Рубрикатор
 
Города
Области
Документы
Статьи
О сайте
Почтовые индексы
Контакты

 
 

Качество подземных вод России и их загрязнение

Состояние подземных вод в районах интенсивной добычи и извлечения
Хозяйственная деятельность, развитие водоснабжения населения подземными водами, освоение месторождений полезных ископаемых неизбежно приводят к изменению состояния подземных вод. Значительный отбор подземных вод при несоблюдении установленного режима эксплуатации водозаборов в ряде случаев обуславливает истощение их запасов и загрязнение. В результате отбора больших объемов воды формируются обширные депрессионные воронки, происходит перетекание подземных вод из смежных водоносных горизонтов и привлечение в питание подземных вод поверхностных водотоков, что сказывается на качестве добываемых вод.

Состояние подземных вод в районах интенсивной их добычи для водоснабжения населения
По данным ГМСН Роснедра в районах разработки крупных месторождений подземных вод, добычи на групповых водозаборах, а также водозаборов, сооруженных на участках с неоцененными запасами, продолжается формирование обширных депрессионных воронок.
В 2007 г., как и в прошлые годы, изменение размеров воронок и понижений уровня в них определялось суммарной величиной добычи подземных вод. В результате добычи подземных вод на отдельных территориях продолжают формироваться крупные региональные депрессионные воронки, площади которых достигают значительных размеров (до 50 тыс. км2), а снижение уровня в центре – 65-100 м и более (гг. Брянск, Курск, Москва, Санкт-Петербург, Новосибирская область и др.).
Наиболее крупные воронки в 2007 г. сохраняются в водоносных горизонтах и комплексах Московского и Днепрово-Донецкого артезианских бассейнов (Московская и прилегающие области, в районе гг. Курск, Орел и Брянск). Крупная депрессионная воронка сформирована под воздействием работы водозаборов на территории Новосибирской и Томской областей в Иртыш-Обском артезианском бассейне.
В Московском артезианском бассейне крупные воронки депрессии наблюдаются в Московской области в среднекаменноугольном подольско-мячковском и нижнекаменноугольном окско-протвинском водоносных горизонтах, с максимальным снижением уровня до 80 и 100 м и площадью 30 тыс. и 20 тыс. км2 соответственно. На фоне общих депрессионных воронок выделяются многочисленные депрессии пьезометрической поверхности, приуроченные к крупным действующим водозаборам. Во Владимирской области в верхнекаменноугольном-приуральском гжельско-ассельском водоносном горизонте, на участках интенсивной эксплуатации, пьезометрическая поверхность деформирована вследствие заложения обширной депрессионной воронки (в западной части области) с центром в Московской области, площадью порядка 8700 км2. Максимальные снижения уровней наблюдаются в гг. Александрове и Киржаче – 35 и 26 м соответственно. В Брянской области наблюдается депрессионная воронка с понижением уровня девонских водоносных горизонтов до 82 м. Кроме того, в Тульской области сформирована депрессионная воронка размерами 45 на 25-30 км (площадью 4 тыс. км2), с максимальным понижением уровня нижнекаменноугольного упинского водоносного горизонта в центре воронки до 25-30 м.
В Приволжско-Хоперском артезианском бассейне наблюдается депрессионная воронка в верхнедевонском верхнефаменском водоносном горизонте в Тамбовской области, размерами около 50 км по длине и 25 км по ширине, с понижением уровня в центре воронки до 45 м. Многолетний водоотбор из верхнефаменского водоносного горизонта привел также к сработке уровня и образованию депрессионной воронки и в нижнемеловом валанжинском водоносном горизонте. Образовавшаяся воронка охватывает площадь около 525 км2, что в 1,5 раза меньше, чем в верхнефаменском водоносном горизонте. Максимальное понижение в центре воронки достигает 25 м.
В пределах Днепрово-Донецкого артезианского бассейна сохраняется региональная воронка депрессии в девонско-юрском водоносном комплексе на территории Курской области, с центрами в городах Курске и Железногорске. Размер воронки составляет около 20 тыс. км2 с максимальным понижением уровня 80 м.
В пределах Азово-Кубанского артезианского бассейна крупная Кропоткинско-Троицко-Тихорецко-Краснодарская депрессионная воронка распространилась на 80 км с севера на юг, и на 240 км с запада на восток. Максимальное снижение уровня неоген-четвертичного водоносного комплекса составляет 95-100 м в районе Тихорецкого водозабора.
На территории Ленинградского артезианского бассейна (Ленинградская область) в нижнекембрийском ломоносовском и вендском гдовском водоносных горизонтах образовались воронки площадью 6 тыс. и 20 тыс. км2, с максимальными понижениями 45 и 25 м соответственно. В Волго-Сурском артезианском бассейне площадь Саранской депрессионной воронки в пермско-каменноугольном водоносном комплексе достигла около 20 тыс. км2 с понижением уровня в центре до 80 м.
