Питьевая вода из-под земли

Питьевая вода из-под земли

А.Н. Клюквин, Центральный региональный геологический центр МПР России

Ю.О. Зеегофер, ФГУП «Геоцентр-Москва»

Концепция устойчивого развития, признанная мировым сообществом, предусматривает улучшение качества жизни людей при сохранении потенциала окружающей среды и максимально бережном использовании природных ресурсов, в первую очередь водных.

Проблема обеспечения населения России доброкачественной питьевой водой относится к числу наиболее социально значимых, поскольку от нее зависит здоровье людей, экологическая и эпидемиологическая безопасность регионов страны.

Водная проблема актуальна и для Подмосковья, однако здесь она имеет специфические особенности.

Если москвичи, как и большинство населения других регионов России, обеспечиваются водой из поверхностных источников, то более 90% жителей Московской области пьют воду, добываемую из глубоко залегающих подземных водоносных горизонтов, природная защищенность которых от многочисленных источников загрязнения гораздо выше.

Однако, несмотря на такую естественную защищенность, качество подземных вод может со временем ухудшаться.

Как правило, этот процесс развивается очень медленно и обусловлен двумя основными причинами.

Во-первых, ввиду изменения гидрохимической структуры подземной водоносной системы при работе водоотбора к нему могут «подтягиваться» некондиционные воды из других водоносных горизонтов. Обычно это наблюдается при недостаточном уровне изученности гидрогеологических условий в районе размещения водозабора и ошибках прогноза эксплуатационных запасов подземных вод.

Во-вторых, причиной ухудшения качества подземных вод является несоблюдение установленных требований к техническим системам их эксплуатации, наличие многочисленных техногенных источников загрязнения в санитарно-защитных зонах водозаборов или даже практическое отсутствие таких зон. В большинстве случаев «проводниками» загрязняющих веществ с поверхности земли в глубь недр служат старые заброшенные скважины, находящиеся в очень плохом техническом состоянии, своевременно не ликвидированные их владельцами в установленном законном порядке.

Достаточно ли подземных вод в Подмосковье для устойчивого социально-экономического развития региона? Для ответа на этот вопрос необходимо определить перспективный уровень их потребления, интенсивность воспроизводства естественных ресурсов, систему эксплуатации подземных вод, качество добываемых вод.

Потребность в подземных водах

Добыча пресных подземных вод в Подмосковье начала развиваться с конца XIX столетия.

В середине 80-х годов XX в. общий отбор подземных вод на территории Московской области и города Москвы достиг своего максимума, составив немногим менее 3,7 млн куб. м в сутки. В последующий период прослеживается достаточно устойчивая тенденция снижения учтенного подземного водоотбора.

Анализируя данные о потребности в воде и реальном водопотреблении в Московской области, можно отметить, что фактический водоотбор всегда был меньше расчетных величин заявленной потребности.

По нашим оценкам, реальные потребности Московской области в подземных водах на перспективу 10–15 лет не превысят фактического отбора в 1993 г., т. е. 3,5 млн куб. м в сутки, или 71% от расчетной потребности на 2005 г.

Дополнительным основанием для такого утверждения являются результаты прогноза численности населения Московской области, согласно которому она должна сократиться с 6,5 млн человек в 1999 г. до 6,2 млн — в 2015 г.

По данным учета, проводимого службой государственного мониторинга подземных вод, использование этих вод на производственные нужды составляет 20–30% от отбора подземных вод в целом. Это позволяет утверждать, что удельное потребление хозяйственно-питьевой воды в жилом секторе городских поселений Московской области определяется величиной, близкой к 350–360 л в сутки на человека.

Вместе с тем отметим, что в Московской области имеются возможности получения дополнительного резерва подземных вод за счет ее экономии. Вероятная величина экономии хозяйственно-питьевой воды в области может составить около миллиона кубических метров в сутки, или около 30% от современного отбора подземных вод.

Естественные ресурсы подземных вод

В отличие от большинства других видов полезных ископаемых, содержащихся в недрах, подземные воды обладают замечательным свойством естественного воспроизводства. И если извлечение подземных вод из недр за многолетний период не превышает объема их восполнения в водоносных горизонтах в процессе природного водообмена, то эта система водоснабжения может устойчиво действовать достаточно длительный период времени.

Основным источником формирования естественных ресурсов пресных подземных вод на территории Московской области являются атмосферные осадки. Выпадая на поверхность, часть их просачивается в систему водоносных горизонтов и формирует подземный сток. Благодаря огромной регулирующей емкости подземных коллекторов общий подземный сток в многолетнем разрезе в отличие от поверхностного не претерпевает существенных колебаний. Норма естественных, т. е. ежегодно восполняемых за счет атмосферных осадков ресурсов подземных вод в границах Московской области составляет около 8,6 млн куб. м в сутки. В среднем на питание подземных вод в рассматриваемом регионе поступает около 11% нормы атмосферных осадков.

