Мониторинг подземных вод

Урбанизированные территории. г. Санкт-Петербург. Среди антропогенных факторов, вызывающих загрязнение грунтовых вод, выделены атмогенный (промышленное загрязнение атмосферы), поверхностный (применение антигололедных солей, складирование сырья, производственных и бытовых отходов) и подземный, связанный как с прорывами сточных коммуникаций, так и с фильтрацией вод через культурный слой. Характер загрязнения уверенно фиксируется по компонентам загрязнения: бытовой – главным образом по хлору, нитратам и алюминию, промышленный – по сульфатам и ряду тяжелых металлов. Ведущим компонентом загрязненных грунтовых вод являются сульфаты. Данные наблюдений в районах новостроек говорят о том, что за последние 25 лет содержание сульфатов в грунтовых водах возросло в 5-6 раз. Максимальное содержание сульфатов – 700 мг/дм3 было отмечено в центральной части города. Минерализация грунтовых вод в центральной части города составляет 1,2-1,5 г/дм3, фиксируется повышенная жесткость до 28 мг-экв/л и перманганатная окисляемость до 57 мгО2/л, практически повсеместно отмечается высокое содержание иона аммония, достигая в отдельных пунктах 8-18 мг/дм3, нефтепродукты в 30-60% проб превышают ПДК – до 1,6 мг/дм3. В ряде скважин фиксируются тяжелые металлы (барий, кадмий) в концентрациях свыше ПДК. Данные режимных наблюдений за качеством грунтовых вод показывают, что тенденция увеличения степени загрязнения грунтовых вод сохраняется. г. Вологда. Грунтовые воды четвертичных отложений характеризуются повышенной минерализацией (1,2 г/дм3), жесткостью 12,4 мг-экв/дм3,окисляемостью перманганатной 43 мгО2/дм3, содержание аммония достигает 13 мг/дм3.

Сельскохозяйственная деятельность и применение минеральных и органических удобрений приводит к площадному загрязнению подземных вод. Сохраняется региональное нитратное и бактериальное загрязнение подземных вод ордовикского комплекса на Ижорском плато Ленинградской области и юге Красносельского района г. Санкт-Петербурга. Содержание нитратов часто превышает ПДК, достигая 60-80 мг/дм3. Попутно увеличивается содержание хлоридов до 80 мг/дм3 и сульфатов до 60 мг/дм3 при фоновых значениях 15-20 мг/дм3. Это связано с нерешенной проблемой утилизации отходов. Оконтурена крупная зона нитратного загрязнения грунтовых вод на юге Псковской области и в бассейне р. Великой в районе г. Псков. Как правило, нитрат-иону в аномальных зонах сопутствуют тяжелые металлы. Содержание нитритов в грунтовых водах в целом по Новгородской области достигает 10-39 мг/дм3. В западной части Вологодской области выявлено повсеместное загрязнение питьевых подземных вод пестицидами.

Самоизливающиеся скважины оказывают негативное влияние на качество подземных вод – идет образование оврагов, промоин и воронок на поверхности земли, заболачивается территория, нарушаются гидрохимические условия зоны аэрации, происходит изменение солевого состава грунтовых вод, вследствие самоизлива минерализованных вод с глубинных горизонтов. Всего в СЗФО выявлено более 400 самоизливающихся скважин.    

 По  состоянию на 01.01.2006 г. выявлен 181 очаг  техногенного загрязнения подземных  вод, в т.ч. на 75 водозаборах. Очаги  загрязнения носят локальный  и площадной характер. Многолетние  наблюдения за состоянием геологической  среды показывают, что улучшения экологической обстановки, практически, не наблюдается.

 

3.3 Ведение наблюдений за состоянием подземных вод.

 

Государственная сеть расположена преимущественно в зоне естественного режима (72 % ПН). В зоне нарушенного режима всего расположено 186 из 652 ПН. При этом основное внимание уделяется тем водоносным подразделениям, воды которых используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения.

В процессе стационарных наблюдений за состоянием подземных вод изучается их гидродинамический и гидрохимический режимы. Наблюдения за режимом подземных вод включают в себя наблюдения за уровнем, химическим составом, температурой и дебитом ПВ. Объемы и сроки работ регламентируются Методическими рекомендациями по организации и производству наблюдений за режимом уровня, напора и дебита подземных вод (ВСЕГИНГЕО, М., 83 г.); Методическими указаниями по производству наблюдений за режимом температуры подземных вод (ВСЕГИНГЕО, М., 82 г.); а также целями и задачами мониторинга подземных вод на территориях СФ. Частота замеров определялась степенью внутригодовой и многолетней изменчивости подземных вод и преимущественно составила 4 – 6 раз в месяц, что представляется наиболее оптимальной величиной.   

