Ресурсы минеральных пресных вод

На площади распространения  большой группы некарстующихся пород  месторождения промышленного типа могут формироваться только в  пределах крупных тектонических  нарушений, имеющих сравнительно мощные, зоны дробления и брекчирования.

Такие месторождения можно  назвать месторождениями трещинно-жильного типа —это линейные потоки подземных  вод, локализующиеся непосредственно  в зонах дробления тектонических нарушений.

При наличии общих гидрогеологических данных по тому или иному району, где могут быть распространены мелкие месторождения, сущность их разведки состоит  в бурении одной или двух разведочных  скважин для непосредственного  вскрытия водоносного горизонта.

Значительно сложнее обстоит  дело с методикой разведки и оценки эксплуатационных запасов крупных  месторождений подземных вод  промышленного типа, которые используются для централизованного водоснабжения. Объясняется это необходимостью: а) отбора из продуктивного горизонта  значительных объемов пресных подземных  вод крупными водозаборными сооружениями, состоящими, как правило, из целой  системы буровых скважин; б) учета  взаимодействия между буровыми скважинами внутри системы крупного водозаборного  сооружения, а также между крупными водозаборными сооружениями, расположенными на площади месторождения; в) прогнозной оценки влияния интенсивного отбора подземных вод из недр земли на состояние геологической и окружающей среды в целом. Из этого можно  сделать вывод, что методика разведки и оценки эксплуатационных запасов  пресных подземных вод на месторождениях промышленного типа является весьма сложной и принципиально отличается от изучения мелких объектов.

Введение в разведочную  гидрогеологию понятий месторождение  пресных вод, и тем более месторождение  промышленного типа имеет таким образом большое научно-методическое и практическое значение. Эти понятия объединяют комплекс гидрогеологических признаков, а также условия формирования и масштабы использования пресных подземных вод при решении проблем централизованного водоснабжения крупных объектов.

В разрезе месторождения  пресных подземных вод могут  залегать несколько водоносных горизонтов, а нередко и водоносный комплекс. Однако в числе распространенных на месторождении водоносных горизонтов могут быть такие, в пределах которых  по комплексу признаков формируются  основные естественные ресурсы и  запасы месторождения, а также складываются условия, благоприятные для их отбора. К таким признакам можно отнести: а) мощность водоносного горизонта  и литологический состав водовмещающих  пород; б) высокие фильтрационные показатели водоносных пород и их относительно слабую изменчивость в плане и  разрезе; в) постоянно действующие  источники питания, а также гидравлическую связь водоносных горизонтов с поверхностными водами и т. д.

Водоносные горизонты, которые  по ряду гидрогеологических признаков  могут быть основными поставщиками эксплуатационных запасов пресных  подземных вод на данном объекте  при разрешении конкретных проблем  централизованного водоснабжения, можно назвать продуктивными.

К факторам, определяющим закономерности формирования промышленного типа месторождений  подземных вод, можно отнести  геолого-структурные, гидрогеологические, геоморфологические, климатические, гидрологические и технические.

• Геолого-структурные факторы являются основными, определяющими условия образования и залегания водо- вмещающих структур, литологический состав водосодержащих и разделяющих горных пород, закономерности формирования фильтрационных и емкостных свойств пород и их пространственную изменчивость, условия взаимосвязи подземных вод различных горизонтов и т. д.
• Гидрогеологические факторы обусловливают гидродинамический режим и структуру фильтрационного потока подземных вод, режим отбора (безнапорный, упруговодонапорный), условия питания, естественной разгрузки, формирования химического состава, а также влияние отбора подземных вод на состояние окружающей среды и др.
• Геоморфологические факторы определяют для некоторых типов месторождений условия формирования продуктивного водоносного горизонта в плане и разрезе, а также фильтрационных свойств водовмещающих и разделяющих слоев (например, водоносных песчано-галечниковьхх толщ в речных долинах и конусах выноса).
• Гидрологические факторы наиболее существенно определяют условия питания подземных вод в результате инфильтрации поверхностных вод, взаимосвязь поверхностных и подземных вод, а также возможность привлечения поверхностных вод на водозаборном участке.
• Климатические факторы определяют естественные условия питания подземных вод за счет инфильтрации атмосферных осадков, естественной разгрузки подземных вод путем испарения, транспирации растительности и т. д.
• Технические факторы определяют возможность при- . менения рациональной в технико-экономическом отношении системы эксплуатации пресных подземных вод; учитывающей глубину отбора подземных вод, оптимальный дебит эксплуатационных скважин, конструктивные особенности каптажного сооружения и др.

Таким образом, формирование промышленных типов месторождений пресных вод является многофакторным процессом, что и учитывается при их классификации.

2. Ресурсы минеральных пресных вод в мире и стране и Приморском крае.

Человеку каждый день необходима вода для питья и приготовления  пищи. Не так уж вроде и много  воды требуется для этого - примерно 2,5-3 л в сутки на человека, но это 1 м3 в год. К ней предъявляются  повышенные требования по чистоте, она  не должна содержать вредных для  здоровья примесей и патогенных микробов.

Вода нужна людям каждый день и для других целей, поэтому  очень важно ее рационально и  бережно расходовать, поскольку  запасы ее на Земле не так уж и  безграничны. Если доступным для  организмов суши ресурсом пресной воды считать только постоянно возобновляемые запасы воды в почве, биомассе, реках  и озерах, то их суммарный статический  объем составляет всего 0,014% общего количества воды на планете.. Бoльшая  часть запасов пресной воды сосредоточена  в материковых льдах, главным  образом Антарктиды (см. таблицу).