В Ангаро-Ленском артезианском бассейне в пределах Иркутского артезианского бассейна (Иркутская область) сформировались Тайшетская и Староакульшетская депрессионные воронки с понижениями уровней ордовикского водоносного комплекса в центрах воронок до 70 и до 100 м соответственно.
В Западно-Сибирском артезианском бассейне в результате интенсивной добычи подземных вод в палеогеновом и меловом водоносных комплексах образовалось несколько воронок: Новосибирская в Новосибирской области, Шадринская в Курганской области, Кальчинская в Тюменской области и Сургутская в Ханты-Мансийском АО) с понижениями уровней до 15-43 м.
В целом, можно отметить, что в 2007 г., как и в 2006 г., темп снижения уровня по большинству водозаборов продолжает снижаться в результате уменьшения водоотбора. Однако размеры воронок и понижения уровней практически не изменились, т.е. в ряде областей произошла стабилизация уровней подземных вод. На некоторых водозаборах в Ростовской, Волгоградской, Самарской, Астраханской и др. областей отмечается незначительный подъем уровней подземных вод, обусловленный уменьшением водоотбора.
На централизованных групповых водозаборах, обеспечивающих водоснабжение областных центров и крупных городов, данные наблюдений показывают, что при существующем режиме эксплуатации положение уровней находится в допустимых пределах.
При интенсивном водоотборе с несоблюдением режима эксплуатации подземных вод на отдельных водозаборах отмечаются признаки их истощения. Так понижение уровня подземных вод ниже допустимого (как и ранее) отмечается в Московской, Калужской, Тверской, Тульской и Смоленской областях в пределах Московского артезианского бассейна, а также, в пределах Иркутского артезианского бассейна и Алтае-Саянской гидрогеологической складчатой области, на водозаборах, эксплуатирующих подземные воды в Красноярском крае, Республике Алтай и Иркутской области.
Интенсивная эксплуатация подземных вод при работе водозаборов для целей водоснабжения приводит к снижению уровня подземных вод и формированию обширных депрессионных воронок, как в эксплуатируемом водоносном горизонте, так и в гидравлически связанных с ним смежных водоносных горизонтах. Площадь депрессионных воронок на участках интенсивного водозабора может достигать сотен и тысяч квадратных километров, понижение уровня подземных вод до 100 м и более. В зонах депрессионных воронок происходит изменение подземного стока и его направленности. В зависимости от условий взаимосвязи поверхностных и подземных вод определяется направленность и степень изменения расходов поверхностных вод.
В условиях взаимосвязи поверхностных и подземных вод отбор последних может приводить к сокращению речного стока. Сокращение речного стока при эксплуатации водозаборов подземных вод происходит в результате уменьшения или прекращения (перехвата) естественного подземного притока разгружающегося в реку, а также усиления или возникновения фильтрации непосредственно речных вод из ее русла в зоне депрессионной воронки. В практике гидрогеологических и водохозяйственных расчетов эти составляющие обычно определяют в совокупности.
Как показывает опыт, в наибольшей степени влияние отбора подземных вод сказывается на стоке малых рек. В ряде случаев, когда дебит водозабора сопоставим или превышает расход воды в реке, а сброс использованных вод осуществляется за пределами зоны влияния, возможно полное прекращение речного стока. Сток рек при отборе подземных вод может оставаться без изменений, если величина отбора компенсируется уменьшением потерь на испарение, за счет снижения уровня подземных вод. В условиях отсутствия взаимосвязи поверхностных и подземных вод при эксплуатации подземных вод возможно увеличение речного стока за счет сброса в реки сточных вод сформировавшихся, после использования подземных вод не связанных с поверхностными водами.
Учет и прогнозирование изменения направленности, степени и интенсивности взаимосвязи поверхностных и подземных вод является определяющим факторов при решении водохозяйственных задач связанных с охраной и использованием водных ресурсов, важнейшими из них являются:
-        оценка располагаемых водных ресурсов (поверхностных и подземных) при планировании их использования;
-        составление отчетных и перспективных водохозяйственных балансов при ведении ГВК и разработке Схем КИВО;
-        оценка эксплуатационных запасов подземных вод с учетом влияния отбора на речной сток для обеспечения экономических, санитарных и экологических попусков;
-        гидрогеологическое обоснование систем совместного или комбинированного использования поверхностных и подземных вод с целью получения оптимального количества воды нужного качества с учетом экономической эффективности и сохранения окружающей среды;
-        оценка влияния отбора подземных вод на речной сток с целью определения достаточности стока в реке для обеспечения санитарных и экологических расходов при разработке водоохранных мероприятий по сохранению и восстановлению рек.

