Иванова-6

УДК 628.1
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ТЕРРИТОРИИ
БАКЧАРСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
И.С. Иванова1, 2, О.Е. Лепокурова1, 2
Томский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН,
634021, г. Томск, пр. Академический, 4, IvanovaIS_198603@mail.ru
2
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск,
пр. Ленина, 30, LepokurovaOY@ipgg.sbras.ru
1
Бакчарское железорудное месторождение расположено в междуречье рек Андарма и Икса,
притоков р.Чая (рис. 1) в 200 км к северо-западу от г. Томска в слабо обжитом таежно-болотистом
районе. Возраст рудоносных отложений от турона до эоцена. Они состоят из кварц-хлоритглауконитовых песчаников, песков и алевролитов с прослоями гравелитов. На лучше изученном
участке, по данным девяти скважин, средняя мощность рудоносной залежи наиболее
продуктивного бакчарского горизонта 25,7 м при среднем содержании железа 37,4 % и средней
мощности перекрывающих пород 191 м.
На территории Бакчарского района за последние пять лет авторами были организованы и
проведены ежегодные экспедиционные работы, отобрано 46 проб подземных вод (рис. 1), 8 из
которых располагаются непосредственно на территории Бакчарского железорудного
месторождения. В каждой точке гидрогеохимического опробования in situ определились
параметры среды Eh, pH, T, Fe2+ и Fe3+. Химический и микробиологический составы воды
исследовались в Проблемной научно-исследовательской гидрогеохимической лаборатории (ТПУ),
зарегистрированной в Системе аналитических лабораторий Госстандарта России.
Гидрогеологический разрез региона характеризуется двухэтажным строением,
объединяющим две гидродинамические зоны: интенсивного и замедленного водообмена.
Замедленный водообмен характерен для нижней части гидрогеологического разреза и объединяет,
согласно общей гидрогеологической схеме Западно-Сибирского артезианского бассейна, три
водоносных комплекса: водоносный комплекс отложений сеноманского, альбского и аптского
возраста, водоносный комплекс отложений баррет-готеривского и валанжинского возраста и
водоносный комплекс юрского возраста. Зона
активного водообмена включает в себя два
водоносных
комплекса:
отложения
антропогенового
и
неоген-олигоценового
возраста (Q - Р3) и турон-нижнеолигоценового
возраста (K2 - Р3). Максимальная мощность
зоны интенсивного водообмена достигает 800м.
Территория Бакчарского месторождения расположена в сильно обводненных
отложениях, представленных, двумя верхними
водоносными комплексами, состоящими из
пяти горизонтов. Воды этих горизонтов
являются частью единой гидродинамической
системы Западно-Сибирского артезианского
бассейна. Водоносные горизонты разделены
выдержанными
водоупорными
породами.
Рудные
горизонты
также
относятся
к
Рисунок 1. Схема расположения пунктов
водоносным, хотя перемежаются с горизонтами
отбора проб воды: 1– Бакчарское
глауконит-лептохлоритовыми
глинистыми
железорудное месторождение; 2 – скважины
рудами весьма слабо водопроницаемыми и с
и их номер; 3 – граница Бакчарского района;
глинами морского происхождения. Бакчарское
4 – населенные пункты
железорудное
месторождение
считается
экономически перспективным объектом для
разработки, в результате которой будет оказано негативное влияние на различные компоненты
окружающей среды: атмосферу, почвенный покров, поверхностные и подземные воды [1].
Следовательно, если будет принято решение о разработке месторождения, то очень важно иметь
первоначальные данные по экологическому состоянию окружающей среды для последующей
оценки степени негативного воздействия от разработки месторождения.
По результатам систематических исследований [2, 3] подземные воды трех первых от
поверхности водоносных горизонтов (QIItb – Р3lt, Р 3nm, Р 2-3jur) являются пресными
(минерализация от 0,4 до 0,7 г/л), нейтральными и слабощелочными (рН 6,8 – 7,8),
гидрокарбонатными кальциевыми и кальциево-магниевыми, обогащены Fе и Mn. Воды данных
горизонтов используются для питьевого водоснабжения Бакчарского района. Подземные воды
верхнемеловых отложений также являются пресными с минерализацией 0,6 – 1,2 г/л. Наблюдается
смена состава вод от гидрокарбонатных кальциевых до гидрокарбонатных натриевых (содовых).
Как известно, экологическое состояние природных вод определяется не только их
химическим, но и микробиологическим составом. Микроорганизмы являются непременным
компонентом природных экосистем. По составу бактериальных ассоциаций естественных
экосистем, можно судить о наличии в них различных органических и минеральных веществ, а
также о направленности протекающих в них физико-химических процессов.
В соответствии с поставленными целью изучались бактерии, участвующие в
геохимических циклах углерода, азота и серы и осуществляющих процессы аммонификации,
нитрификации, денитрификации (табл. 1). Выделение и количественный учет микроорганизмов
проводили по классическим методикам.
Таблица 1. Микробиологический состав подземных вод на территории Бакчарского железорудного
месторождения
Физиологические группы бактерий
Ед.
Бакчар,
Поротниково,
измерения
водозабор
водозабор
скв. 2 скв. 3
Сапрофиты
кл/мл
990
380
6780
Гетеротрофы
кл/мл
930
1700
3800
Азотфиксирующие бактерии
кл/мл
370
230
4900
Железобактерии
кл/мл
10
0
220
Нефтеокисляющие бактерии
кл/мл
200
0
380
Сульфатредуцирующие, кл/ баллы
кл/баллы
15/1
15/1000
15/1000
Тионовые
кл/мл
0
100
100
Несмотря на то, что скважинами эксплуатируется один водоносный горизонт,
микробиологический состав подземных вод резко различен. Преобладающими в воде скважин
являются органотрофные аэробные микроорганизмы. По количеству сапрофитов, ответственных
за деструкцию водорастворенных органических веществ белкового характера, можно сказать о наличии
загрязнения подобной органикой воды водозаборной скважины в с. Поротниково. Для нее также характерно
высокое содержание высокоактивных нефтеокисляющих бактерий и гетеротрофных железобактерий.
Максимальным содержанием анаэробных (сульфатвосстанвливающих) бактерий отличается вода
скважины №3 водозабора с. Бакчар. Биогеохимическая деятельность последних, связанная с
выделением в окружающую среду сероводорода, может неблагоприятным образом сказываться на качестве
воды.
Исследования показали отсутствие существенного бактериального загрязнения подземных
вод изученной территории и незначительное загрязнение химическими компонентами (Fe, Mn).
Полученные данные можно использовать для дальнейшего мониторинга, организация которого
будет необходима в случае разработки месторождения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Громов Б.В., Павлюченко Г.В. Экология бактерий. Л.: Ленинградский унивнрситет, 1989.
246 с.
2. Иванова И.С., Лепокурова О.Е., Шварцев С.Л. Железосодержащие воды Томской области //
Разведка и охрана недр, 2010. №11. – С. 58–62.
3. Иванова И.С., Лепокурова О.Е. Химический состав железосодержащих питьевых подземных
вод юго-западной части Томской области // Известия Томского политехнического
университета, 2011. №1. – С. 145–149.