научная статья по теме О ПРИКЛАДНОЙ ГИДРОГЕОХИМИИ Геология

Текст научной статьи на тему «О ПРИКЛАДНОЙ ГИДРОГЕОХИМИИ»

ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2014, № 1, с. 91-96

РЕЦЕНЗИЯ

О ПРИКЛАДНОЙ ГИДРОГЕОХИМИИ © 2014 г. А. В. Кудельский, Л. П. Норова

Учебное пособие "Прикладная гидрогеохимия"* - последняя прижизненная публикация по подземным водам одного из крупнейших гидрогеологов прошлого и начала 21-го столетия профессора Владимира Андреевича Кирюхина (19302011). Проблемы гидрогеохимии в том или ином объеме рассматривались во всех работах В.А. Кирюхина, оригинальных и в соавторстве с такими известными гидрогеологами, как Н.И. Толстихин, А.И. Коротков, В.М. Швец, С.Л. Шварцев и др. В них рассматривались проблемы гидрогеохимических поисков полезных ископаемых, гидрогеохимии дна Мирового океана и горно складчатых областей, гидрогеохимии и гидрогеологии вул-каногенов. Геохимии подземных вод посвящены специальные разделы во всех трудах В.А. Кирю-хина по региональной и общей гидрогеологии континентов, а также крупное монографические исследование "Гидрогеохимия" (в соавторстве в А.И. Коротковым и С.Л. Шварцевым).

В комплексе геологических наук Гидрогеохимия занимает особое место "всюдности" - история воды уходит своими корнями в историю мироздания, планетологию, историю и геохимическую эволюцию планеты Земля. Изучение физико-химического состояния и динамики воды по профилю "земная кора - верхняя мантия" составляет самостоятельные разделы по таким направлениям, как планетарная энергетика, вулканология, формирование и геохимическая эволюция земной коры, океана и континентов; формирование, структура и состав подземной гидросферы; генезис и размещение гидрогенных полезных ископаемых от рудных до нерудных. Среди нерудных можно назвать нефть и газ, мощные солевые толщи, подземные металлоносные рассолы, минеральные и, наконец, пресные подземные воды (по определению ЮНЕСКО, "последний резерв человечества").

* В.А. Кирюхин. Прикладная гидрогеохимия / Учебн. пособие. Санкт-Петербургский государственный горный университет. СПб., 2011. 230 с.

Столь обширный набор сложнейших геолого-геохимических объектов приложения научного аппарата и методологии Гидрогеохимии ставит ее в ряд важнейших фундаментальных наук о Земле и Воде, в ряд геологических наук с огромным эвристическим и прикладным потенциалом [1-10 и др.], но вместе с тем и с достаточно сложным восприятием и практическим освоением гидрогеохимических знаний студенческой аудиторией. Хорошо понимая все эти обстоятельства, профессор В.А. Кирюхин в течение почти четырех десятилетий читал специальный курс в Санкт-Петербургском горном университете и на его основе в 2011 г. опубликовал в виде монографии учебное пособие "Прикладная гидрогеохимия". В результате изучения этого курса студентам полагалось освоить:

• методику химического анализа воды, расчетов химических реакций и равновесий;

• терминологическую основу гидрогеохимии;

• существующие представления о геолого-геохимических процессах формирования массы и состава подземных вод в различных структурно-геологических и тепловых условиях земной коры;

• методы сбора, систематизации и интерпретации гидрогеохимических данных.

В качестве своеобразных "полигонов обучения" автором из множества разделов Гидрогеохимии выбраны два - поисковый и гидроэкологический с четырьмя общими для них подразделами, касающимися распределения химических элементов в оболочках (геосферах) Земли и их вторичного рассеяния в подземных водах; природного химического состава и разнотипного загрязнения подземных вод; гидрогеохимии урбанизированных территорий; методики и интерпретаций эколого-гидрогеохимических исследований. Из 16 составляющих монографию глав первые две посвящены становлению Гидрогеохимии как науки и общим закономерностям распределения

химических элементов в земной коре, наземной и подземной гидросфере, атмосфере и биосфере. Касаясь происхождения пресноводной составляющей гидросферы Земли, В.А. Кирюхин совершенно справедливо связывает ее с поэтапным эволюционным изменением состава атмосферного воздуха, в процессе которого имели место:

• замена восстановительной обстановки окислительной в протерозое;

• образование озонового слоя 0.7 млрд. лет назад, обеспечившего выход живых организмов из моря на сушу;

• поглощение растительным покровом углекислоты и образование свободного кислорода;

• испарение воды с поверхности наземных бассейнов с последующей конденсацией паров воды и образованием пресноводных атмосферных осадков, обусловивших распреснение высокоминерализованных водных растворов первичного Океана, формирование наземных пресноводных бассейнов и зоны пресных подземных вод в верхних частях литосферы.

В этом контексте вторую часть фразы "Наземная гидросфера образовалась примерно 4 млрд. лет тому назад. Вначале она была пресноводной" (с. 19) следует относить к техническим опечаткам, что уже на следующей странице подтверждается самим автором: "Пресные воды - это самые молодые воды, образовавшиеся при инфильтрации атмосферных осадков..." (с. 20).