Состояние подземных вод в районах разработки месторождений твердых полезных ископаемых
На территории Российской Федерации разрабатывается большое количество месторождений твердых полезных ископаемых, отработка которых ведется с организацией мощных систем водопонижения, и водоотливом, оказывающим воздействие на геологическую среду, и особенно на подземные и поверхностные воды.
В районах разработки твердых полезных ископаемых наблюдается различный характер влияния извлечения подземных и шахтных вод на дальнейшее понижение уровня. На законсервированных и ликвидированных шахтах происходит восстановление уровня с выходом на поверхность высокоминерализованных подземных вод. Скорости подъема достигали 8-12 м/год. Такие условия были выявлены в железорудных провинциях КМА, а также в Донецком, Кузнецком, Кизеловском, Челябинском, Иркутском, Печорском и других угольных бассейнах. Важным для этих регионов являются оценка и прогноз качества подземных вод, включая специфические компоненты.
В настоящее время скорости подъема уровней стали значительно меньшими и, как правило, составляют 1-2 м в год.
На территории угольных бассейнов и в районах разработки месторождений металлических полезных ископаемых России сложная гидрогеологическая и гидрогеохимическая обстановка связана с интенсивным дренажом и водоотливом на действующих шахтах и карьерах, приводящих к значительным понижениям уровней и развитию депрессионных воронок. На Воркутском угольном месторождении в пределах Республики Коми в результате водоотлива образовалась региональная депрессионная воронка площадью около 400 км2 с величиной понижения уровня пермского водоносного комплекса до 150-200 м. В Кузнецком угольном бассейне в пределах Кемеровской области произошло истощение ресурсов подземных вод, снижение их уровней на глубину до 250-300 м вследствие осушения шахт и карьеров с образованием достаточно обширных депрессионных воронок. В Белгородской области максимальные понижения уровней подземных вод до 200-250 м отмечались на карьерах и шахтах в гг. Губкине и Старом Осколе и до 550 м на Яковлевском руднике. Вследствие подпора подземных вод со стороны хвостохранилищ, гидроотвалов, отстойников и Старооскольского водохранилища развитие воронки горнодобывающих предприятий совместно с влияние водозаборов гг. Губкина и Старого Оскола ограничилось площадью около 180-200 км2. На территории Свердловской области в пределах Североуральского бокситового рудника (СУБР) сформировавшаяся в процессе многолетнего водоотлива депрессионная воронка в девонско-нижнекаменноугольных водоносных комплексах подземных вод занимает площадь около 350 км2 с максимальной глубиной депрессионной поверхности уровней 500-550 м в центральной части разрабатываемых месторождений.
При отработке и ликвидации нерентабельных и отработанных горнорудных объектов происходит восстановление уровней, смешение вод различных водоносных горизонтов и загрязнение подземных вод, а также выход шахтных вод на поверхность земли, изменение подземного стока, подтопление территории и др.
Техногенное воздействие на геологическую среду (разработка месторождений твёрдых полезных ископаемых, шахтный и карьерный водоотлив, инфраструктура объектов и т.д.) приводит к формированию депрессионных воронок, переориентации потока подземных вод, осушению водоносных горизонтов, образованию провалов и проседаний земной поверхности, а также к подтоплению застроенных территорий.
В связи с сокращением угледобычи и затоплением шахт происходит уменьшение шахтного водоотлива, наблюдается восстановление уровней подземных вод в пределах шахтных полей. Такая ситуация наблюдается на шахтах Восточного Донбасса, в пределах Подмосковного, Печорского, Кизеловского, Черновского, Кузнецкого и Минусинского угольных бассейнов. Уровни восстанавливаются со скоростью от 0,2-0,3 м/год в Выглядовском, Подмосковном и Донецком бассейнах, до 2,5-4,1 м/год в Кизеловском угольном бассейне. Изменение гидрогеологических и гидродинамических условий происходящее на территории затопления шахт, вызывает загрязнение подземных вод.
В Челябинском угольном бассейне на территории Челябинской области, в связи с ликвидацией большей части угольных шахт, продолжается подъем уровня грунтовых вод и затопление жилых домов. На территории г. Копейска отмечены просадки земной поверхности над шахтами размером от 5 до 200 м, глубиной от 1-3 до 7 м. В пос. Бажово в результате просадок происходили разрушения зданий, также отмечены выходы метана в погреба и дома.
В пределах Букачачинского угольного месторождения (Иркутский угольный бассейн), несмотря на прекращение добычи угля и закрытие шахты, наблюдается оседание земной поверхности над подземными горными выработками и жилыми строениями.
В Подмосковном буроугольном бассейне в Тульской области активная ликвидация в конце 80-х – начале 90-х годов шахт привела к подтоплению территории г. Богородицка.
В Иркутском угольном бассейне прекращение водоотлива из шахт Черемховского и Тулунского каменноугольных месторождений Иркутской области после завершения их эксплуатации в районах городов Черемхово и Тулуна привело к подтоплению территории, заболачиванию, формированию наледей.
Как отмечалось ранее, существенным недостатком процесса ликвидации шахт является отсутствие наблюдений за уровенным режимом подземных вод на протяжении всего цикла затопления не только в выработках шахт, но и на прилегающих территориях. Такие наблюдения в первую очередь следует организовать на сложных, с позиций последствий, участках.
В районах разработки крупных рудных месторождений также отмечается снижение уровней подземных вод под воздействием дренажа и водоотлива. Наблюдается загрязнение верхних водоносных горизонтов химическими веществами, отходами добычи и обогащения черных металлов, утечками из хвостохранилищ, карьерными минерализованными водами. Повышаются концентрации в подземных водах азотистых соединений, железа, марганца, нефтепродуктов, ХПК (бихроматная окисляемость), БПК (биохимическое потребление кислорода). Очень высок уровень загрязнения в подземных водах Пермского края, Челябинской, Иркутской и Читинской областей (рис. 2.21).
В ряде районов, депрессионные воронки, сформированные в пределах шахтных полей, осложнены работой водозаборов хозяйственно-питьевого назначения. Наиболее крупные по площади депрессионные воронки наблюдаются в Печорском угольном бассейне (Республика Коми) площадью около 400 км2, в пределах КМА – до 250 км2), в пределах Ерковецкого угольного разреза в Амурской области – 110 км2, а также в Иркутском угольном бассейне и в пределах Подмосковного буроугольного бассейна в Тульской области.
Для снижения негативного воздействия добычи твёрдых полезных ископаемых необходима своевременная рекультивация отработанных участков и отвалов, соблюдение технологии взрывных работ, ведение объектного мониторинга состояния недр, в том числе контроль за качеством сбрасываемых в гидрографическую сеть дренажных вод и распространением депрессионных воронок при водоотливе.

