Мониторинг подземных вод

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3

Глава 1.  Мониторинг подземных вод как одна из основных составляющих мониторинга  окружающей среды  Российской Федерации………………...…5

Глава 2. Оценка качества подземных вод ………………………………...….9

Глава 3. Мониторинг подземных вод на  территории Северо-Западного федерального округа  РФ…………………………………………………….…..11

3.1 Подземные воды………………………………………………………..…11

3.11 Пресные подземные воды……………………………………………….11

3.12 Минеральные подземные вод………………………………………...…12

3.13 Термальные подземные вод……………………………………….…….13

3.2 Загрязнение подземных вод  на территории Северо-Западного  федерального округа………………………………………………………..…….13

 3.3 Ведение наблюдений за состоянием подземных вод…………………..18

Глава 4. Мониторинг подземных вод на  территории Вологодской области…………………………………………………………………...…....…..20

4.1 Подземные воды……………………………………………………...…..20

4.11 Пресные подземные  воды………………………………………………..…20

4.12 Минеральные подземные  воды…………………………………………......23

4.2 Мониторинг  подземных вод  Вологодской области……………….…24

      Заключение……………………………………………………………...…....26

      Список используемой литературы………………….………...…………….28

 

 

 

 

 

Введение

Термин мониторинг вошел в научный оборот из англоязычной литературы и происходит от английского слова monitoring — контрольное наблюдение. В свою очередь слово monitoring происходит от английского monitor, имеющего в английском языке несколько значений: 1) старший ученик, наблюдающий за порядком в младшем классе (в так называемых ланкастерских школах, основанных на принципе взаимного обучения); староста в классе; 2) монитор, прибор или устройство для наблюдений и постоянного контроля за чем-либо; 3) тип корабля.

Понятие мониторинг подразумевает постоянное контролирование чего-либо, проведение постоянного наблюдения за чем-либо.

Термин «мониторинг» и его производные широко используются в различных областях знаний: в биологии, медицине, географии и геологии. Многообразие объектов наблюдений или объектов мониторинга привело к большому числу терминов и понятий, характеризующих различные виды мониторинга.

 Понятие мониторинга окружающей среды было впервые введено Р. Мэнном в 1972 г. на Стокгольмской конференции ООН и с тех пор постоянно развивается и обсуждается на различных международных конгрессах и совещаниях. На Стокгольмской конференции ООН мониторингом окружающей среды было предложено называть систему повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой. Однако вскоре стало ясно, что такое определение сужает рамки содержания мониторинга и не позволяет во всей полноте раскрыть его цели и задачи.

У нас в стране одним из первых теорию мониторинга стал разрабатывать Ю.А. Израэль. Уточняя определение мониторинга окружающей среды, Ю.А. Израэль сделал акцент не только на наблюдении, но и на прогнозе, введя в определение термина «мониторинг окружающей среды» антропогенный фактор как основную причину этих изменений. Мониторингом окружающей среды он называет систему наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды.

 К настоящему времени установилось такое определение: мониторинг – это система повторных наблюдений, оценки и  прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием естественных и антропогенных факторов.

 Мониторинги классифицируют по объектам контроля, методам их исследования и другим признакам. Различают мониторинги: глобальный, региональный, базовый (фоновый), импактный (в особо опасных зонах и местах), авиационный (осуществляемый с помощью самолетов и вертолетов), космический (с применением космических средств наблюдения), экологический (экосистемный), санитарно-токсикологический и др.

Мониторинг подземных вод - система наблюдений, на основе которой дается оценка существующего состояния подземных вод и прогноз его изменения под влиянием антропогенных факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1.  Мониторинг подземных вод как одна из основных составляющих мониторинга  окружающей среды Российской Федерации

Прогнозные ресурсы подземных вод и их использование

 

Использование подземных вод, тыс. м3/сут.        Всего: 9100,9 тыс. м3/сут

Расшифровка сокращений: ХПВ - хозяйственно-питьевые воды ПТВ - производственно-технические воды ОРЗ - орошение земель

 
      Сегодня государственный мониторинг геологической среды (ГМГС) Российской Федерации представляет собой федеральную систему наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния геологической среды. Являясь информационной системой, ГМГС обеспечивает получение, сбор, хранение, передачу, первичную обработку, оперативный доступ к большим объемам разнообразной информации о геологической среде, содержащей количественные и качественные параметры, а также графический материал. Целью ведения ГМГС является обеспечение органов государственного управления, юридических и физических лиц сведениями о текущем состоянии геологической среды и тенденциях его изменения под воздействием природных и антропогенных факторов для принятия управляющих решений в области рационального использования и охраны недр, включая подземные воды.

