Политика и процедура курса

Студент обязан не пропускать  занятия, своевременно отчитываться по всем видам контроля, отрабатывать пропущенные по уважительной причине занятия, осмысливать теоретический и практический материал, делать сооотвествующие выводы.

 

   2 содержание Активного раздаточного материала

2.1. Тематический план курса                                                             

 

Наименование темы	Количество академических часов
	Лекции	Лаборат.	СРСП	СРС
1	2	3	4	5
1 Введение. Предмет гидрогеохимии, ее научное и практическое значение. История разви­тия.	2		3	3
2 Состав, структура, свойства воды. Вода как растворитель. Подземные воды как сложные водные растворы.	2	2	3	3
3.Классификации вод по минерализации.	2		3	3
4.Результаты анализов подземных вод. Формула Курлова, наименование вод. Графическое изображение химического состава подземных вод.	2	4	3	3
5.Классификации природных вод по химическому составу. Классификации С.А.Щукарева, В.А.Сулина, М.Г.Валяшко, О.А.Алекина	2		3	3
6. Общий химический состав подземных вод.	2	2	3	3
7. Главные  ионы в водах и их происхождение.	2		3	3
8. Микроэлементы (микркомпоненты) в подземных водах.	2	4	3	3
9. Происхождения микроэлементов (микрокомпонентов) в подземных водах.	2	2	3	3
10.Оценка качества воды в питьевых целях..	2	2	3	3
11.Оценка качества воды в технических и ирригационных целях..	2		3	3
12 Изотопный состав водорода, кислорода и серы.	2	3	3	3
13 Генезис химических классов  подземных вод.	2		3	3
14 Генезис химических типов подземных вод.	2		3	3
15 Гидрохимическая зональность подземных вод.	2		3	3
Итого	30	15	45	45

 

 

                                                                                

      2.2 Конспект лекционных занятий

       1 – лекция:ВВЕДЕНИЕ. ГИДРОГЕОХИМИЯ, ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ

Содержание:   Под гидрогеохимией принято понимать химию подземных вод. Это - научная дисцип­лина, которая изучает химический состав подземных вод, его изменения в пространстве и времени, происходящие под воз­действием естественных и искусственных факторов. Подзем­ные воды - это сложные химические растворы, содержащие ионы (макро- и микрокомпоненты), разнообразные газы, кол­лоиды, органическое вещество. В подземных, как и во всех природных водах, почти всегда присутствуют микроорганизмы. В задачу данной науки входит также разработка гидрогеохимических методов поисков полезных ископаемых (поисковая гпдрогеохимия) и, кроме того, изучение роли подземных вод в формировании некоторых типов рудных и нерудных месторождении. В этом отношении проблемы гирогеохимии тесно переплетаются с геохимическими.

Л.М.Овчиников пишет в своей «Гидрогеохимии», что гидрогеохимия, явля­ясь отраслью геохимии и гидрогеологии, главное внимание уделяет подземным водам. Она рассматривает проблемы про­исхождения подземных вод и их состава, а также динамиче­ские взаимосвязи, которые существуют между водами и горными породами.

Гидрогеохимия тесно примыкает к геохимии — науке о химическом составе земной ко­ры, и некоторыми исследователями рассматривается как отрасль геохимии. Областью геогидрохимии, по О. К. Ланге, являются водные растворы, или, в широком смысле слова, гидросфераХимический состав подземных вод фор­мируется в условиях, резко отличных от условий формирова­ния поверхностных вод, при этом ведущее значение часто при­обретают геологические и гидрогеологические факторы.. При реше­нии сложных вопросов генезиса глубинных рассолов требует­ся знание геологической истории развития районов их зале­гания и необходим анализ палеогидрогеологических условий образования рассолов. Исследование химии подземных вод должно проводить­ся в комплексе с гидрогеологическими исследованиями.

Смежными по отношению к гидрогеохимии являются гео­логия, минералогия, и, в особенности, петрохимия, а также разделы почвоведения, касающиеся физико-химии почв.

Гидрогеохимия исследует природные объекты и, как смежные с нею науки, разрабатывающие естественные проб­лемы, должна принадлежать к циклу геолого-минералогиче­ских наук. В чем заключается теоретическое и практическое значе­ние гидрогеохимии? По своим физическим, химическим и био­логическим свойствам вода занимает исключительное положе­ние в природе. Все явления в литосфере, биосфере и атмосферс совершаются с участием воды.           