Таб. 1.

В несколько иной форме  данные о распределении воды в  мире представлены на рисунке ниже.

Рис. 1.

Техносфера в настоящее  время сильно конкурирует с биосферой  за наиболее доступные резервуары пресной  воды. Преобладающим источником водоснабжения  в мире остаются реки, многие из которых  зарегулированы человеком: значительная часть стока рек мира проходит через плотины гидроэлектростанций., создано более 30 тыс. водохранилищ с  общей площадью зеркала около 500 тыс. км2, что больше площади Черного  и Азовского морей. Безвозвратный  расход воды, заканчивающийся в основном испарением, составляет 75%.

 Около 70% мирового водопотребления  приходится на сельское хозяйство, 13% - на промышленность, 10% - на коммунально-бытовые  нужды, 7% - на собственные нужды  водного хозяйства (гидроэнергетика,  судоходство, рыбное хозяйство  и др.). Водоемкость разных производств  зависит от вида продукции,  применяемых технических средств  и технологических схем водоснабжения.  Так, на производство 1 т разных  видов готовой продукции расходуются  в среднем такие объемы воды (в м3): угля - 0,6, нефти - 3, стали  - 40, синтетических волокон - 300, бумаги - 900, резины - 2300. Большие объемы воды  требуются для охлаждения энергоблоков: для работы ТЭС мощностью 1 ГВт 1,2-1,6 км3 воды в год, а  для работы АЭС той же мощности - до 3 км3.

 Общий объем организованных (технических) стоков водоотведения  в поверхностные водоемы и  водотоки мира превышает 1300 км3/год.  Для достаточного разбавления  содержащихся в них техногенных  примесей требуется в среднем  в 10 раз больше чистой воды. Таким образом, суммарное прямое  антропогенное вмешательство в  природный круговорот воды достигает  18 тыс. км3/год, что составляет  уже половину речного стока  мира. Кроме этого, существует  еще значительное косвенное вмешательство  в глобальный круговорот воды, обусловленное уменьшением объема  транспирации из-за вырубки лесов.  Вода некоторых рек в промышленных  районах мира полностью (в ряде  случаев более чем однократно) проходит через различные технические системы водопотребления. Потребление водных ресурсов не ограничивается водозабором. Водные артерии широко используются как транспортные пути. Современное техногенное вмешательство в круговорот воды близко к критическому уровню, превышение которого может существенно повлиять на географическое распределение осадков и качество воды природных источников.

 В питьевом водоснабжении  населения в настоящее время  все большее значение начинают  приобретать подземные источники. Используются преимущественно пресные воды из зон активного водообмена и артезианских бассейнов с минерализацией менее 1 г/л, более чистые в санитарном отношении, но и более минерализованные, чем речные воды. Практически вся вода, поступающая в магистрали питьевого водоснабжения, нуждается в специальной водоподготовке, так как во многих случаях трудности возникают не столько из-за недостаточного объема воды, сколько из-за ее низкого потребительского качества. Проблема качества воды связана в основном с массированным техногенным загрязнением поверхностных и отчасти подземных природных вод.

 Географическое распределение  материкового стока крайне неравномерно: более 90% его выносится в Северный  Ледовитый и Тихий океаны, а  на бассейны Каспийского и  Азовского морей, где проживает  80% населения России и сосредоточена  большая часть хозяйственного  потенциала, приходится менее 9%. Поэтому, в частности, Волжский  бассейн испытывает большую техногенную  нагрузку: 18%-ный водозабор (почти  43 км3/год) уменьшает естественный  годовой сток Волги на 10-12%. А  водозабор из таких рек, как  Дон, Кубань, Терек, Урал, достигает  30-40% стока. В целом в Российской  Федерации в 1998 г. использовано  87,3 км3 воды, в том числе из поверхностных источников - 71,0 км3, из подземных - 11,9 км3 и 4,3 км3 морской воды.

 Россия располагает  большими запасами подземных  вод, их потенциальный ресурс  оценивается в 230 км3 в год, из  которых 60% приходится на Европейскую  часть РФ. Утвержденные эксплуатационные  запасы подземной пресной воды  составляют 22 км3/год. На каждого  жителя Российской Федерации  в год приходится в среднем  30 тыс. м3 суммарного речного  стока, 530 м3 суммарного водозабора  и 90-95 м3 воды бытового водоснабжения  (т.е. по 250 л в сутки). В крупных  городах удельное водопотребление  составляет 320 л/сут., в Москве - 400 л/сут.  Средняя водообеспеченность населения  у нас одна из самых высоких  в мире. Для сравнения: США - 320, Великобритания - 170, Япония - 125, Индия  - 65, Ирак - 16 л в сутки. Однако  по сравнению со многими другими  странами пресная вода у нас  расходуется крайне неэкономно. В то же время в ряде районов  на Юге России, в Поволжье и  в Зауралье существуют трудности  с обеспечением населения качественной  питьевой водой.

Рис. 2.

Проблема загрязнения  пресных вод актуальна и для  Приморского края и становится всё  серьезней. Ситуация с водоснабжением качественной питьевой водой в Приморском крае напряженная. Низкое качество питьевой воды связано с высоким уровнем загрязнения водных объектов, используемых для питьевого водоснабжения, недостаточно эффективной технологией водоподготовки, вторичным загрязнением воды в процессе транспортировки до конечного потребителя, а недостаток чистой воды в свою очередь оказывает влияние на возможности развития туризма. Так анализ статистических данных по использованию свежей воды представленных в таблице показал следующее.

 Таблица - Использование свежей воды по Приморскому краю за 2007-2011года