Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Роль почв в формировании состава и минерализации грунтовых вод на примере Республики Татарстан

Работа №54232

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

геология и минералогия

Объем работы57
Год сдачи2017
Стоимость4310 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
208
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Список иллюстраций 4
Список таблиц 4
Список текстовых приложений 5
Введение 6
1 УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА И
МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 8
1.1 Основные факторы формирования подземных вод 8
1.1.1 Физико-географические факторы 8
1.1.2 Геологические и гидрогеологические факторы 9
1.1.3 Физические и физико-химические факторы 9
1.1.4 Биологические факторы 10
1.2 Основные процессы, происходящие в водной системе 10
1.2.1 Гидрогеохимические процессы 10
1.2.2 Гидробиохимические процессы 12
2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН 13
2.1 Стратиграфия 16
2.2 Тектоника 21
3 ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ТАТАРСТАНА 25
4 ПОЧВЫ ТАТАРСТАНА 27
4.1 Особенности почв, их состав и строение 27
4.2 Классификация почв РТ 28
4.3 Процессы взаимодействия атмосферных осадков с почвами 35
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 37
5.2 Особенности состава родниковых вод Татарстана 37
5.2 Анализы водных вытяжек почвенных проб 39
5.4 Сопоставление составов наименее минерализованных родниковых вод и почвенных
водных вытяжек 46
Заключение 53
Список использованных источников


Данная работа является научно-исследовательской. Объектом исследования являются Восточно-Закамский (нефтяной), Западно-Закамский, Предкамский и Предволжский регионы Республики Татарстан. Цель работы — выявить закономерности в химическом составе водных вытяжек из почв разных регионов, а также установить возможное влияние почв на формирование состава и минерализации подземных вод (на примере грунтовых вод Татарстана).
В подземных водах растворено множество различных химических элементов, который формирует сложный многокомпонентный состав. Он формируется под влиянием целого ряда факторов: физико-географических, геологических, гидрогеологических, физико-химических и биологических. В связи с тем, что начальным этапом формирования подземных вод является их непосредственный контакт с почвой, тема роли почв в формировании их состава приобретает особую актуальность.
Атмосферные воды при выпадении на земную поверхность попадают на почву, при этом происходят химические и физические реакции, которые формируют их химический состав. А он напрямую зависит от характера почвенного покрова [1]. Важнейшее свойство почвы заключается в том, что почвенный раствор и фильтрующиеся в почве осадки способны усиливать растворимость пород и минералов. Это связано с повышенным содержанием диоксида углерода в почве, который образуется в ходе дыхания живых организмов и корневой системы. Концентрация СО2 в почвенном воздухе возрастает от 0,33%, свойственных атмосферному воздуху, до 1% и более в почвенном воздухе (в тяжелых глинистых почвах концентрация достигает иногда 5-10%, придавая тем самым раствору сильное агрессивное действие по отношению к породам). В результате растворения диоксида углерода образуются соли, которые впоследствии вымываются из почвенного покрова и обогащают подземные воды. При просачивании поверхностных вод через бедные солями торф и болотные почвы, воды будут содержать органические вещества, отличающиеся малой минерализацией.
Таким образом, можно сказать, что накопление веществ в почве, а также процессы перемещения и их движения (возможный вынос из почвенного профиля) может привести к изменению состава грунтовых вод.
Перед выполнением работы были поставлены следующие задачи: 1) Изучить теоретический материал, связанный с формированием состава подземных вод, 2) Ознакомиться с составом и строением почв республики Татарстан; 3) Изучить геологическое и гидрогеологическое строение исследуемых регионов (в верхней части разреза); 4) Произвести лабораторные исследования химического состава водных вытяжек из разных образцов почв РТ (определение физических свойств, интегральных показателей, макро-, микро-, и мезокомпонентов); 5) Обработать полученный геологический и гидрогеологический материал, 6) Обобщить и обработать данные по родникам в исследуемых регионах 6) Выявить закономерности в химическом составе и минерализации вытяжек из разных типов почв по регионам, а также сопоставить их с данными родниковых вод и выявить отличия, характеризующие влияние почв на подземные воды.
Для выявления роли почв в формировании состава рассматривались 32 образца почв, отобранных в Восточно-Закамском (нефтяном), Западно-Закамском и Предкамском регионах Республики Татарстан.
В основу самостоятельной части исследования легло приготовление водных вытяжек из почв. Компонентный состав водных вытяжек был исследован с помощью ионного хроматографа ICS-1600 и атомно-абсорбционного спектрометра Contr 700, часть исследований была проведена лабораторными методами. Полученные данные были обобщены и обработаны с использованием программных пакетов Excel и Statistica.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