 Одной из важнейших проблем познания природы воды является проблема происхождения ее ионно-солевого соста­ва. С решением этой многогранной проблемы связано изуче­ние разнообразных процессов, происходящих в подземных во­дах, естественных и искусственных факторов, влияющих на минерализацию и состав вод, изучение взаимодействия вод с породами, установление общих закономерностей формирова­ния химического состава подземных вод и выяснение генезиса различных химических типов вод земной коры.

Теоретическое значение гидрогеохимии заключается так­же в изучении круговорота солей в природе, в выяснении ро­ли некоторых растворенных в подземных водах компонентой в рудообразовании и в формировании нерудных месторожде­ний полезных ископаемых.

Знание химического состава подземных вод имеет серьез­ное практическое значение для развития различных отраслей, народного хозяйства. Химический состав необходимо считы­вать при использовании подземных вод для всех видов водо­снабжения (питьевого, бытового, технического, транспортного). При строительстве гидротехнических сооружений надо знать химический состав воды для того, чтобы предпринять, предупредительные меры против коррозии бетона водой. Хи­мический состав характеризует качество воды, используемой, при орошении, по ее составу судят об интенсивности процес­сов засоления орошаемых массивов, о присутствии вредных солей для растений.

Для организации добычи солей, йода, брома, бора и т.д. из подземных рассолов и минерализованных вод проводят ши­рокие и тщательные гидрогеорхимические исследования. Важ­ное практическое значение имеет гидрогеохимия в геологоразведочном деле.. Особое значение имеет гпдрогеохимия при исследовании минеральных вод. Химический состав минеральных источников в основном определяет их лечебное использование. Гидрогеохимия возникла всего несколько лет назад, но корни ее уходят в глубокую древность. Из древнегреческих мыслителей особое внимание происхождению подземных вод уделял Аристотель. Ему принадлежит мысль, что вода та­кова, каковы породы, через которые она протекает. То же са­мое мнение высказывал римский естествоиспытатель Плиний Младший (23—79 гг н. э). Интерес к изучению химического состава подземных вод выявился еще в эпоху Римской империи в связи с широким использованием термальных вод

Углубленное изучение природных вод связано с работами великого русского ученого М. В. Ломоносова, которого можно по праву считать первым русским геохимиком и гидрогеохимиком. Созданное М. В. Ломоносовым в его работе «О слоях земных» учение о природных водах как о сложном растворе, состав которого своим происхождением обязан окружающей среде, о переносе растворенных солей в процессе круговорота воды, о химическом составе воды как средстве распознавания недр и о многом другом значительно предвосхитило поздней­шие открытия в области естественных наук.

С развитием техники в XIX и начале XX века возникла необходимость изучения химического состава воды, использу­емой в различных технологических процессах и в паросиловых установках, что значительно способствовало изучению химии природных вод. В 1882 г. был учрежден Российский геологический комитет, который организовал гидрогеологиче­ские исследования подземных вод артезианских бассейнов, а также кавказских минеральных вод. Эти материалы были обобщены и опубликованы в послереволюционные годы. В развитии знаний о водных растворах громадную роль в миро­вой науке сыграла русская химическая школа в лице Д. И. Менделеева, Н. С. Курнакова и др. Д. И. Менделеев свою фундаментальную работу «Основы химии» начал с увлекательного описания свойств и особенностей воды. Воды рек, источников, океанов, озер, колодцев, писал Менделеев, содер­жат в своем растворе различные вещества, по преимуществу соли т.е. вещества, подобные обыкновенной поваренной соли и по своим физическим свойствам и по своим главным химиче­ские превращениям.

После Великой Октябрьской социалистической револю­ции в стране были созданы особенно благоприятные условия для развития науки, а успехи, достигнутые в области изуче­ния природных вод, сыграли решающую роль в оформлении в самостоятельные научные дисциплины гидрогеологии, гидрохимии и, позднее, гидрогеохимии.

Возникновению гидрогеохимии способствовал быстрый рост смежных с нею дисциплин — химии, геохимии, геологии, гидрогеологии, почвоведения, гидрохимии и Других наук. В 1921 г. в СССР (г. Новочеркасск) был создан первый в мире Гидрохимический институт, которым на протяжении ряда лет руководил П. А. Кашинский. Здесь стал издаваться единст­венный в мире печатный орган по гидрохимии - «Гидрохи­мические материалы»

