруса средней перми. Распространён восточнее уржумского горизонта, полосой шириной до 30 км. Отложения представлены песчаниками, конгломератами, алевролитами, аргиллитами, с линзами мергелей.

Водообильность подземных вод различная, обусловлена различными факторами, среди которых наиболее важным является структурно-тектонический и геодинамический (неотектонический) факторы [21-23]. В северной центральной части района выделена крупная водообильная зона, где в зонах тектонической трещиноватости наблюдаются многочисленные родники с дебитами 5-10 (до 20 и более) л/с. В районе разведано два месторождения пресных подземных вод: Кувинское и Егвинское, запасы которых утверждены, но не состоят на государственном балансе. Егвинское месторождение имеет утвержденные запасы – 5,2 тыс. м³/сут. Воды гидрокарбонатные магниево-кальциевые, умеренно жесткие, слабощелочные, пресные – минерализация 0,4-0,6 г/дм³.

Подземные воды, распространенные выше местного эрозионного вреза (на глубинах примерно до 100 м), преимущественно гидрокарбонатные со смешанным катионным составом, минерализация которых находится в пределах 0,1-0,5 г/дм³. Ниже местного эрозионного вреза наряду с гидрокарбонатными возрастает вероятность распространения хлоридных, сульфатно-хлоридных натриевых вод с повышенной минерализацией. Содержания макро – и микрокомпонентов в подземных водах района приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Характеристика химического состава подземных вод (мг/дм³)

Таблица 2. Содержание микрокомпонентов в подземных водах ( мг/дм³ )

Подземные воды подвержены как природному, так и антропогенному загрязнению. Последнее зависит от степени их защищенности. В пределах Кудымкарского района большая часть площади относится к III категории защищенности – условно защищенные. В долинах рек, где развит преимущественно четвертичный аллювиальный горизонт – незащищенные – I категория [10].

К антропогенному загрязнению обычно относят бытовое, сельскохозяйственное, промышленное. Бытовое загрязнение выявлено в пределах населенных пунктов – всего 35 точек. Наиболее встречаемым компонентом является нитрат-ион. Он обнаружен в 6 родниках и в 16 колодцах. Максимальное значение его достигает 5 ПДК. Единичные превышения ПДК отмечены по аммонию (до 1,6 ПДК), железу (до 53 ПДК), хлор-иону (до 8 ПДК). О сельскохозяйственном загрязнении можно судить по тем же компонентам. Для оценки более широкого загрязнения необходим отбор комплекса проб на пестициды и другие специфические компоненты, которые были обнаружены ранее в речных пробах воды, превышающие ПДК северо-восточнее г. Кудымкара.

К промышленному загрязнению можно отнести наиболее часто встречающееся и имеющее почти повсеместное распространение бромное загрязнение, вероятно обусловленное  производством буровых работ на территории Кудымкарского района, а также разведкой и разработкой нефтяных месторождений в соседних районах, в виду большой миграционной способностью брома. На галоиды было опробовано 45 родников и 29 скважин. Бром обнаружен в 23 родниках и 22 скважинах, повсеместно выше  ПДК. Максимальные значения  по брому – 1.6 мг/дм³ (8 ПДК) по родникам и 17,3 мг/дм³ (86 ПДК) по скважинам. Наиболее часто встречающиеся значения по родникам 0,1- 0,5 мг/дм³, по скважинам 0,1-1,0 мг/дм³. По скважинам взят интервал опробования до 100 м, причем с глубиной отмечается повышение содержания брома. По площади повышенные значения брома отмечены в долине р. Иньвы в районе сс. Верх Иньва, Пронино, на р. Куве северо-западнее г. Кудымкара, на западе района. Cреди галоидов превышение ПДК установлено также по бору и фтору, соответственно 8 и 6 проб по родникам и 7 и 5 проб по скважинам. Превышение ПДК достигает соответственно 28 и 1,8 ПДК.

Вторым наиболее часто встречаемым компонентом с ПДК выше нормы и имеющим почти повсеместное распространение в пределах Кудымкарского района является барий. Из 43 проб по родникам и 33 по скважинам он обнаружен в 35 родниковых пробах и 20 пробах по скважинам. Концентрации выше ПДК отмечены в 32 родниковых пробах и в 19 пробах из скважин. Максимальные значения  бария соответственно составляют 0,546 мг/дм³ (5,5 ПДК) по родникам и 0,58 мг/дм³ (5,8 ПДК) по скважинам. Площади развития повышенных значений бария отмечены в долинах р. Юсьвы – район сс. Верх Юсьва, Гайшор; р.Нердвы – район д. Санюкова; р.Иньвы – район сс.Трошева и Кузолова. Наиболее часто встречающиеся значения на аномальных участках находятся в интервалах 0,1-0,3 мг/дм³ по родникам и 0,1 – 0,2 мг/дм³ по скважинам при ПДК 0,1 мг/дм³.

Небольшие точечные аномалии с превышением ПДК отмечены по марганцу – 3 пробы по родникам и 6 скважинам. Максимальное его значение составляет 1,9 мг/дм³ (19 ПДК). Единичные превышения ПДК отмечены по ванадию, стронцию, кадмию. Возможно, аномалии по этим элементам относятся к природным и связаны с подтоком вод в зонах тектонических нарушений.

Используя критерии оценки эколого–геохимического состояния компонентов природной среды и экологической обстановки территории [24-26], экологическую обстановку Кудымкарского района по подземным водам можно отнести к напряженной, локально – к кризисной. Уровень загрязнения природной среды – умеренно опасный.

В заключение необходимо отметить, что современное гидрогеохимическое состояние значительно отличается от приведенных данных, о чем свидетельствуют периодические рекогносцировочные наблюдения, поэтому необходимо проведение гидрогеологического доизучения этого района с постановкой эколого-гидрогеохимической съемки. Кроме того необходимо разработать и внедрить систему регионального и локального мониторинга для контроля состояния подземных вод по химическому составу, прогноза и управления экологической ситуацией.

 Статья оставлена в рамках мероприятий ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 гг.».

1. География Коми-Пермяцкого автономного округа / Под ред. М.Д. Шарыгина. Пермь, 1992. 143 с.
2. Копылов И.С. Закономерности формирования почвенных ландшафтов Приуралья, их геохимические особенности и аномалии // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 4.
3. Копылов И.С., Даль Л.И. Типизация и районирование ландшафтно-геохимических систем // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2.
4. Копылов И.С. Геологические факторы формирования геоэкологических условий // Исследования в области естественных наук. 2015. № 6 (42). С. 35-43.
5. Копылов И.С., Даль Л.И. Геоэкологические оценка состояния природной среды Коми-Пермяцкого округа // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2-2.
6. Даль Л.И. Методология анализа и оценки медико-экологических опасностей и рисков // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/04/66957 (дата обращения: 01.05.2016).
7. Иконников Е.А., Ревин А.В., Копылов И.С. и др. Отчет по результатам групповой гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000 листов О-40-VII, O-40-VIII, O-40-IX за период 1976-1981 гг. Сылвинская гидрогеологическая партия, Пермь, 1981. 983 с.
8. Копылов И.С., Баранов Е.В., Алексеева Л.В. и др. Региональные геоэкологические и геохимические исследования территории Коми-пермяцкого автономного округа. Отчет Геоэкологической партии ПГГСП «Геокарта». Пермь, 1999. 47 с.
9. Копылов И.С., Баранов Е.В., Батов А.А. Региональные геоэкологические и геохимические исследования территории КПАО // Эколого-экономические проблемы и пути их решения. Кудымкар, 2000. С. 11-24.
10. Копылов И.С., Алексеева Л.В., Лычникова А.В. Эколого-гидрогеохимическая оценка Кудымкарского района // Эколого-экономические проблемы и пути их решения. Кудымкар, 2000. С. 25-29.
11. Копылов И.С. Геолого-экологические исследования на территории КПАО // Геологическое строение и полезные ископаемые КПАО. Кудымкар, 2003. С. 47-58.
12. Копылов И.С., Алексеева Л.В., Даль Л.И. Составление ландшафтно-геохимической карты Пермской области масштаба 1:500 000. Отчет Геоэкологической партии ФГУП «Геокарта-Пермь». Пермь, 2004. 132 с.
13. Копылов И.С., Коноплев А.В. Геологическое строение и ресурсы недр в атласе Пермского края // Вестник Пермского университета. Геология. 2013. № 3 (20). С. 5-30.
14. Копылов И.С. Гидрогеохимические аномальные зоны Западного Урала и Приуралья // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. 2012. № 12. С. 145-149.
15. Копылов И.С. Формирование микроэлементного состава и гидрогеохимических аномальных зон в подземных водах Камского Приуралья // Вестник Пермского университета. Геология. 2014. № 3 (24). С. 30-47.
16. Копылов И.С. Литогеохимические закономерности пространственного распределения микроэлементов на Западном Урале и Приуралье // Вестник Пермского университета. Геология. 2012. № 2. С. 16-34.
17. Копылов И.С. Особенности геохимических полей и литогеохимические аномальные зоны Западного Урала и Приуралья // Вестник Пермского университета. Геология. 2011. № 1. С. 26-37.
18. Копылов И.С. Эколого-геохимические закономерности и аномалии содержания микроэлементов в почвах и снежном покрове Приуралья и города Перми // Вестник Пермского университета. Геология. 2012. № 4 (17). С. 39-46.
19. Копылов И.С. Основные водоносные комплексы Пермского Прикамья и перспективы их использования для водоснабжения // Успехи современного естествознания. 2014. № 9-2. С. 105-110.
20. Копылов И.С. Подземные воды западного склона Среднего Урала и их перспективы для водоснабжения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 6-3. С. 460-464.
21. Копылов И.С. Поиски и картирование водообильных зон при проведении гидрогеологических работ с применением линеаментно-геодинамического анализа //Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 93. С. 468-484.
22. Копылов И.С. Геодинамические активные зоны Приуралья, их проявление в геофизических, геохимических, гидрогеологических полях // Успехи современного естествознания. 2014. № 4. С. 69-74.
23. Копылов И.С. Гидрогеологическая роль геодинамических активных зон // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 9-3. С. 86-90.
24. Копылов И.С. Принципы и критерии интегральной оценки геоэкологического состояния природных и урбанизированных территорий // Современные проблемы науки и образования. 2011. № 6.
25. Копылов И.С. Концепция и методология геоэкологических исследований и картографирования платформенных регионов // Перспективы науки. 2011. № 8 (23). С. 126-129.
26. Даль Л.И. Картографирование и оценка экологических рисков южной части Пермского края // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/03/64887 (дата обращения: 05.03.2016).

Все статьи автора «Даль Лариса Игоревна»