Охрана подземных вод

Было время, когда никто не думал охранять или защищать подземные воды. В XIX веке во многих странах Европы регу­лярно возникали желудочно-кишечные заболевания. Сотни ты­сяч людей страдали этими тяжелыми болезнями. Никому не приходило в голову, что частой причиной этих эпидемий явля­ется загрязнение питьевой воды, получаемой из колодцев и скважин. Такому положению способствовало слабое развитие микробиологии и бактериологии. Лишь в самом конце прошлого века и начале XX обнаружилось влияние загрязнения источни­ков подземных вод на здоровье людей.
После второй мировой войны началось бурное развитие хи­мической промышленности, автомобильного транспорта, город­ского строительства. В нашей стране до Великой Отечественной войны велась планомерная борьба с бактериальным заражением водоносных горизонтов. В 50—60-х годах встал вопрос об охра­не и защите подземных вод от бытовых и промышленных сто­ков. Возникла опасность истощения их в районах горнодобы­вающих предприятий, городских водозаборов, промышленных предприятий.
Возьмем в качестве примера Украину. Здесь в 1969 году в сутки отбиралось 8 млн. м3 подземных вод, а по расчетам гидрогеологов можно брать только 6 млн. м3. Вот и получа­ется, что каждый год берется на 2 млн. м3 воды больше, чем позволяет природа. А с ней шутки плохи. Такой непомерный забор воды ведет к снижению уровней подземных вод и рез­кому уменьшению их запасов.
Во всесоюзной кочегарке — Донбассе, чтобы обеспечить до­бычу угля из 300 шахт, каждые сутки откачивается 500 тыс. м3 воды. Другой объект —Белозерский железорудный комбинат. Здесь каждый день выбрасывается из земли 100 тыс. м3 дра­гоценной воды. И вот результат — многим населенным пунк­там Запорожской области может не хватить воды.
На территории Украины имеется 450 самоизливающихся скважин. Из них каждый день вытекает до 40 тыс. м3 воды. Небольшая часть ее используется, а другая часть заболачива­ет и засолоняет грунты. Но самое неприятное явление вслед­ствие их деятельности — это истощение водоносных горизонтов.

Старые скважины — путь к загрязнению глубоких горизонтов подземных вод:
1 — загрязненные поверхностные во­ды, поступающие по затрубному про­странству и через устья,