Мониторинг подземных вод рассматривается В.М.Шестаковым как система режимных наблюдений за подземными водами, направленными на гидрогеологическое прогнозирование, осуществляемое в связи с решением задач управления определенными инженерными объектами. Поскольку гидрогеологическое прогнозирование, как правило, опирается на моделирование гидрогеологических (геофильтрационных и геомиграционных) процессов, то основное внимание должно быть направлено на составление гидрогеологической модели, которая в процессе наблюдений проходит этапы совершенствования применительно к требованиям решения задач прогноза и управления. Учитывая эколого-гидрогеологическую направленность мониторинга подземных вод, В.А. Мироненко (1993) предлагает называть его гидрогеоэкологическим. В гидрогеоэкологическом направлении наибольшее практическое значение имеет мониторинг загрязнения подземных вод, реализация которого вместе с тем имеет существенные методические затруднения, связанные с недостаточной практической разработанностью геомиграционных моделей, на которые должен опираться такой мониторинг. Среди основных задач мониторинга подземных вод В.С.Ковалевский и С.М.Семенов (1998) выделяют следующие:  
   1. Исследование пространственно-временных закономерностей формирования подземных вод, которые могут изучаться на основе стационарной опорной наблюдательной сети. Данные пространственно-временных наблюдений необходимы для составления региональных прогнозов естественного или слабо нарушенного режима подземных вод, а также их картографирования. Кроме того, данные опорной наблюдательной сети должны служить основой для составления региональных гидродинамических и воднобалансовых моделей с сосредоточенными или распределенными в пространстве параметрами, в том числе для построения карт параметров для моделей крупных централизованных водозаборов, для обоснования и выбора необходимых для прогнозных оценок значений требуемых для обеспечения уровней или расходов подземных вод среднемноголетнего питания подземных вод, выявления многолетних трендов, оценок вероятных дефицитов водных ресурсов в маловодные периоды, для составления региональных прогнозов режима подземных вод и оценок их оправдываемости и т.д.  
   2. Оценка техногенных воздействий на подземные воды в целях прогноза возможных изменений гидрогеологических условий и своевременного принятия мер по охране и разработке рекомендаций по рациональному использованию подземных вод и оздоровлению взаимосвязанной с подземными водами окружающей среды.  
      Водохозяйственные воздействия наиболее интенсивно изменяют гидрогеологические условия, водный и солевой баланс подземных вод и требуют детальных исследований, обеспечивающих необходимую информацию для решения вопросов прогноза и управления режимом подземных вод. Вполне понятно, что опорная государственная мониторинговая сеть не в состоянии охватить и повсеместно изучить все подобного рода воздействия на подземные воды. Такие исследования должны осуществляться по специальной ведомственной, муниципальной и приватной наблюдательным сетям. Вместе с тем полностью не учитывать воздействия перечисленных нарушений режима подземных вод по мониторинговой сети нельзя, т.к. они могут существенно изменять как фоновый, так и регионально нарушенный режим подземных вод на значительных площадях.  
      Принцип районирования с учетом всех основных факторов и условий формирования режима подземных вод предусматривает выделение провинций по периодам преобладающего питания подземных вод, зон по интенсивности дренированности подземных вод, районов по геологическому строению и гидрогеологическим условиям, видов и разновидностей режима по геоморфологическим условиям и глубинам залегания грунтовых вод.

 Целью эколого-гидрогеологического районирования является ориентирование мониторинга подземных вод на решение экологических проблем. В его основу может быть положено выделение территорий с различной степенью и характером нарушенности режима подземных вод, определяющих соответственно степень и характер взаимосвязанной с подземными водами окружающей среды. Обычно выделяют территорию с практически естественным (слабо выраженным режимом), с нарушенным и сильно нарушенным (практически искусственным режимом подземных вод).  
      Для территорий со слабонарушенным режимом подземных вод типично сохранение зональных черт, охарактеризованных при районировании по условиям формирования естественного (сохранение фонового) режима подземных вод. Для территорий с нарушенным режимом подземных вод характерно как сохранение в трансформированном виде зональных черт режима, так и четкое проявление техногенных воздействий на подземные воды в виде статистически значимых трендов. Для выявления отклонений параметров режима от фоновых разработана серия способов оценки фонового и техногенного режима подземных вод.