Представленные главами 3-6 материалы содержат обзорную информацию по 4 типам рассеяния химических элементов относительно их рудных и нерудных источников в литосфере, приземной и подземной атмосфере, в растениях - концентраторах металлов, а также относительно радиохимических концентрационных аномалий радона, радия и урана в горных породах и природных водах. Приводятся примеры по разнотипным месторождениям полезных ископаемых, размерам и поэлементно-концентрационной структуре (зональности) ореолов рассеяния, специфике и методам опробования подобных ореолов.

Обширная информация посвящена гидрогеохимическому рассеянию вещества (глава 7) - одному из важнейших в поисковой Гидрогеохимии. В сопоставлении со средним содержанием элементов в подземных водах зоны гипергенеза приводится обширная сводка их содержания в водах рудных месторождений (по Б.А. Колотову, С.Р. Крайнову и др.), рассматривается пространственная и ассоциативная структура ореолов рассеяния металлов

относительно этих месторождений, особенности их водной миграции и процессы формирования химического состава подземных вод в зонах локализации рудных месторождений. В качестве прикладной составляющей приведенной информации рассматриваются методы гидрогеохимических поисков и интерпретации их результатов.

Воде, как основе жизни, посвящена 8-я глава. Сообщается о содержании, массе воды в биосфере и элементном составе водно-коллоидных систем живых организмов: природном и техногенном. Акцентируя внимание на все возрастающем воздействии технофильных элементов на геолого-геохимическое и экологическое состояние биосферы, В.А. Кирюхин обращается к гидроэкологии и защитным функциям подземной гидросферы в сохранении ресурсов и качества природных вод вообще. Среди упомянутых функций автор выделяет ресурсную, гидрогеохимическую, защитную, эволюционную, гидрогеодинамическую, геофизическую, энергетическую и информационную. Все они играют важную роль в планетарном круговороте воды, сохранении ресурсов и качества пресных подземных вод и их самоочищении в случае загрязнения технофильными элементами; огромны роль и функции подземных вод в эволюции структуры и вещественного состава планеты, формировании и перераспределении планетарной энергии и геофизических полей.

Говоря об информационной функции воды, В.А. Кирюхин не совсем удачно, по нашему мнению, упоминает "исследования японского ученого Масару Эмото, согласно которым вода реагирует на человеческий голос, музыку, события, происходящие в мире, изменением своей структуры и образованием своеобразных кристаллов" (с. 86). Это совершенно излишняя, как мы полагаем, реклама фотографическим экспериментам Масару Эмото и его корпорации "Ай-Эйч-Эм", по поводу которых можно привести комментарий журнала "Nature", касающийся экспериментов некоего гомеопата Жака Бенвениста: "результаты этих экспериментов сомнительны и не имеют под собой никакого физического обоснования". Столь же сомнительны, а вернее никоим образом не оговорены физико-химические условия экспериментов по "выращиванию" кристаллов льда в замерзающей воде, фотографии которых служат "информационной основой" для религиозно-мистических толкований Масару Эмото.

Пресным подземным водам, их распространению, среднему ионному составу и нормированию по ряду природных и техногенных загрязнителей посвящена 9-я глава. Приводится классификация

химических элементов по степени их опасности для здоровья человека, а также санитарно-гигиенические требования и нормативы для питьевых вод по данным действующего в настоящее время документа "СанПиН 2.1.4.1074-01. Вода питьевая и водоснабжение населенных мест. Гигиенические требования к качеству воды" (Минздрав РФ. М., 2002). Для некоторых из элементов 1-3 классов опасности (Бг, Fe, Мп, Н§, аб, F, Ве) выделены и охарактеризованы биогидрогеохимические провинции. Приведенные в главе гидрогеохимические материалы составляют, если можно так сказать, самую общую, но такую необходимую для студентов-гидрогеологов систему координат в области водопользования.

Последующие четыре главы (10-13) посвящены загрязнению подземных пресных вод: химическому, нефтяному, радиоактивному, микробиологическому и тепловому. Первое из них рассматривается в соответствии с разработками С.Р. Крайнова, с учетом геохимической обстановки и условий миграции химических элементов в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала (БИ) и реакции (рН) подземных вод. Это позволило проиллюстрировать ассоциации элементов-загрязнителей и их разнотипных ионных форм по меньшей мере для пяти гидрогеохимических типов подземных вод: кислых кислородных вод с высоким окислительно-восстановительным потенциалом; щелочных вод с низким рН; околонейтральных вод с высоким БИ; околонейтральных бессульфидных вод с низким БИ и околонейтральных щелочных сульфидных вод с отрицательным значением окислительно-восстановительного потенциала. Показано, что процессы и уровни загрязнения пресных подземных вод следует рассматривать как результат взаимодействия физико-химических свойств и состава самих пресных вод, атмосферных осадков, водовмещающих пород, рудного или не

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком