Новости

31 октября, 2022 12:30

Какую опасность подземным водам Севера несет таяние вечной мерзлоты

Из экспедиции в Ямало-Ненецкий и Ханты-Мансийский автономные округа вернулись сотрудники Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. Там они отбирали пробы подземных вод в рамках завершения трехгодичного проекта РНФ, посвященного формированию химического состава природных вод различных ландшафтных зон Западной Сибири.
Источник: пресс-служба Томского научного центра СО РАН
В течение трех ежегодных осенних экспедиций ученые осуществили отбор порядка 80 проб. Если в 2020 году объектом исследований стал химический состав рек, озер и торфов, в 2021 отбирались как поверхностные, так и подземные воды, то этим летом ученые сосредоточились на пробах подземных вод.

Вода с большим содержанием железа

«Традиционная проблема, характерная для природных вод Севера, в том числе и подземных, это большое содержание в них железа, – рассказывает руководитель проекта Ирина Иванова. – Мы осуществили отбор проб подземных вод, как из частных неглубоких скважин (глубиной от 4 до 15 метров), так и из глубоких водозаборных скважин (глубиной от 60 до 330 м). Этому всегда предшествовала работа с людьми, ведь необходимо договориться, объяснить суть проводимых нами исследований. Как правило, нас всегда встречали с пониманием и интересом, выражали готовность помочь, разрешали взять необходимые нам пробы».
Чем же так опасно повышенное содержание железа даже в тех водах, которые не используются как питьевые и не идут в ход для приготовления пищи? По словам Ирины Сергеевны, если постоянно умываться такой водой, то она негативно повлияет на кожу человека, при стирке белья изменится его цвет. Также железо откладывается на оборудовании водозаборов и трубах в виде оксидных, гидроксидных и карбонатных минералов, забивая системы водоснабжения и отопления, снижая время их эксплуатации. Во избежание этого и необходимо проводить очистку вод от примесей железа. Но для того, чтобы правильно выбрать технологию очистки, необходимо знать не только точный состав вод, но и в какой форме представлено железо. Понимание этого возможно только на основе фундаментальных исследований процессов формирования подземных вод и миграции элементов.

Тундра, расчерченная трещинами


Настоящей скрытой угрозой для природных вод оказывается таяние вечной мерзлоты, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами. Этот процесс уже заметно изменил ландшафт тундры. Например, возле поселка Газ-Сале можно наблюдать процесс вытаивания жил льда на полигональном болоте с образованием трещин: выглядит это так, словно кто-то расчертил территорию тундры на большие ячейки, а образовавшиеся между ними трещины глубиной более метра постепенно заплывают торфом. Под воздействием стремительного таяния вечной мерзлоты из торфов в поверхностные воды высвобождаются органические кислоты, которые способствуют не только их подкислению, а также обогащению рядом микроэлементов.



Источник: пресс-служба Томского научного центра СО РАН

Ирина Иванова приводит следующий пример: недалеко от Надыма в зоне распространения островной мерзлоты отобрали пробы подземных вод, залегающих на небольшой глубине, которые на первый взгляд казались вполне обычными и прозрачными, но спустя короткое время стали выглядеть как болотная вода, что указывает на большое содержание железа и растворенных органических веществ.

Обратно в лабораторию

«После завершения полевого сезона мы проведем исследование общего химического состава отобранных проб, изучим наличие в них микроэлементов, растворенного углерода, изотопного состава и микрофлоры. Затем данные, собранные в течение трех лет, необходимо будет выстроить в систему: с учетом активизации таяния вечной мерзлоты описать механизмы влияния поверхностных вод на формирование состава подземных вод верхних водоносных горизонтов. После этого на их основе можно будет предложить практические рекомендации по методам очистки вод с высокой концентрацией железа», – отметила руководитель проекта Ирина Сергеевна.
В планах научного коллектива – продолжать начатые исследования либо путем продления действующего проекта РНФ, либо пытаясь получить новые гранты. Перспективным видится создание на основе полученных данных гидрогеохимической карты природных вод для северных территорий Западной Сибири, изучение механизмов формирования химического состава подземных вод зоны активного водообмена в условиях изменения климата, а также изучение влияния состава питьевых вод на возникновение разных заболеваний.

24 ноября, 2022
«Уравнение вымираний»: российские учёные создали алгоритм для предсказания возможной гибели видов растений и животных
Российские учёные разработали математическую модель, которая позволяет спрогнозировать судьбу соврем...
23 ноября, 2022
Двойной удар: ученые открыли перспективный подход к лечению болезни Альцгеймера
Российские ученые вместе с коллегами из Бельгии и Италии нашли новый подход к лечению болезни Альцге...