На основе проведенных исследований были получены следующие выводы:
1) Особенности состава и минерализации грунтовых вод (подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта) в природных условиях Татарстана не менее чем на 30-70 % определяются взаимодействием атмосферных осадков с почвенным покровом, т.к. на его “выходе” минерализация воды обычно превышает 100-150 мг/л (концентрирование первичных атмосферных осадков может превышать 10 раз).
2) Почвенные водные вытяжки в сравнении с родниковыми водами менее минерализованы (в первую очередь за счёт HCO3-,Ca2+, Mg2+), что связано как с более длительным во времени становлением компонентного состава родниковых вод, так и с тем, что в природных условиях формирование состава подземных вод (включая почвенные воды) происходит при более высоком парциальном давлении углекислого газа (что в свою очередь определяет их повышенную углекислотную агрессивность). Второй отличительной чертой водных вытяжек является их обогащённость азотными соединениями (NO2-, NH4+) и органическим веществом.
3) Почвы являются основными поставщиками в подземную гидросферу NO2-, NH4+, органического вещества и, в меньшей степени, Fe (возможно и Мп). В зоне аэрации и в первом от поверхности водоносном горизонте первые окисляются до NO3-, а железо с марганцем выпадают в осадок за счёт разрушения органоминеральных комплексов, в составе которых скорее всего находятся и мигрируют эти металлы. С этим связано практически повсеместное развитие в приповерхностной зоне “обохренности” горных пород и дендритов гидроокислов марганца. Этот же фактор может вызывать питьевую некондиционность грунтовых вод в районах неглубокого их залегания при мощном почвенном слое.
4) Составы вытяжек на основе дистиллированной и маломинерализованной талой снеговой воды очень близки, степени выщелачивания большей части компонентов этими разнотипными водами одинаковы. В связи с этим, в дальнейшем, подготовку водных вытяжек можно проводить лишь на основе дистиллированной воды.
5) Черноземные почвы в отличие от дерново-подзолистых и серых лесных почв способны более интенсивно минерализовывать грунтовые воды, при этом степень вымывания органических веществ из чернозёмов - минимальная.
6) В пределах отдельных регионов максимальной минерализующей ролью характеризуются почвы в пределах лесных массивов и луговых участков, минимальной - почвы речных долин; почвы обрабатываемых полей характеризуются промежуточным положением.
7) Практически равные содержания натрия (Na+K)+и кремнекислоты в водных вытяжках и маломинерализованных родниковых водах свидетельствуют о значительном превышении в приповерхностной части гидрогеологического разреза скорости водообмена над скоростью гидролитических процессов, ответственных за перевод указанных компонентов