Большим событием явился выпуск в свет двух книг учебных пособий члена-корреспондента АН СССР О. А. Алекина «Общая гидрохимия»  и «Основы гидрохимии», на которых воспитываются многочисленные кадры молодых гидрохимиков и гидрогеохимиков Непревзойденным по глубине и размаху обобщением яв­ляется фундаментальный труд В. И. Вернадского «Истории природных вод». В этой книге подчеркнута тесная связь фор­мирования подземных вод с историей земной коры и высказан ряд ценных идеи о характере гидрохимических процессов, происходящих в разных геосферах В.И. Вернадским бы­ла предложена развернутая классификация природных вод, которая отличается от гидрохимических классификации, по­скольку ее автор рассматривает воду как природный минерал. Изучением химического состава подземных вод занима­ются многие научные и учебные институты, геологические уп­равления и гидрогеологические тресты. С этим изучением связаны имена таких гидрогеологов как Ф. П. Саваренский, Г. П. Каменский, Н. Н. Славянов, Н.И. Толстихин, А. И. Дзенс-Литовский, А. М. Овчинников, А. С. Уклонский. Всесоюзным геологическим институтом (ВСЕГЕИ) в Ленинграде была впервые составлена гидрохимическая карта СССР (И. К. Зайцев, М. С. Гуревич и Е. Е. Белякова). Сотрудниками гидрогеологического сектора ВСЕГЕИ И.К.Зайцевым, М.С.Гуревичем, Е.А.Басковым и др. выполнены оригинальные ис­следовательские работы по гидрогеохимии.

Более обширные и разносторонние гидрогеологические и гидрогеохимические исследования в свое время велись быв­шей лабораторией гидрогеологических проблем имени акад. Саваренского и в настоящее время ведутся Всесоюзным науч­но-исследовательским институтом гидрогеологии и инженер­ной геологии (ВСЕГИНГЕО.Существенный вклад в развитие гид­рогеохимии был сделан сибирскими (Е. В. Пиннекер, В.Г.Ткачук и др.), украинскими (А.Е.Бабинец), казахстанскими (Ж.Сыдыков, С.Мухамеджанов), белорусскими (Г. В. Бого­молов) и среднеазиатскими (Б.А.Бедер., А.С.Хасанов и др) гидрогеологами. За последние годы по химии подземных вод публикуются монографические работы и статьи. Особенно много внимании уделяется вопросам формирования подземных вод (А.И.Силин-Бекчурин, А. Е. Ходьков, Л. В. Петрулис и др.). Появи­лись оригинальные работы по теоретической гидрогеохимии (А.Н. Бунеев., К. В. Филатов, С. И. Смирнов и др.), по регио­нальной гпдрогеохими (К.Е.Питьева, А. И.Берте). Публи­куется литература по гидрогеохимическим методам поисков полезных ископаемых (А.А. Бродский. П.Л.Удодов, Р.Е.Белякова, Г.С.Коновалов, С.П.Албул, С.Р. Крайнов, Г.А.Голева). Большое внимание уделяется гидрогеохимическим методам при поисках нефтяных месторождений (В.А.Сулин, В.А.Кротова, А. А. Карцев и др.). Гидрогеохимия минераль­ных вод получила освещение в Трудах М.Г.Курлова, Н.И.Толстихана, А.М.Овчинникову, М.И.Врублевского, А. С. Уклонского, термальных вод - в работах Ф. А. Макаренко, В. В. Иванова, А. В. Щербакова и др.

Представляет особую роль в области формирования хими­ческого состава подземных вод коллоидно-химической теории С.А.Щукарева и теории метахюрфизации рассолов, разра­ботанной М.С.Курниковым и М.Г.Валяшко. Важны исследования химического состава горных растворов П.А.Крюкова, экспериментальные работы Н.И.Хитарова и В.И.Манихина о влиянии высоких температур и давлений на растворимость минералов. Для понимания хими­ческих процессов, происходящих в грунтовых водах, представ­ляют интерес оригинальные работы А. И. Перельмана по гео­химии ландшафта и эпигенетических процессов.

      Последние 40-50 лет среди казахстанских гидрогеологов достойными исследователями в области гидрогеохимии являются  У.М.Ахмедсафин, Ж.С.Сыдыков, С.М.Мухамджанов, К.М.Даулетгалиев,

М.А.Мухамеджанов, В.С.Жеваго, М.К.Абсеметов, В.А.Бочкарева, С.М.Шапиро и др. В Казахстане составлены крупно и среднемасштабные гидрогеохимические карты подземных вод, выяснены гидрогеохимическими поисковыми работами соленые, термальные воды и  по их особенностям химического состава полезные ископаемые, опубликованы множество научных трудов.

     Основная литература: ОЛ 1 [3-11], 3 [1-13].

       Контрольные вопросы:

       1. Гидрогеохимия, как наука что изучает?                                    

2. Какое теоретическое содержание гидрогеохимии?

3. Кто из русских ученых основоположники гидрогеохимии, основные их взгляды?

4.Назовите казахстанских ученых,внесших важный вклад в развитие гидрогеохимии?