По характеру нарушенности режима подземных вод обычно выделяют территории с техногенно обусловленным увеличением или уменьшением разности приходных и расходных статей водного баланса, а также с развитием загрязнений подземных вод. Такие территории определяются по четко выраженным положительным и отрицательным трендам, т.е. по постоянной во времени тенденции к подъему или спаду уровней, а также к росту минерализации подземных вод или концентрации отдельных компонентов состава вод, по появлению в подземных водах не свойственных природным условиям ингредиентов. Для территорий с сильно нарушенным режимом подземных вод характерно практическое отсутствие зональных черт режима, "задавленных" техногенными факторами, которые и определяют все особенности как внутреннего, так и многолетнего режима подземных вод.

 Наблюдательная сеть, предназначаемая для изучения основных региональных факторов нарушения режима подземных вод, должна размещаться створами от центров наибольшего техногенного возмущения до участков с естественным фоновым режимом. При определении их направлений необходимо принимать во внимание подверженность территорий негативным процессам (карст, оползни, просадки и др.) с тем, чтобы изучить степень и характер нарушений режима подземных вод на территориях, где подобные процессы могут активизироваться под влиянием изменений гидрогеологических условий.  
      Следует подчеркнуть, что наблюдения за компонентами окружающей среды, взаимосвязанной с подземными водами и нарушаемой изменениями гидрогеологических условий, прямо не входят в состав мониторинга подземных вод, но тесно связано с ним. Поэтому эти наблюдения должны быть скоординированы и взаимосвязаны при планировании соответствующих мониторингов других сред. Необходимость координации обусловлена тем, что наблюдения за соответствующими изменениями в среде должны быть поставлены именно в тех местах, где наиболее интенсивно проявляется определяющие их изменения в режиме подземных вод, что может сказать лишь гидрогеолог по данным мониторинга подземных вод.

Таким образом, районирование по условиям формирования естественного режима подземных вод и наложенное на него эколого-гидрологическое районирование позволяют обосновать исходную структуру опорной наблюдательной сети, отражающую суммарно принципиальные черты как фонового (естественного), так и регионально нарушенного режима подземных вод. Все планы хозяйственного освоения территории должны согласовываться со службой государственного мониторинга для прогноза влияния этого воздействия на окружающую среду. Процедура оптимизации наблюдательной сети и программ исследований по ним является многоступенчатой, комплексной и должна осуществляться при реализации нескольких последовательных этапов.

Глава 2. Оценка качества подземных вод

Оценка качества (состояния) подземных вод четко регламентирована нормативными и директивными документами и устанавливается по отношению к ПДК. Для оценки масштабов техногенного загрязнения подземных вод предлагается ввести физические точки их отсчета. Такими точками отсчета могут быть качество подземных вод в естественном состоянии (Се), предельно-допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих веществ в подземных водах, используемых для питьевых целей.

Кроме того, для характеристики масштабов загрязнения подземных вод важное значение имеет размер площади (Р) области загрязнения. Таким образом, состояние загрязнения подземных вод дается по двум показателям: качеству подземных вод (С) и размерам области загрязнения (Р). На этой основе выделяется четыре уровня состояния подземных вод или классов их состояний:

• относительное благополучие (класс нормы). В основном качество подземных вод соизмеримо с Се, может превышать его, но не выходить за рамки ПДК, то есть: Се < С/ПДК, при этом области загрязнения или вообще отсутствуют, или незначительны по размерам (Р < 0,5 км2);

тенденции негативных изменений (класс риска). Качество подземных вод непрерывно ухудшается, оно достигло ПДК или превышает его, но не свыше 3-5 ПДК на отдельных участках (Р от 0,5 до 5 км2);

• кризисное состояние (класс кризиса). Качество подземных вод на больших площадях существенно превышает ПДК (до 10 раз), то есть ПДК < С/ПДК, при этом размеры площадей загрязнения меняются от 5 до 10 км;
• бедственное состояние (класс бедствия). Качество подземных вод в зоне загрязнения более 10 ПДК с тенденцией к ухудшению, при этом размеры площадей загрязнения более 10 км с тенденцией к увеличению.

В первой зоне (норма) не требуется никаких специальных природоохранных мер, кроме соблюдения требований законодательства и осуществления контроля за состоянием подземных вод.