Качество подземных вод и негативное антропогенное воздействие
Качество подземных вод на территории России формируется под влиянием ряда природных и техногенных факторов. Часто сложно их отделить друг от друга, поскольку интенсивная хозяйственная деятельность нередко активизирует действие природных факторов, провоцирующих ухудшение качества подземных вод.


Рис. 2.21. Схематическая карта расположения подземных вод с природным несоответствием качества требованиям нормативов к питьевым водам

Характеристика качества подземных вод базируется на ежегодных данных его мониторинга подземных вод, содержащих информацию о состоянии и уровне загрязнения подземных вод, обобщенную по субъектам Российской Федерации, федеральным округам и Российской Федерации в целом, получаемую в рамках системы государственного мониторинга состояния недр (ГМСН).

Состояние качества подземных вод
Качество подземных вод на большей части территории страны соответствует требованиям к питьевым водам. Вместе с тем на территории Российской Федерации распространены различные гидрогеохимические провинции, где наблюдается природное несоответствие качества подземных вод нормируемым показателям питьевых вод (табл. 2.26). Распространение гидрогеохимических провинций подчинено зональности гидрогеологических структур и геохимическим особенностям горных пород и подземных вод. Благодаря гидрогеологическим исследованиям, выполняемым территориальными центрами ГМСН, в настоящее время на территории России выявлены различные аномальные природные гидрогеохимические провинции, в пределах которых содержания химических элементов в подземных водах в естественных условиях превышают санитарно-гигиенические нормы к питьевым водам. Выделены природные гидрогеохимические провинции с повышенным относительно ПДК содержанием сульфатов, хлоридов, селена, лития, бария, бора, стронция, алюминия, железа и марганца, фтора, бериллия, мышьяка.
На территории Центрального федерального округа широкий спектр микрокомпонентов в подземных водах обусловлен спецификой геохимического состава водовмещающих пород. Наиболее характерными и изученными элементами являются стронций, фтор, железо, марганец, литий, кремний, а также сульфаты и хлориды, которые нередко образуют значительные территории с повышенными концентрациями. Аномалии стронция и фтора, выделяемые в пределах развития стронциеносной провинции, приурочены к верхнедевонским водоносным горизонтам, широкой полосой пересекающей территорию Центрального федерального округа и фтороносной провинцией в среднекаменноугольных водоносных горизонтах, охватывающей большую часть Тверской, Московской, Рязанской и Владимирской областей.
Современными исследованиями установлено в водах нижнего и верхнего мела на территориях Брянской, Курской и Белгородской областей повышенные содержания кремния в зоне распространения турон-маастрихтской кремнисто-мергельно-меловой формации.
Практически для всех водоносных горизонтов характерно повышенное содержание железа и марганца.
В Рязанской, Смоленской, Ивановской, Воронежской областях в эксплуатационных скважинах неоднократно наблюдались повышенные содержания селена.
Особо следует отметить превышение ПДК по сероводороду на территориях Белгородской, Московской, Смоленской, Калужской областей.
Природное отклонение качества подземных вод на территории Северо-Западного федерального округа определяется преимущественно железом, марганцем, кремнием и хлоридами, а для напорных вод глубокого залегания характерно повышенное содержание брома и бора.
На территории Архангельской области выделяется территория с повышенным содержанием стронция в подземных водах верхнепермского водоносного комплекса, что обусловлено наличием целестинсодержащих пород в водовмещающих отложениях.
Территории с природным качеством, не соответствующим требованиям к питьевым водам, на территории Южного федерального округа относятся к сульфатно-хлоридным гидрогеохимическим провинциям.
В качестве основной причины некондиционности вод на территории округа можно назвать повышенную минерализацию воды, обусловленную концентрациями хлоридов, сульфатов, соединений железа, марганца, бора, мышьяка, кадмия и др. Результаты наблюдений за гидрогеохимическим состоянием подземных вод в области развития таких вод показали, что изменения их химического состава на протяжении многих лет не произошло.
В 2007 г. существенных изменений в химическом составе подземных вод на большей части территории Приволжского федерального округа не выявлено. Содержание основных компонентов, определяющих химический состав и минерализацию, оставалось в пределах вариаций сезонного изменения фоновых показателей.