 Замеры  уровня проводились гидрогеологическими  рулетками и электроуровнемерами, в самоизливающихся скважинах замеры давления производились образцовыми манометрами с пределами измерения 0-1,6 атм. с установкой и снятием его после замера. Частота замеров преимущественно составила 4–5 раз в месяц, что представляется наиболее оптимальной величиной, при которой фиксируются все необходимые экстремальные значения уровней. Замеры уровней подземных вод проводились на большинстве наблюдательных пунктах, в т.ч. на 471 ПН федеральной сети.   

 Измерения  температуры подземных вод проводились с помощью ртутных метеорологических термометров ТМ-3, ТМ-10  с точностью 0,1оС преимущественно 3 - 4 раза в месяц, широко практиковались совместные измерения температуры и уровня в скважине. Наибольшее количество скважин федеральной сети с наблюдениями за температурой подземных вод приходится на Мурманскую и Архангельскую области, а также  Республику Коми (соответственно на 45, 28 и 12 ПН).   

 Отбор  проб воды из скважин производился  пробоотборником с предварительной  прокачкой скважины вручную желонкой. Из самоизливающихся скважин пробы отбирались в струе потока. Частота отбора проб – практически повсеместно 1 раз в год. Пробы воды отбирались для изучения закономерностей химического состава и качества подземных, формирующихся под влиянием природных факторов, своевременного обнаружения антропогенного воздействия на подземные воды и оценки степени его воздействия. Преимущественно это пробы на сокращенный и полный химический анализ, микрокомпоненты, тяжелые металлы, нефтепродукты, железо консервированное.

Измерение дебита и напора осуществлялось только в Мурманской области.   

 Комплекс  гидрохимических исследований, проводимый  по наблюдательной сети, должен  определять виды и объемы антропогенной  нагрузки на территориях, подверженных  антропогенному воздействию. Последнему должно уделяться наибольшее внимание в условиях возрастающего техногенного воздействия на качество подземных вод. С этой целью, помимо изучения макро компонентного состава подземных вод, определяется содержание в них микрокомпонентов, органических примесей и радионуклидов. Выбор перечня определяемых показателей качества подземных вод производился в каждом конкретном случае на основе анализа многолетней информации о результатах аналитических исследований подземных вод и имеющихся сведений о находящихся вблизи источниках загрязнения подземных вод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4 . Мониторинг подземных вод на  территории Вологодской области

 

4.1 Подземные воды

Вологодская область располагает значительными ресурсами подземных вод: от пресных для хозяйственно-питьевого водоснабжения до минеральных вод и рассолов, применяемых в качестве лечебных. В практике используются воды следующих водоносных горизонтов:

• аллювиальных отложений;
• межморенного;
• нижнетриасового;
• верхнепермского татарского;
• верхнепермского казанского;
• нижнепермского;
• средне-верхнекаменноугольного;
• нижнекаменноугольного веневско-протвинекого;
• нижнекаменноугольного тульско-михайловского;
• верхнедевонского.

По состоянию на 01.01.2007г. на территории области разведано 42 месторождения питьевых, 4 - технических и 15 - минеральных лечебных подземных вод. Общее количество утвержденных эксплуатационных запасов подземных вод по области составляет 142,8 тыс. м3 /сутки, из них на питьевые подземные воды приходится 141,3 тыс. м3/сутки, технические подземные воды - 0,962 тыс. м3/сутки, минеральные лечебные подземные воды - 0,4836 тыс. м3/сутки.

4.11 Пресные подземные воды

Пресные подземные воды являются одним из важнейших видов полезных ископаемых и имеют стратегическое значение как единственно надежный источник питьевого водоснабжения населения. Поэтому регулирование использования, включая организацию устойчивого воспроизводства ресурсной базы и эффективный контроль охраны подземных вод, является важнейшей государственной задачей в области недропользования.

Количественные показатели, характеризующие ресурсную базу питьевых подземных вод Вологодской области, весьма внушительны. Ресурсный потенциал подземных вод с минерализацией до 3 г/дм3, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, на сегодня оценивается в 7557,1 тыс.,м3/сут. и значительно превышает потребность в воде питьевого качества, однако обеспеченность подземными водами территории области крайне неравномерна. Основной объем запасов питьевых подземных вод сосредоточен в западной части области, где распространены водообильные каменноугольные горизонты в отличие от центра и востока области, которые обеспечены подземными водами слабо и неравномерно.

Сложившуюся ситуацию с использованием разведанной ресурсной базы пресных подземных вод нельзя назвать благоприятной. Общая величина извлеченных подземных вод в 2006 году составила 153,04 тыс. м3/сутки. При этом на разведанных месторождениях отобрано только 16,06 тыс. м3/сутки, или 10,5 % от общего водоотбора. Остальной водоотбор приходится на участки с неутвержденными запасами. В настоящее время эксплуатируются 35 месторождений питьевых и технических подземных вод с запасами 142,3 тыс. м3/сут. по категориям А, В и С. Остальные месторождения находятся в нераспределенном фонде недр. Следовательно, разведанная ресурсная база используется на уровне 76% по количеству введенных в эксплуатацию месторождений и всего 11,2 % по запасам.

