- •Введение
- •Часть 1 Общая гидрогеология
- •1. Гидрогеология как наука, научные методы и задачи гидрогеологии. История развития науки
- •1.1. Гидрогеология как наука, научные методы и задачи гидрогеологии
- •1.2. История развития науки
- •1.3. История гидрогеологических исследований в Беларуси
- •2. Место и роль подземных вод в гидросфере Земли
- •2.1. Общие сведения о гидросфере Земли
- •Наиболее важные физические аномалии воды и их географическое значение
- •2.2. Вода как вещество, ее молекулярная структура и изотопный состав
- •2.3. Виды воды в горных породах
- •2.4. Строение подземной гидросферы
- •2.5. Круговорот воды в недрах земли
- •3. Физические и водно-физические свойства горных пород
- •3.1.Физические свойства горных пород
- •Виды скважности (пустотности) горных пород в зависимости от размеров
- •Значения коэффициента пористости горных пород
- •3.2. Водно-физические свойства горных пород
- •Характерные значения влагоемкости и влажности горных пород
- •Классификация грунтов по степени проницаемости
- •Высота капиллярного поднятия в некоторых грунтах
- •4. Гидрогеологические классификации
- •Классификация подземных вод по условиям залегания
- •5. Происхождение подземных вод и формирование их химического состава
- •5.1. Происхождение подземных вод
- •5.2. Свойства, химический состав подземных вод и процессы его формирования
- •6. Залегание и распространение вод в подземной гидросфере
- •6.1. Грунтовые воды и воды зоны аэрации
- •6.1.1. Воды зоны аэрации
- •6.1.2. Грунтовые воды
- •6.2. Межпластовые воды
- •6.3. Глубинные воды
- •6.4. Основные типы подземных вод области распространения многолетнемерзлых пород (ммп)
- •7. Формы питания и разгрузки подземных вод
- •7.1. Условия питания и распространения грунтовых вод
- •7.2. Разгрузка грунтовых вод
- •По постоянству существования:
- •По химизму воды:
- •По температуре:
- •8. Основы динамики подземных вод
- •8.1. Движение подземных вод
- •8.2. Линейный закон фильтрации Дарси
- •9. Гидрогеохимия
- •9.1. Физические свойства и химический состав подземных вод
- •9.1.1. Физические свойства подземных вод
- •9.1.2. Химический состав подземных вод
- •Содержание микрокомпонентов в минеральных водах
- •9.2. Формы выражения химического состава подземных вод
- •9.2.1. Анализ воды и формы его выражения
- •9.2.2. Формы выражения химического состава подземных вод
- •9.3. Классификации подземных вод по химическому составу
- •Коэффициенты, характерные для генетических типов подземных вод
- •9.4. Гидрохимическая зональность подземных вод
- •9.4.1. Особенности химического состава подземных вод
- •9.4.2. Гидрохимическая зональность подземных вод
- •10. Режим и баланс подземных вод
- •10.1. Режимообразующие факторы. Классификация режима подземных вод
- •Факторы формирования режима подземных вод
- •10.2. Баланс подземных вод
- •10.2.1. Режим и баланс уровня грунтовых вод
- •10.2.2. Режим температуры грунтовых вод
- •10.2.3. Гидрохимический режим грунтовых вод
- •10.2.4. Режим межпластовых вод
- •11. Подземный сток и методы его определения
- •11.1. Понятие о подземном стоке и его основные параметры
- •11.2. Потоки подземных вод
- •11.3. Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Роль подземных вод в питании рек.