2 — сточ­ные воды, проникающие через корро­дированные участки труб в подземные воды Стрелки — направление движе­ния воды.
Не всегда мы относимся бережно к этому дару природы. Так, в Киеве ценнейшие подземные воды на 40—50% идут для нужд производства, в то время как можно было бы использовать любые непитьевые воды.
Загрязнение подземных горизонтов может идти разными пу­тями. Это могут быть атмосферные осадки, насыщенные про­мышленными и автомобильными газами, просачивающиеся через поверхность земли, потоки водц из поврежденных кана­лизационных сетей. Промышленные стоки могут легко проникать через карстовые каналы, трещины либо старые заброшенные скважины и колодцы.
Опасность проникновения вод через старые буровые сква­жины особенно велика, так как через них загрязняющие потоки могут проникать сразу в несколько горизонтов.
Приведем пример. На территории Украины в 1969 г. было выявлено 2207 скважин, из которых 326 требовали серьезного ремонта, а 1881—немедленной ликвидации.
Геологическими организациями принят ряд мер для упо­рядочения эксплуатации водоносных горизонтов. Ученые и инженеры разработали много интересных методов для охра­ны подземных вод.
Как, например, уменьшить инфильтрацию в породы промыш­ленных отходов из разных котлованов или грунтовых емкостей (так называемых накопителей)? Ведь необходимо сделать так, чтобы стенки и дно не пропускали отходы.
Как будто бы просто! Но когда стали заниматься решением этой проблемы, все оказалось очень сложным. Применили уплот­ненный глинистый грунт. Получилось и дорого, и неэффектив­но. Он довольно хорошо пропускает растворы. Сделали затем экранирование дна и стенок полиэтиленовой пленкой. Как буд­то немного дешевле и надежней. Но… укладка такого экрана очень трудоемка, имеется опасность прорастания растений и взаимодействия с химическими реактивами.
Давайте посмотрим, как в Казахстане экранируют отвал фосфогипса (отход химической промышленности): сначала вы­равнивается и укатывается катками поверхность, затем она обрабатывается гербицидами, чтобы растения не повредили по­крытия. На нее кладут пятисантиметровый слой асфальта. Но это не все. Асфальт покрывают битумно-латексной эмульсией в три слоя по 2 мм. Но и это не все. Сверху кладут метал­лическую сетку. Ее затем покрывают трехсантиметровым слоем асфальта. Авторы считают, что такой экран не будет пропускать растворы. Однако полной уверенности в этом нет.
За рубежом и у нас сейчас модны противофильтрационные стенки глин, имеющих в своем составе очень мелкие частицы (высокодисперсные). Однако и это не решение вопроса. Ученые ищут. Конечно, и существующие экраны — значительный шаг вперед. Когда их не было, загрязнение подземных вод из на­копителей отходов было особенно интенсивным.
Так, на одном из фенольных заводов несколько десятков лет назад были захоронены отходы, но до сих пор они загряз­няют грунтовые воды и реки района.
Перед нами водозабор — несколько буровых скважин и со­оружения для коллектирования воды. Ведь это особенно уяз­вимое место. В соответствии с имеющимися законами вокруг таких водозаборов, для предупреждения их загрязнения соз­даются зоны санитарной охраны подземных вод. Это не только небольшие участки вокруг забора (так называемый первый пояс санитарной охраны), но и обширная территория, окружаю­щая первый пояс. Во второй зоне необходимо исключить лю­бые пути поступления загрязненных поверхностных и сточных вод в толщу породы.
В России созданы специальные гидрорежимные станции, ко­торые обязаны контролировать охрану подземных вод от за­грязнения и истощения. Роль этих станций в защите подземных вод весьма велика. Они выполняют благородную работу, которая позволяет предупредить порчу и уничтожение важ­нейших источников питьевых вод.
Орошение является крупнейшим потребителем воды. К при­меру, на Украине для орошения расходуется до 70% всей добы­ваемой пресной воды. Половина этого количества идет на испа­рение и усваивается растениями. А вот от 20 до 60% воды возвращается в виде возвратного стока. Но эти избыточные воды в большинстве случаев загрязнены. Они часто содержат гер­бициды, ядохимикаты, нитраты, весьма опасные для здоровья людей. Много в них и минеральных примесей.

Такие избыточные воды перехватываются системой дренажей и открытых каналов. Как предотвратить загрязнение ими под­земных горизонтов? Этот вопрос еще ждет своего решения.
Вот еще одна трудная проблема. Разработка полезных ис­копаемых шахтами и карьерами требует откачки больших масс воды. Из года в год подземные воды вокруг только карьера или шахты выкачиваются и отправляются в реки. Города и на­селенные пункты в зоне их депрессионной воронки могут в этом случае лишиться питьевой воды.
Г. В. Короткевич для борьбы с этим явлением предложил оригинальный метод устройства гидрозавесы. Он основан на том, что откачиваемые из карьера или шахты воды не сбрасываются «на сторону», а полностью возвращаются в подзем­ные горизонты, откуда они были взяты. Для этого вокруг гор­ного предприятия устраиваются поглощающие скважины, куда и направляется откачиваемая вода. Возникает замкнутое коль­цо местного питания подземных вод, внутри которого размеща­ется обезвоженный участок шахты или карьера. По­явление такой гидрозавесы приводит к интересному явлению обтекания участка поступающими сюда подземными водами, двигающимися в сторону естественного уклона.
Сейчас гидрогеологи работают над задачей управления под­земными водами. Это значит, что прежде всего необходимо знать заранее, как будут изменяться их количество, уровень подземных горизонтов, химический состав в связи с развитием городов, промышленности, сельского хозяйства.
Человек может и обязан научиться влиять на подземные во­ды. Искусственно пополнять, очищать, а когда нужно, понижать их уровень. Эти задачи современной гидрогеологией успешно решаются. Человек должен по-хозяйски управлять подземными водами.

Print Friendly, PDF & Email

Это интересно:

Радиоактивная вода
В далеком 1896 году супругами Кюри и Беккерелем впервые было открыто явление радиоактивног...
Заболачивание почв
Человечество накопило за прошлые десятилетия богатый опыт подобных работ. Но были не тольк...
Истощение подземных вод
Человек истощает подземные воды Уже много веков и даже тысячелетия человек использует под...
Промышленное загрязнение воды
Промышленность угрожает воде. Перед нами химический комбинат. На его территории громоз­дят...