Рис. 1.3.11. Диаграмма водоотбора пресных подземных вод по данным учета за 2006 год.

Эксплуатационные запасы 4 месторождений технических подземных вод составляют 1,0 тыс. м3/сут. Технические воды используются для производственных нужд, в том числе рассолы в п. Ботово Череповецкого района (минерализация 230 г/дм3) и г. Кадникове Сокольского района (минерализация 259 г/дм3) используются в объеме 0,26 тыс. м3/сут. для полива федеральных автомобильных дорог в зимнее время.

Из общего учтенного водоотбора пресных подземных вод на территории Вологодской области (153 тыс. м3/сут.) использовано на хозяйственно-питьевые нужды (ХПВ) 39,5 тыс. м3/сутки и производственные нужды (ПТВ) 23,57 тыс. м3/сутки, что практически соответствует уровню предыдущего года. Сброс без использования составил 89,97 тыс. м3/сутки, включая водоотлив на Белоручейском месторождении флюсовых известняков - 44,36 тыс. м3/сутки и самоизлив бесхозных скважин - 45,61 тыс. м3/сутки, то есть 58,8% от всего количества извлеченных подземных вод (рисунок 1.3.12).

Рис. 1.3.12. Диаграмма использования пресных подземных вод по данным учета за 2006 год (тыс. м3/сут)

Промышленный розлив питьевых вод осуществляют колхоз "Племзавод Родина" ("Вологодская") Вологодского района, ООО "ЭкоМир" ("Кремлевская"), ЗАО "Вологодский мясокомбинат" ("Вода 100 %") г. Вологды и реализация через торговую сеть воды из скважины № 23, принадлежащей ФГУП "Учебно-опытное хозяйство "Молочное" Вологодской молочной академии им. Верещагина ("Александровская").

Извлечение пресных подземных вод из недр осуществляется одиночными скважинами, централизованными водозаборами, шахтными колодцами, при каптаже родников и карьерной разработке месторождений полезных ископаемых.

В целом по области по-прежнему преобладают децентрализованные водозаборы, состоящие из одной или нескольких скважин. Централизованные водозаборы действуют в городах и районных центрах области (гг. Бабаево, Великий Устюг, Вытегра, Тотьма, Никольск, Устюжна, с. им. Бабушкина, с. Сямжа и других). В 2006 году на территории области учтено 917 водозаборов, из них 208- групповых и 709- одиночных. Ориентировочное количество рабочих скважин - 2370, резервних-270, самоизливающихся - 52.

Созданная ресурсная база пресных подземных вод не отражает в полной мере реальных возможностей организации водоснабжения из защищенных подземных источников. Доля подземных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении то административным районам варьирует от менее 10 % (Белозерский и Кадуйскяй районы) до 90 % и более (Вожегодский, Вытегорский, Междуреченский, Тарногский, Тотемский, Чагодощенский, Устюженский). В Бабаевском и Бабушкинской районах потребность в питьевых водах полностью обеспечивается за счет подземных вед. Для водоснабжения г. Череповца используются исключительно поверхностные воды. Кроме того, не обеспечены запасами питьевых подземных вод г. Вологда и районные центры области: гг. Белозерск, Кириллов, с. Нюксеница, пгт. Кадуй и другие. Учитывая это, приоритетной задачей воспроизводства ресурсной базы является обеспечение запасами питьевых подземных вод населенных пунктов, не имеющих подземных источников водоснабжения, в первую очередь, как резервного источника водоснабжения в чрезвычайных ситуациях.

Для решения этой задачи в области проводится целенаправленная работа по анализу возможности обеспечения населения качественной питьевой водой, постановке поисковых и оценочных работ за счет различных источников финансирования. С целью создания резервных источников водоснабжения на период чрезвычайных ситуаций разработан и утвержден первым заместителем Губернатора области В.В.Рябишиным план мероприятий до 2012 года.

4.12 Минеральные подземные воды

На территории Вологодской области минеральные воды имеют широкое распространение. При значительных ресурсах минеральных подземных вод та 01.01.2007 г. разведано 15 месторождений. Эксплуатационные запасы утверждены государственной и территориальными комиссиями по запасам полезных ископаемых, а также приняты НТС в количестве 0,4836 тыс. м3/сутки. Число вновь выявленных месторождений увеличивается незначительно. В отчетном году запасы утверждены на 1-м месторождении лечебных минеральных вод Новаторском в г. Великий Устюг. Прирост запасов лечебных минеральных подземных вод (ЛМПВ) составил 54,4 м3/сутки.