Вік підземних вод

Інко­ли дово­ди­ться чути рекла­му фірм, що про­да­ють питну воду, в якій вони обґрун­то­ву­ють необ­хі­дність купи­ти цей про­дукт саме у них тим, що, мов­ляв, вони видо­бу­ва­ють воду з гли­би­ни 300 м, і що, ніби­то, вона сфор­му­ва­ла­ся ще в юрський пері­од, коли по Зем­лі біга­ли дино­зав­ри, а люди­ни ще не було і в про­е­кті, не кажу­чи вже про шкі­дли­вий антро­по­ген­ний вплив. Чи так це і який насправ­ді вік під­зем­ної води?

Інте­рес до пита­н­ня визна­че­н­ня віку під­зем­ної води виник упро­довж остан­ніх деся­ти­річ у роз­ви­ну­тих кра­ї­нах сві­ту. Поясню­є­ться це необ­хі­дні­стю оцін­ки тем­пів і спря­мо­ва­но­сті змін хімі­чно­го скла­ду під­зем­них вод, які вико­ри­сто­ву­ю­ться для водо­по­ста­ча­н­ня. Визна­че­н­ня віку під­зем­них вод є клю­чо­вим для про­гно­зу­ва­н­ня того, які забру­дне­н­ня вони можуть місти­ти.

Що ж таке вік під­зем­них вод? Для під­зем­них вод інфіль­тра­цій­но­го похо­дже­н­ня (тоб­то таких, що потра­пи­ли до водо­но­сно­го гори­зон­ту шля­хом про­со­чу­ва­н­ня атмо­сфер­них опа­дів, а саме такі води най­ча­сті­ше хара­кте­ри­зу­ю­ться висо­кою які­стю і вико­ри­сто­ву­ю­ться як питні), вік – це час, упро­довж яко­го вода руха­є­ться від обла­стей жив­ле­н­ня до обла­стей роз­ван­та­же­н­ня. Під­зем­ні води руха­ю­ться через тов­щу порід досить повіль­но. За оцін­ка­ми фахів­ців Гео­ло­гі­чної Слу­жби США, швид­кість пото­ку 0,3 м на добу для під­зем­них вод є зна­чною; і зале­жно від скла­ду порід ця швид­кість може бути 0,3 м на рік або й на деся­ти­річ­чя. Для того, вода про­йшла крізь тов­щу порід і дося­гла водо­но­сно­го гори­зон­ту, можуть зна­до­би­ти­ся деся­тки, сотні і тися­чі років.

Чому ж вік під­зем­них вод має таке вели­ке зна­че­н­ня? «Моло­ді» під­зем­ні води часті­ше, ніж «ста­рі», хара­кте­ри­зу­ю­ться забру­дне­н­ням техно­ген­но­го похо­дже­н­ня (напри­клад, ком­по­нен­та­ми добрив і отру­то­хі­мі­ка­тів). З іншо­го боку, «ста­рі» під­зем­ні води часті­ше, ніж «моло­ді», містять забру­дне­н­ня при­ро­дно­го похо­дже­н­ня (напри­клад, мета­ли або при­ро­дні радіо­ну­клі­ди), які потра­пля­ють у воду вна­слі­док дов­го­три­ва­ло­го кон­та­кту вод з водов­мі­сни­ми поро­да­ми, зба­га­че­ни­ми на ці еле­мен­ти.

Ґрун­то­ві води — води пер­ших від поверх­ні водо­но­сних гори­зон­тів є, як пра­ви­ло, моло­ди­ми, у них висо­ка швид­кість водо­об­мі­ну. Гли­бо­кі водо­но­сні гори­зон­ти зна­чної поту­жно­сті, що містять у покрів­лі водо­трив­кі вер­стви, є ста­ри­ми — їхній вік вимі­рю­є­ться тися­ча­ми років. Най­мо­лод­ши­ми є води гір­ських дже­рел.

Вік під­зем­них вод визна­ча­є­ться шля­хом вимі­рю­ва­н­ня віко­вих мар­ке­рів, зде­біль­шо­го радіо­актив­них ізо­то­пів, які роз­па­да­ю­ться з відо­мою швид­кі­стю. Це можуть бути як при­ро­дні ізо­то­пи, так і шту­чні, які потра­пи­ли у дов­кі­л­ля в резуль­та­ті ядер­них випро­бу­вань або вна­слі­док ава­рій на ядер­них об’єктах, тоб­то у пев­ний відо­мий нам час. Так, в умо­вах Укра­ї­ни таки­ми мар­ке­ра­ми можуть бути радіо­ну­клі­ди чор­но­биль­сько­го похо­дже­н­ня, зокре­ма цезій-137 і строн­цій-90.

Для визна­че­н­ня віку води часто вико­ри­сто­ву­є­ться три­тій – при­ро­дний радіо­актив­ний ізо­топ водню, що вхо­дить до скла­ду моле­кул води. Кожна моле­ку­ла води скла­да­є­ться з двох ато­мів водню і одно­го ато­ма кисню. Існує відо­мі 3 ізо­то­пи водню: най­лег­ший про­тій, важ­кий дей­те­рій і надваж­кий радіо­актив­ний три­тій. При випа­ро­ву­ван­ні води з моря утво­рю­ю­ться хма­ри пев­но­го ізо­то­пно­го скла­ду. Зго­дом пер­ши­ми у вигля­ді дощу випа­да­ють моле­ку­ли води з більш важ­ки­ми ізо­то­па­ми, а лег­кі пере­мі­щу­ю­ться на зна­чні від­ста­ні вглиб мате­ри­ків. Тут дощем випа­дає моло­да вода лег­ко­го ізо­то­пно­го скла­ду і вклю­ча­є­ться до кру­го­обі­гу, в тому числі попов­нює під­зем­ні води. Вимі­рю­ю­чи спів­від­но­ше­н­ня між важ­ки­ми і лег­ки­ми ізо­то­па­ми у під­зем­них водах, уче­ні можуть визна­чи­ти похо­дже­н­ня води і осо­бли­во­сті її руху.

В Укра­ї­ні дослі­джень віку води було дуже мало, здій­сню­ва­ли­ся вони зде­біль­шо­го мето­дом гідро­гео­ло­гі­чно­го моде­лю­ва­н­ня, і вік води у крей­до­вих і юрських від­кла­дах оці­ню­вав­ся в інтер­ва­лі від 1000 років до 15000 років.

Отже, вода у юрських від­кла­дах дій­сно ста­ра. Однак зов­сім не така ста­ра, як водов­мі­сні поро­ди, що утво­ри­ли­ся в юрський пері­од — 145–200 млн. років тому, і, зви­чай­но, дино­зав­рів вода не пам’ятає. Най­імо­вір­ні­ше, якби їй було 200 млн. років, то через такий дов­гий кон­такт з поро­дою вона була б дуже соло­ною і зов­сім неці­ка­вою для нас у яко­сті дже­ре­ла питно­го водо­по­ста­ча­н­ня.

Інсти­тут Гео­ло­гії забез­пе­чує пов­ний супро­від надро­ко­ри­сту­ва­н­ня під ключ! Звер­тай­тесь за теле­фо­на­ми 0444657586 0672868414 або на сайт www.insgeo.com.ua