Таблица 2.26. Распределение выявленных участков загрязнения подземных вод на территории Российской Федерации по состоянию на 01.01.2008 г. (по данным ГП «Гидроспецгеология»). Смотреть таблицу в .doc

Из регионально развитых неблагоприятных показателей качества питьевых подземных вод на территории Уральского федерального округа в естественных условиях характерны повышенные содержания железа, марганца, реже кремния, которые нормализуются применением стандартных способов водоподготовки.
На территории Сибирского федерального округа в водах четвертичных, неогеновых и палеогеновых водоносных горизонтов отмечаются повышенные относительно ПДК содержания железа, марганца, кремния, реже брома, что связано с геохимическими особенностями водовмещающих пород. Характерным для вод указанных горизонтов является низкое содержание фтора (менее 0,7 мг/дм3), лишь в отдельных районах Омской области содержание фтора в подземных водах возрастает.
В водах четвертичных водоносных горизонтов на территории Красноярского края, вблизи границ с горноскладчатой областью, стабильно отмечается превышение ПДК по содержанию алюминия.
Наличие ртутьсодержащих пород в горных массивах способствует появлению ртути в водах верхних водоносных горизонтов. В водах нижнекаменноугольных и девонских водоносных комплексов в восточной части Саяно-Алтайской ГСО фиксируются повышенные содержания селена, алюминия и стронция.
Результаты исследований качественного состава подземных вод в естественных условиях на территории Сибирского федерального округа свидетельствует о том, что он практически не изменился по сравнению с прошлым годом, за исключением Республики Алтай, где в результате Алтайского землетрясения 2003 г. произошло изменение химического состава подземных вод и продолжающиеся до сих пор афтершоки влияют на их качество.
На территории Дальневосточного федерального округа выявлен ряд гидрогеохимических провинций, зон и участков, на которых распространены подземные воды природно-аномального состава с концентрациями нормируемых элементов выше предельно-допустимых значений для вод хозяйственно-питьевого назначения. Повсеместно распространены воды с повышенным содержанием железа и марганца, приуроченные к артезианским бассейнам и долинам рек, в зоне морского побережья естественно присутствие повышенных содержаний хлора. Для отдельных районов характерны повышенные содержания лития, бора и др. элементов. На отдельных скважинах, вскрывающих участки разгрузки глубоко залегающих вод по зонам тектонических нарушений, природно-аномальным водам присущи высокие содержания кремния, бериллия, мышьяка, бора, алюминия.
Следует отметить, что для обоснования и прогнозирования новых и уточнения границ уже выделенных гидрогеохимических аномалий в различных гидрогеологических структурах необходимо проводить специальные гидрохимические исследования.