- •12. Гидрогеологические структуры и гидрогеологическое районирование
- •12.1. Принципы гидрогеологического районирования
- •Классификация скоплений подземных вод
- •12.2. Гидрогеологические массивы
- •12.3. Артезианские бассейны платформенного типа
- •12.4. Гидрогеология складчатых областей
- •12.4.1. Артезианские бассейны межгорного типа
- •12.4.2. Вулканогенные массивы
- •12.5. Гидрогеологические структуры дна морей и Мирового океана
- •13. Ресурсы подземных вод
- •13.1. Понятие о запасах и ресурсах подземных вод
- •13.1.1. Ресурсы подземных вод по частям света и странам мира
- •Современная обеспеченность водными ресурсами частей света
- •Водные ресурсы шести крупнейших по территории стран мира
- •13.1.2. Ресурсы подземных вод в Беларуси
- •13.2. Основные типы подземных вод
- •13.2.1. Подземные воды хозяйственно-питьевого назначения
- •Объем тела пресных подземных вод на территории Беларуси
- •13.2.2. Минеральные подземные воды
- •13.2.3. Промышленные воды
- •13.2.4. Теплоэнергетические воды
- •Часть 2 Гидрогеология беларуси
- •14. Гидрогеологическое районирование территории Беларуси
- •14.1. Основные водоносные горизонты и комплексы
- •Основные гидрогеологические параметры межморенных водоносных горизонтов
- •14.2. Закономерности распространения подземных вод
- •14.2.1. Гидродинамическая зональность
- •Гидродинамическая зональность осадочного чехла Беларуси
- •14.2.2. Гидрогеохимическая зональность
- •Гидрогеохимическая зональность осадочного чехла территории Беларуси
- •Белорусский гидрогеологический массив
- •Припятский гидрогеологический бассейн
- •Оршанский гидрогеологический бассейн
- •Брестский гидрогеологический бассейн
- •14.3. Разновидности подземных вод по практическому использованию
- •14.3.1. Распространение и использование минеральных вод
- •Минеральные воды и рассолы без специфических активных компонентов химического состава и физико-химических свойств (с общим солесодержанием более 1 г/дм3)
- •Бромные и йодо-бромные воды и рассолы
- •Радоновые воды
- •Минеральные воды с высоким содержанием органического вещества
- •Борные воды
- •Железистые воды
- •Сульфидные и сероводородные (гидросульфидные) воды и рассолы
- •Новые типы минеральных вод
- •Кремнистые минеральные воды
- •Ультрагипотонические минеральные воды
- •Фторсодержащие воды
- •Селенсодержащие воды
- •14.3.2. Перспективы использования минеральных вод Брестская область
- •Витебская область
- •Гомельская область
- •Гродненская область
- •Минская область
- •Могилевская область
- •14.4. Промышленные рассолы и термальные воды
- •Часть 3 Экология подземной гидросферы
- •15. Охрана подземных вод
- •15.1. Охрана запасов подземных вод от истощения
- •15.2. Виды и источники загрязнения подземных вод
- •15.3. Понятие о защищенности подземных вод
- •15.4. Охрана и защита подземных вод от загрязнения
- •К физико-химическим методам очистки относятся:
- •15.5. Гидрогеоэкологическое районирование территории Беларуси и рекомендации рационального и экологобезопасного использования подземной гидросферы
- •Состав гидрогеоэкологических областей и соотношение геологических, гидрогеологических и гидрогеоэкологических таксонов Беларуси
- •Северо-Западная (Гродненско-Браславская) гидрогеоэкологическая область
- •Витебско-Могилевская гидрогеоэкологическая область
- •Припятская гидрогеоэкологическая область
- •Брестская гидрогеоэкологическая область
- •Пинская гидрогеоэкологическая область
- •Гомельско-Костюковичская гидрогеоэкологическая область
- •5.6. Загрязнение подземных и поверхностных вод и здоровье населения
- •Причины заболеваний человека, связанные с использованием воды
- •15.7. Стандартизация качества поверхностных и подземных вод
- •15.8. Мониторинг подземной гидросферы
- •Распределение пунктов наблюдений оптимизированной сети мониторинга подземных вод по речным бассейнам
- •Параметры мониторинга подземных вод в Беларуси
- •16. Водообеспечение. Типы водозаборных сооружений
- •16.1. Понятие о водообеспечении
- •16.1.1. Горизонтальные водозаборы
- •16.1.2. Шахтные колодцы
- •16.1.2. Трубчатые колодцы
- •16.1.3. Лучевые водозаборы
- •16.1.4. Водозаборные скважины
- •16.1.5. Каптажные водозаборные сооружения
- •16.2. Искусственное пополнение запасов подземных вод
- •16.3. Особенности водопотребления
- •Использование ресурсов подземных вод мира по секторам экономики
- •16.3.1. Особенности водопотребления в Беларуси
- •Основные показатели водопользования в Республике Беларусь
- •16.3.2. Совершенствование технологий водопользования
- •Литература Основная
- •Дополнительная
13.2.3. Промышленные воды
Промышленными называются воды, содержащие полезные компоненты (бром, йод, бор и др.) в количествах, обеспечивающих их рентабельную добычу и переработку с использованием современных технологий в качестве сырья для химической промышленности. Кроме указанных элементов, из подземных вод извлекают литий, рубидий, цезий, калий, магний, поваренную соль, сульфат натрия, радий, стронций, гелий и др.