Сопоставление данных о естественных ресурсах пресных подземных вод, формирующихся непосредственно на территории Московской области, и прогнозной оценки эксплуатационного водоотбора для обеспечения потребностей населения Подмосковья и хозяйственного использования позволяет сделать вывод, что прогнозный отбор подземных вод составит не более 40% от общей суммы восполняемых естественных ресурсов.

Эксплуатационные запасы подземных вод

Геологами разведаны и переданы водохозяйственному комплексу эксплуатационные запасы пресных подземных вод мощностью 5,1 млн куб. м в сутки, подготовленные к промышленному освоению. Из них 80% формируется непосредственно в пределах области.

В большинстве случаев оценка эксплуатационных запасов проведена на период 25 лет. Это означает, что отбор установленного для каждого участка количества подземных вод в полном соответствии с рекомендованной государственной экспертизой схемой эксплуатации (глубина скважин и нагрузка на них, расстояние между водозаборными узлами, наличие установленных зон санитарной охраны и некоторые другие показатели) гарантирован в течение всего расчетного периода эксплуатации.

В 1999 г. этот срок для значительного количества месторождений подземных вод и их участков заканчивается и требуется переоценка утвержденных ранее запасов. К 2001 г. потребуется переоценить 42%, а к 2005 г. — 52% запасов месторождений подземных вод в границах Московской области. Актуальность указанной переоценки диктуется также произошедшими за последние десятилетия изменениями в водохозяйственной и экологической обстановке в Подмосковье. По имеющимся предварительным оценкам, неблагоприятные изменения экологической обстановки зафиксированы в пределах значительной части из 57 разведанных, но не освоенных месторождений подземных вод (в результате отвода земель под коттеджную и иную застройку, строительства в их пределах объектов, являющихся потенциальными источниками загрязнения подземных вод и др.).

Качество воды

Несмотря на достаточность в целом ресурсов подземных вод для областных нужд, существует ряд не решенных до сих пор проблем рационального их использования.

Прежде всего необходимо исключить или снизить уровень техногенного загрязнения подземных вод (около 80% их добычи приходится на водозаборы, размещенные в пределах городской селитебной и промышленной застройки). По данным обследований водозаборов, проведенных в последние годы в разных районах области, от 30% до 70% водозаборных скважин требуют ремонта или обновления. Без проведения указанных восстановительных работ они будут выступать источниками загрязнения, проникающего в эксплуатируемые водоносные горизонты по разрушенным стволам скважин.

Весьма важна проблема состава подземных вод. Содержание в них естественных компонентов ранее не контролировалось, либо контролировалось не достаточно. Прежде всего это касается стронция, бария, бора, лития, концентрации которых в подземных водах на части территории области заметно превышают допустимые.

Эти проблемы особенно актуальны для 19 районов области, располагающихся в ее центральной части (Солнечногорский, Мытищинский, Балашихинский, Люберецкий, Ленинский районы); в бассейне рек Пахры и Лопасни (Подольский, Чеховский и Домодедовский районы); в бассейне реки Клязьмы (Щелковский, Павлово-Посадский, Ногинский, Орехово-Зуевский, Шатурский) и, наконец, на юго-востоке Московской области в бассейне реки Москвы (Воскресенский, Раменский, Егорьевский, Коломенский районы). Указанные районы в наибольшей мере урбанизированы, и в них проживает основная часть населения области.

Предварительный анализ ситуации в названных районах показывает, что решение отмеченных проблем может быть достигнуто, во-первых, путем подачи чистой питьевой воды с окраинных месторождений области в центральную ее часть, а также в города, находящиеся в бассейнах рек Пахры, Лопасни, Клязьмы, во-вторых, путем перемещения водозаборных скважин из загрязненных мест в более благоприятные места и рационального перераспределения водоотбора из разных водоносных горизонтов, в-третьих, путем внедрения технологических систем подготовки воды перед подачей потребителю.

Уместно подчеркнуть также, что рациональный выбор тех или иных способов улучшения качества питьевой воды возможен лишь при условии целенаправленного доизучения гидрогеологических условий региона и современного состояния подземных вод в рамках работ по переоценке их эксплуатационных запасов, тесно увязанных с работами по ведению государственного мониторинга подземных вод.

Таким образом, Московская область имеет благоприятные природные условия для возобновления используемых ресурсов пресных подземных вод в количестве, достаточном для ее устойчивого развития на длительную перспективу. Однако возможность реализации природного потенциала региона зависит от стратегии и тактики в сфере водной политики.