Загрязнение подземных вод
При интенсивном антропогенном воздействии на природную среду подземные воды подвергаются загрязнению. Техногенная нагрузка на подземные воды, обусловленная различными видами хозяйственной деятельности, продолжает оставаться одним из основных факторов, влияющих на гидрогеохимические процессы и вызывающих загрязнение пород зоны аэрации и подземных вод.
Применительно к подземным водам, являющимся элементом окружающей среды, понятие «загрязнение подземных вод» определяется следующим образом - это вызванное хозяйственной деятельностью изменение качества подземных вод (физических, химических и микробиологических показателей и свойств) по сравнению с естественным состоянием и санитарно-гигиеническими нормами к качеству питьевой воды, которые частично или полностью исключают возможность использования этих вод в питьевых целях без предварительной их водоподготовки или обработки.
Оценка загрязнения подземных вод для вод питьевого назначения проводилась по нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», ГН 2.1.5.1315-03 и ГН 2.1.5.2280-07 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования». Учитывая, что по некоторым веществам ПДК в указанных документах разное, при оценке загрязнения подземных вод принимались наиболее жесткие нормы.
По данным выполненной оценки на территории России по состоянию на 01.01.2008 г., службой ГМСН выявлено 6118 участков загрязнения подземных вод. За 2007 г. было вновь выявлено 504 участка подземных вод, а по 873 участкам проведены повторные обследования.
Наибольшее количество участков загрязнения подземных вод расположено на территории Приволжского – 1965 (32%), Сибирского – 1449 (24%); Южного – 897 (15%) и Центрального – 795 (13%) федеральных округов.
На 2407 участках (39% от общего количества) загрязнение связано с деятельностью промышленных предприятий и происходит на территории расположения накопителей отходов и сточных вод, нефтепромыслов, складов горюче-смазочных материалов, нефтебаз, промышленных канализационных коллекторов, на промплощадках предприятий. Здесь источниками загрязнения подземных вод, в основном, являются предприятия химической, металлургической, энергетической, нефтехимической, нефтедобывающей, машиностроительной отраслей промышленности.
На 841 участках (14%) загрязнение подземных вод обусловлено деятельностью сельскохозяйственных предприятий и связано с проникновением загрязняющих веществ из накопителей отходов и полей фильтрации, орошением сточными водами животноводческих комплексов и птицефабрик, а также фильтрацией вод с участков сельскохозяйственных массивов, обрабатываемых ядохимикатами и удобрениями.
На 707 участках (12%) отмечается загрязнение подземных вод, связанное со сточными водами и отходами объектов коммунального хозяйства (свалки, поля фильтрации), с неорганизованными местами сброса хозяйственно-бытовых отходов и с неканализованными жилыми застройками.
На 588 участках (10%) происходит загрязнение воды на водозаборах в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации.
На 521 участках (8%) загрязнение подземных вод «смешанное» и обусловлено деятельностью промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов.
Для 1054 участков (17%), расположенных преимущественно в Приморском крае, Республиках Дагестан и Татарстан, Краснодарском крае, Калужской, Московской, Свердловской, Ростовской, Сахалинской и Томской областях, источник загрязнения подземных вод не установлен.
Распределение выявленных участков загрязнения подземных вод в зависимости от видов хозяйственной деятельности отражено на диаграмме (рис. 2.22).

Характеристика участков загрязнения подземных вод
Загрязнению подвержены подземные воды в отложениях разного возраста. Более 70% участков выявлены в первых от поверхности водоносных горизонтах, приуроченных к отложениям четвертичного, неоген-четвертичного, мел-четвертичного, палеогенового и палеозойского возрастов, не являющихся, как правило, источниками питьевого водоснабжения населения. В отдельных случаях отмечено загрязнение как грунтового, так и нижезалегающего напорного водоносного горизонта. Для 30% участков наблюдается загрязнение подземных вод слабонапорных или напорных водоносных горизонтов в меловых, каменноугольных или девонских отложениях, залегающих под породами четвертичными возраста.
Площади загрязнения водоносных горизонтов изменяются от сотых долей до десятков и первых сотен квадратных километров.
В подавляющем большинстве площади участков загрязнения находятся в пределах площади источников (хозяйственных объектов), вызывающих загрязнение подземных вод. Реальную площадь участка загрязнения определить достаточно сложно, для этого необходимо проведение специальных исследований, включающих бурение и оборудование скважин, отбор проб и производство анализов воды и др.
Следует отметить, что по качеству подземных вод отчитывается очень небольшое число недропользователей, и чаще всего представляемые ими материалы не позволяют оценить современное состояние качества подземных вод. Наиболее достоверная информация по участкам загрязнения поступает по результатам обследования техногенных объектов, проводимых территориальными центрами ГМСН.