Определение промышленных вод подчеркивает, во-первых, необходимость специальной оценки и обоснования минимальных концентраций полезных компонентов, позволяющих квалифицировать те или иные воды как промышленное сырье для каждого конкретного района или участка, в связи с чем устанавливаются разные абсолютные величины этих показателей для районов с различными геолого-гидрогеологическими и экономико-географическими условиями; во-вторых, необходимость пересмотра этих показателей в зависимости от уровня развития технических средств, технологии производства, спроса на данный вид минерального сырья и т.д. Важность экономического аспекта использования минеральных вод в качестве сырьевой базы обусловлена рядом обстоятельств. Даже при высоком содержании полезных компонентов добыча и использование сырья может оказаться экономически нецелесообразной из-за большой глубины залегания, сложностей очистки и утилизации отходов производства, удаленности от потребителя, отсутствия транспортно-подъездных путей и др.
В то же время подземные воды как сырьевая база имеют ряд преимуществ: они характеризуются большими запасами и содержат, как правило, не один, а несколько полезных компонентов (по запасам редких металлов промышленные воды превосходят твердое рудное сырье); могут попутно использоваться в бальнеологических целях или для теплоснабжения; добыча промышленных вод из скважин с помощью откачки или при самоизливе значительно дешевле горных работ и одновременно является средством транспортировки их на поверхность.
Подземные промышленные воды в основном относятся к группе высокоминерализованных вод и рассолов. На территории Беларуси высокоминерализованные подземные воды обнаружены в Припятском прогибе на глубинах от 2000 до 5000 м с очень высоким содержанием растворенных солей – до 400-500 г/дм3. В ионно-солевом составе этих рассолов широко представлены такие биологически активные элементы, как йод и бром, многие другие жизненно важные элементы и соединения. Несомненно, представляет особый интерес для курортологов использование подобных рассолов в практике бальнеолечения в Беларуси по примеру использования рассолов Мертвого моря, крымских лиманов, санатория «Молла-Кара» в Туркмении и множества других, широко известных в мире санаторно-курортных комплексов.
Однако существует и другая сторона проблемы использования крепких рассолов Припятского прогиба. По содержанию редких и рассеянных химических элементов и соединений эти рассолы представляют новый для республики вид горно-химического минерального сырья (Кудельский и др., 1985).
В составе рассолов содержится много йода, брома, стронция, редких металлов. По своему химическому составу рассолы Припятского прогиба во многом уникальны, что определяет их как чрезвычайно перспективный (и новый для Беларуси) гидрохимический источник промышленного извлечения ряда ценных элементов и соединений. Среди них в качестве возможной товарной продукции можно назвать карбонаты магния, кальция, стронция и лития, хлорид натрия, углекислый газ, борную кислоту, йод кристаллический, натрий бромистый, рубидий металлический и некоторые другие. Сегодня проблема использования этого вида горно-химического сырья (жидких руд Беларуси) состоит только в создании современных технологий извлечения из рассолов указанных ингредиентов, квалифицированное исследование конъюнктуры рынка на продукцию и столь же квалифицированный менеджмент.
Отсутствие или же несоответствие хотя бы одного из перечисленных элементов требованиям промышленного освоения белорусских рассолов не может привести к успеху, но может надолго дискредитировать проблему практического использования этого вида горно-химического сырья, как это уже случилось в 2001—2003 гг. при попытке создать и освоить технологии переработки йодо-бромных рассолов Боровиковской площади.