1. Алексеев А.И. Химия воды. СПб, СЗТУ, 2001.
2. Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии. Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2007. 448 с.
3. Войтович Е. Д., Гатиятуллин Н. С. Тектоника Татарстана. Казань, Изд-во Казан. ун-та, 1998, 140 с.
4. Геологические памятники природы Республики Татарстан / под ред. И.А. Ларочкиной; науч.ред. В.В.Силантьев. - Казань: Акварель -Арт, 2007. - 296 с.
5. Геология Татарстана: Стратиграфия и тектоника /Под ред. Б.В. Бурова. М., ГЕОС, 2003, 402 с.
6. Кочуров Е. Ю., Кузнецов Н.И., Соловьева М.А. и др. Отчет по геологической, гидрогеологической и инженерно-геологической съемке, геологическому доизучению и эколого-геологическим исследованиям масштаба 1:200000 в пределах листов N-39-I, II (Зеленодольск, Казань), выполненным Средне-Волжской ГРЭ в 1996-2002 гг. Дзержинск, 2002.
7. Кузнецов В. В., Милицин В. П., Фадеева И. Н. и др. Обобщение и анализ материалов по гидрогеологии Татарстана с целью рационального изучения и использования подземных вод для питьевого водоснабжения, минеральных и промышленных вод. 1 этап. Пояснительная записка и гидрогеологическая карта Татарстана, масштаб 1:500000. ТГРУ. Казань, 1995. ФГИ РТ, № 0940.
8. Латыпов М.К., Гусаров А.В., Мельников Л.В., Шинкарев А.А. Номенклатура, таксономия и диагностика основных типов почв РТ. Казань: Казанский государственный университет, 2008. 36 с.
9. Мусин Р.Х, Мусина Р.З., Нигматуллина Д.А., Тухватуллина Г.А. О мобилизации вещества стратисферы в ходе подземной ветви гидрологического круговорота воды // Концептуальные проблемы литологических исследований в России: матер. 6-го Всеросс. литологического совещания (Казань, 26-30 сентября 2011 г.). В 2 т. Казань, Казан.ун-т, 2011. Т.2.С. 72-75.
10. Мусин Р. Х., Нуриев И. С., Успенский Б.В. Изучение закономерностей изменения проницаемости пород и химического состава подземных вод нижнеказанского водоносного комплекса в Восточном Закамье РТ. КГУ. Казань, 2003. ФГИ РТ, № 01896.
11. Мусин Р. Х., Файзрахманова З.Г., Загидуллина К.Р., Мусина Р.Х. Вариации и условия формирования состава природных вод в отдельных регионах Татарстана // Гидрогеология сегодня и завтра: наука, образование, практика: Матер.межд. научн. конф. Москва, МАКС Пресс, 2013. С. 334-341.
12. Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия / Под ред. С. Л. Шварцева. Новосибирск, Наука, 1982, 288 с.
13. Отраслевой стандарт. Воды подземные. Классификация по химическому составу и температуре. М., ВСЕГИНГЕО, 1986, 12 с.
14. Подземные воды Татарии /Под ред. М. Е. Королева. Казань, Изд-во КГУ, 1987, 189 с.
15. Поляков С.И. и др. Оценка ресурсного потенциала пресных подземных вод Волго-Сурского и Камско-Вятского артезианских бассейнов в пределах Республики Татарстан и его локализация для обеспечения населения республики защищенными источниками водоснабжения. ГУП «Татарстангеология». Казань, 2004
16. Посохов Е.В. Формирование химического состава подземных вод. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1969. 308 с.
17. СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества”. М., Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 2001.
18. Сводная геологическая карта доплейстоценовых отложений Республики Татарстан масштаба 1:200 000. Пояснительная записка. Казань, Изд-во “Арника”, 1997, 118 с.
19. Солнцев А. В. и др. Проведение эколого-гидрогеологической съемки масштаба 1:200000 листов N-38-YI, XII, XIII; N-39-YII, YIII Предволжья. ТГРУ. Казань, 2002.
20. Р. Х. Сунгатуллин, Б. В. Буров, Г. М. Сунгатуллина Геология Республики Татарстан. Учебно-методическое пособие. - Казань: Казанский государственный университет, 2007. - 74 с
21. Хисамов Р. С., Гатиятуллин Н. С., Ибрагимов Р. Л., Покровский В. А. Гидрогеологические условия нефтяных месторождений Татарстана. Казань, Изд -во “Фэн” Академии наук РТ, 2009, 254 с.
22. Шварцев С. Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М., Недра, 1998, 354 с.
23. Почвы России и СССР [Электронный ресурс] ecosystema.ru[сайт] [2001 - 2016]. Режим доступа:http://www.ecosystema.ru/08nature/soil/i04.htm(дата обращения: 27.05.2017).
24. Почва. Энциклопедия «Кругосвет». [Электронный ресурс] krugosvet.ru
[сайт] [1997 - 2017]. Режим доступа:
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka i tehnika/himiya/POCHVA.html?page=0,3(gaTa обращения: 9.06.2017).
25. Факторы формирования состава подземных вод. [Электронный ресурс]
bygeo.ru [сайт] [2016]. Режим доступа:
https://www.bygeo.ru/materialy/tretii/gidrogeohimiya-mahnach-chtenie/1970-faktory-formirovaniya-sostava-podzemnyh-vod.html(дата обращения: 9.06.2017).
26. Морфология почв. [Электронный ресурс] racechrono.ru[сайт] [2015]. Режим доступа:http://racechrono.ru/pochvovedenie/3069-morfologiya-pochv-chast-1.html(дата обращения: 9.06.2017).


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