Загрязняющие вещества в подземных водах
Основными загрязняющими подземные воды веществами (см. табл. 2.28, рис. 2.22) являются соединения азота (нитраты, нитриты, аммиак или аммоний – на 2501 участках), нефтепродукты (на 1767 участках), сульфаты и хлориды (определены на 1009 участках), тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, кобальт, никель, ртуть или сурьма – на 457 участках), фенолы (на 362 участках).
В табл. 7.2.6 приведено распределение выявленных участков на территории субъектов Российской Федерации по интенсивности загрязнения подземных вод в единицах ПДК. При этом в связи с тем, что участок загрязнения характеризуется, как правило, несколькими загрязняющими веществами (или показателями загрязнения), его отнесение к той или иной градации проведено по величине максимального превышения ПДК одного из показателей. Для 4262 участков загрязнения (70%) интенсивность загрязнения подземных вод составляет 1-10 ПДК, для 1312 участков (21%) изменяется в пределах 10-100 ПДК, для 544 участков (9%) превышает 100 ПДК (см. рис. 2.22).
По классам опасности загрязняющих веществ выявленные участки загрязнения подземных вод распределяются следующим образом:
-        1 класс – чрезвычайно опасные (247 участков);
-        2 класс – высокоопасные (1005 участка);
-        3 класс – опасные (2551 участков);
-        4 класс – умеренно-опасные (1761 участков).
Для 554 участков загрязнения подземных вод класс опасности по СанПиН 2.1.4.1074-01, ГН 2.1.5.1315-03 и ГН 2.1.5.2280-07 не определен или загрязняющие вещества отсутствуют в указанных документах.
Напряженная экологическая обстановка наблюдается на участках загрязнения подземных вод с 1-м классом опасности загрязняющих веществ, которые отмечены в районах отдельных крупных промышленных предприятий городов и поселков. В 2007 году выявлены участки загрязнения подземных вод с 1-м классом опасности в Забайкальском крае (бериллий, мышьяк, таллий, уран), Пермском крае (мышьяк), Ставропольском крае (мышьяк), Хабаровском крае (мышьяк), Республике Тува (мышьяк), Республике Дагестан (мышьяк), Удмуртской Республике (фосфор), Чувашской Республике (тетрахлорметан), Воронежской области (ртуть), Иркутской области (бериллий, ртуть, бензол), Кировской области (ртуть), Магаданской области (мышьяк), Нижегородской области (мышьяк, бензол), Орловской области (таллий), Пензенской области (мышьяк), Ульяновской области (бензол), Сахалинской области (ртуть).
Распределение выявленных участков загрязнения подземных вод по классам опасности показано в прил. 2.7 на рис. 2.23.
Наиболее распространенными элементами загрязнения подземных вод являются нефтепродукты и их производные. Потенциальными источниками загрязнения служат многочисленные действующие и ликвидированные склады горюче-смазочных материалов, АЗС, нефтепроводы, крупные авиапредприятия, нефтеперерабатывающие заводы, локомотивные депо и др. Зачастую загрязнение подземных вод нефтепродуктами связанно с добычей, транспортировкой, переработкой и хранением нефти и нефтепродуктов, а также с авариями (разрывы трубопроводов, транспортные аварии и т.д.). Кроме того, образованию новых участков загрязнения подземных вод способствуют несанкционированные сбросы нефти и нефтепродуктов в заброшенные карьеры и долины ручьев и мелких притоков. Загрязнение подземных вод нефтепродуктами по федеральный округам и субъектам Российской Федерации показано на рис. 2.24.
В меньшей степени происходит загрязнение подземных вод в пределах крупных свалок, полигонов твердых бытовых отходов (ТБО), коммуникаций очистных сооружений и др. При хранении все отходы претерпевают изменения, обусловленные как внутренними физико-химическими процессами, так и влиянием внешних факторов. В результате этого в теле захороненных отходов могут образовываться новые экологически опасные вещества. Наиболее опасным является жидкий фильтрат, образующийся путем проникновения атмосферных осадков и ливневых стоков в накопленную массу ТБО. Фильтруясь, вода накапливает большое количество вредных веществ, превращаясь в высоко концентрированный раствор многих токсичных веществ. Потоки этих растворов проникают и загрязняют поверхностные и подземные воды.
В целом можно отметить, что в подземных водах при промышленном типе загрязнения обнаруживается практически весь перечень выявленных загрязняющих веществ, как неорганических, так и органических; при сельскохозяйственном типе загрязнения наблюдаются преимущественно соединения азота, пестициды; при коммунальном типе загрязнения – соединения азота, железо, марганец, хлориды, фенолы; при загрязнении некондиционными природными водами – хлориды, сульфаты, железо, марганец, фтор, стронций.


Рис. 2.23. Карта выявленных участков загрязнения подземных вод с 1-м классом опасности загрязняющих веществ на территории РФ. Увеличить


Рис. 2.24. Карта выявленных участков загрязнения подземных вод нефтепродукции на территории РФ. Увеличить

На участках загрязнения подземных вод, вызванных промышленными объектами, преобладают содержания загрязняющих веществ в диапазоне 10-100 ПДК, максимальные значения достигают 1000 ПДК и более. При других типах загрязнения преобладают содержания до 10 ПДК, максимальные значения достигают 100 ПДК и более.

