Определить возраст подземных вод – сохранить пресноводный ресурс

Прогнозировать изменение гидрогеохимической и геоэкологической обстановки и проследить эволюцию подземных вод Приполярного Урала и Юго-Восточного Беломорья, применяя уран-изотопный метод в комплексе с радиоуглеродным датированием – главная научная и экологическая задача архангельских учёных-гидрогеологов.

Арктические и субарктические территории обладают большим запасом пресноводных ресурсов, но в то же время их специфической особенностью является так называемая засоленность подземной гидросферы. Поэтому для рационального природопользования учёные реконструируют палеогеографические условия, что позволяет провести сравнительный анализ эволюции и состояния подземных и поверхностных вод. В частности, гидрогеологи проводят наблюдения за тем, как меняется состав подземной гидросферы, учитывая климатические и природные изменения арктической и субарктической зоны.

В новом проекте по гранту РФФИ «Анализ мультиизотопными и геохимическими методами процессов эволюции подземных вод прибрежной территории в контексте кардинальных климатических и техногенных изменений в плейстоцене-голоцене (на примере Юго-Восточного Беломорья)», рассчитанном на три года (с 2020 по 2022 гг.), архангельские учёные займутся тщательным изучением поведения подземных и поверхностных вод прибрежных областей Европейского Севера, внедряя авторский метод комбинированного радиоуглеродного и уран-изотопного датирования подземных вод.

Что входит в химический состав подземных вод, какие подходы учёные применяют, чтобы узнать источники пополнения и условия формирования гидросферы и как можно получить возраст различных типов вод – об этом рассказал руководитель проекта, доктор геолого-минералогических наук, директор Института геодинамики и геологии Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики УрО РАН (ФИЦКИА УрО РАН) (г. Архангельск) Александр Иванович Малов.

«Освоение северных циркумполярных территорий рассматривается на государственном уровне как одна из приоритетных задач развития РФ, о чем свидетельствует создание Государственной комиссии по вопросам развития Арктики (Правительство РФ, 2015), принятые законодательные акты («Стратегия развития Арктической зоны РФ…», 2013; «Социально-экономическое развитие Арктической зоны РФ…», 2014) и Постановление Правительства от 31 августа 2017 года №1064 служат тому подтверждением. В связи с этим повышается необходимость полного обеспечения населения качественной питьевой и минеральной водой, заключённой в основном в подземные природные резервуары. В то же время ресурсы подземных вод здесь ограничены и требуют эффективного использования. Особенно актуально это для районов развития многолетней мерзлоты. Широкое промышленное освоение месторождений полезных ископаемых (нефть, алмазы и др.) усугубляет проблему. Поэтому важной научной задачей представляется детальная и всесторонняя оценка состояния и эволюции запасов подземных вод, составление научно обоснованных рекомендаций, позволяющих обеспечить рациональное их использование, составить прогнозы их устойчивости к природным и антропогенным воздействиям, — директор Института геодинамики и геологии Александр Малов пояснил, какое значение имеет изучение оценки состояния и эволюции запасов подземных вод в условиях техногенных преобразований и климатического изменения.

К исследованию эволюции подземной гидросферы Европейского Севера России архангельские специалисты предлагают применять комбинированный мультидисциплинарный подход, который поможет всесторонне рассмотреть предмет изучения и обеспечить надёжность полученных данных, и тем самым, составить обоснованный прогноз.

Взаимодействие каких дисциплин (методов) он предусматривает и в чем заключается?

К настоящему времени выполнена предварительная оценка гидрохимического состава подземных вод в рамках проекта РФФИ (за 1-й год работы), а результаты работы опубликованы в международных рецензируемых изданиях WATER (2020) и JOURNAL OF HYDROLOGY (2019).

Как отмечает руководитель проекта, «это продолжение предыдущей многолетней работы по изучению подземных вод арктических территорий. Но если раньше они изучались преимущественно гидрохимическими методами, то теперь мы перешли на новый уровень, используя радиоактивные и стабильные изотопы и микроэлементы. Это же можно сказать о датировании подземных вод уран-изотопным и радиоуглеродным методами».

В новой работе (2020) речь идёт об эксперименте, который по словам Малова, выполнялся с целью «дальнейшей разработки предложенной нами оригинальной модификации метода комбинированного радиоуглеродного и уран-изотопного датирования подземных вод. Конкретной целью данного исследования было изучение подвижности изотопов урана в различных минеральных фазах пород водоносного горизонта. Для этого использовалось выщелачивание урана из пород водой и различными кислотами. В результате получены предварительные количественные оценки ряда основных параметров, необходимых для обоснования нашего метода датирования подземных вод».

Экспедиции по сбору полевого материала проводились раньше на территории Приполярного Урала (гидротермальная система Пым-ва-шор), в Карелии (рудопроявления урана Падма, Карху и месторождения железных руд – Костомукша, Ковдор).

Полевые исследования по теме гранта РФФИ планируются на территории Юго-Восточного Беломорья, на эксплуатируемых месторождениях пресных и минеральных подземных вод в песчаных и карбонатных коллекторах (Архангельское, Куртяевское, Золотицкое), а также на разрабатываемом месторождении алмазов имени М.В. Ломоносова.

Как подчеркнул Александр Малов, значимость исследовательского проекта в том, что «полученные знания могут быть применены к политике управления водными ресурсами и регулирования. Оценки глубины проникновения ледниковых вод важны для проектирования хранилищ радиоактивных отходов и их безопасности после закрытия. Не менее важна оценка возможности водоснабжения городов на морских побережьях, где ресурсы качественных питьевых вод ограничены. С экологической точки зрения представляет интерес прогноз опасности солёных дренажных вод, сбрасываемых из эксплуатируемых месторождений в поверхностные водотоки».

Олеся Фарберович
Источник: Научная Россия
Фото: Cecilia_Alzamora / Pixabay

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Помог ли вам материал?
0    0