Водозаборы с выявленным загрязнением подземных вод
Главным достоинством подземных вод для питьевого водоснабжения является существенно более высокая степень их защищенности от загрязнения по сравнению с поверхностными водами. Выделяются три группы месторождений и водозаборов по условиям защищенности подземных вод:
-        I группа – надежно защищенные напорные водоносные горизонты, перекрытые выдержанными слабопроницаемыми отложениями, на участках, расположенных вне зон селитебной застройки и промышленных зон;
-        II группа – защищенные напорные горизонты на участках в пределах указанных выше зон и безнапорные горизонты при мощности зоны аэрации более 8-10 м и наличии в ее составе слабопроницаемых прослоев мощностью не менее 3 м;
-        III группа – практически незащищенные безнапорные горизонты с небольшой мощностью зоны аэрации, а также водоносные горизонты, эксплуатируемые инфильтрационными водозаборами при непосредственной взаимосвязи поверхностных и подземных вод.
На водозаборах хозяйственно-питьевого назначения (включая одиночные водозаборные скважины) на территории Российской Федерации в 2007 г. выявлены следующие загрязняющие вещества и показатели загрязнения: соединения азота, железо, марганец, сульфаты, хлориды, нефтепродукты, фенолы, барий, бериллий и др.
Загрязнение подземных вод на водозаборах хозяйственно-питьевого водоснабжения по интенсивности загрязняющих веществ показано на рис. 2.25.
Фактические данные о расходе загрязненных вод в общем расходе водозабора или о количестве скважин, дающих загрязненную воду, как правило, отсутствуют. По экспертным оценкам, суммарный расход загрязненных вод, добываемых для питьевого водоснабжения, составляет 5-6% общего объема подземных вод, используемых для этих целей.
Важной проблемой остается изучение химического состава подземных вод, как в естественных условиях, так и в процессе их эксплуатации. В настоящее время эта проблема наиболее актуальна для крупных городов, где уровень техногенной нагрузки достиг максимальных показателей и водозаборы работают в условиях постоянного риска. На многих водозаборах зафиксированы случаи загрязнения подземных вод компонентами техногенного генезиса. Сложившуюся ситуацию можно объяснить тем, что по результатам обследования, выполненного территориальными службами мониторинга, на большей части водозаборов недропользователи не выполняют условий лицензионных соглашений, отсутствуют зоны санитарной охраны, не выполняется программа по контролю за качеством подземных вод, техническое состояние эксплуатационных скважин нередко не удовлетворительное.
Неблагоприятной остается обстановка с ликвидацией бездействующих скважин. Бесхозные скважины являются источниками загрязнения подземных вод, т.к. устья их, как правило, открыты, павильоны разрушены, тампонаж приустьевых площадок нарушен или совсем отсутствует. Нередко в пределах I-го пояса ЗСО на таких скважинах находятся лотки для водопоя скота, выгребные ямы. Часть скважин изливается, что способствует истощению запасов подземных вод, а при отсутствии стока приводит к заболачиванию территории. Помимо эксплуатационных, имеется большое количество неликвидированных гидрогеологических скважин. К ним относятся скважины наблюдательной сети, вышедшие из строя и не подлежащие ремонту.
В последнее время все чаще скважины сооружаются без оформления соответствующих лицензий и без учета гидрогеологических условий данного района. Оборудование их зачастую не соответствует требованиям нормативных документов, зоны санитарной охраны (ЗСО I пояса) разрушены, полуразрушены или вовсе отсутствуют. Нарушение санитарных требований, наряду с установленными и не выясненными источниками загрязнения, являются причиной загрязнения подземных вод.
Таким образом, анализ данных о загрязнении подземных вод на территории Российской Федерации в 2007 г. позволяет констатировать следующее:
-        на 01.01.2008 г. выявлено и повторно обследовано 6118 участков загрязнения подземных вод;


Рис. 2.25. Карта выявленных участков загрязнения подземных вод на водозаборах хозяйственно-питьевого назначения по интенсивности загрязняющих веществ на территории Российской Федерации. Увеличить

-        наибольшее количество участков загрязнения подземных вод расположено на территории Приволжского – 1965 (32%), Сибирского – 1449 (24%); Южного – 897 (15%) и Центрального – 795 (13%) федеральных округов;
-        основными загрязняющими веществами в подземных водах являются соединения азота (2501 участка); сульфаты, хлориды (1009); нефтепродукты (1767); тяжелые металлы (457); фенолы (362 участка);
-        интенсивность загрязнения подземных вод, превышающая 100 ПДК, отмечена в 544 участках; от 10 до 100 ПДК - в 1312; от 1 до 10 ПДК – в 4262 участках;
-        загрязнение подземных вод связано, в основном, с промышленными объектами (2407 участка), в меньшей степени – с сельскохозяйственными объектами (841), с коммунальными объектами (707), с подтягиванием некондиционных природных вод (521 участок);
-        по классам опасности загрязняющих веществ выявленные участки загрязнения подземных вод распределяются следующим образом: 1 класс – чрезвычайно опасные (247 участка), 2 класс – высокоопасные (1005 участков), 3 класс – опасные (2551 участка), 4 класс – умеренно-опасные (1761 участков).
Для 554 участков загрязнения подземных вод класс опасности по СанПиН 2.1.4.1074-01, ГН 2.1.5.1315-03 и ГН 2.1.5.2280-07 не определен или загрязняющие вещества отсутствуют в указанных документах.
В заключении следует отметить, что специальных работ по изучению загрязнения подземных вод на большей части территории России не проводится. Оценка качества подземных вод, в основном, проводится при обследовании территорий и объектов службой ГМСН, а также на объектном уровне по результатам разовых и разновременных опробований и по ограниченному набору определяемых компонентов качества. Систематический мониторинг не ведется даже при наличии наблюдательной сети на техногенных объектах. Все это в значительной мере снижает степень временного и площадного анализа качества и загрязнения подземных вод.
Оглавление доклада
 

 Copyright © ProTown.ru 2008-2015
 При перепечатке ссылка на сайт обязательна. Связь с администрацией сайта.