ООО "НПО АКВАТЕХ" Производство оборудования водоподготовки. Установки обратного осмоса.
Характеристика подземных вод Алтайского края, Новосибирской и Кемеровской области (Западной Сибири)

Характеристика подземных вод Алтайского края, Новосибирской и Кемеровской области (Западной Сибири)

Характеристика подземных вод Алтайского края, Новосибирской и Кемеровской области (Западной Сибири)
В статье приводится анализ ситуации с качеством водоснабжения в Западной Сибири (Новосибирская и Кемеровская область, Алтайский край). Приведены графики изменения ситуации, объемы водных ресурсов, превышения ПДК.

09.07.13

Характеристика подземных вод Алтайского края и Западной Сибири

Обеспечение населения Алтайского края качественными питьевыми подземными водами является важнейшим элементом создания приемлемых условий жизни. Около 30% отбираемой подземной воды не соответствует требованиям, предъявляемым к питьевым водам, и около 10% населения Алтайского края используют для питья воду, не соответствующую санитарным нормам [2]. В ряде сельских населенных пунктов для водоснабжения применяются подземные воды с превышающими предельно допустимые нормативы показателями: по минерализации - в 1,2- 3 раза, по жесткости - в 1,2-3 раза, по содержанию сульфатов и хлоридов - в 1,2 - 2 раза, железа и марганца - в 3 - 4 раза [3].

Качество подземных вод на территории России формируется под влиянием ряда природных и техногенных факторов. Часто сложно их отделить друг от друга, поскольку интенсивная хозяйственная деятельность нередко активизирует действие природных факторов, провоцирующих ухудшение качества подземных вод [3].

На территории Российской Федерации распространены различные гидрогеохимические провинции, где наблюдается природное несоответствие качества подземных вод нормируемым показателям питьевых. Обычно выводят подземные воды из разряда кондиционных повышенные содержания таких элементов как железо, стронций, фтор, марганец, литий, кремний, бор и бром, которые нередко образуют целые участки, области, провинции и зоны с аномальными концентрациями. Для использования таких подземных вод в питьевых целях необходимо применение водоподготовки, иначе эта вода оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье населения [3].

В России по состоянию на 1.01.2011 г. учтены прогнозные ресурсы питьевых и технических подземных вод в количестве 869,1 млн. м3/сут. (317,2 м3/год). Ресурсы подземных вод России распределены по ее территориям весьма неравномерно из-за существенного различия природно-климатических условий регионов страны [4]. Обеспеченность населения в регионах РФ подземными водами представлена на рисунке 1, прогнозные ресурсы по федеральным округам на рисунке 2.

Обеспеченность субъектов РФ прогнозными ресурсами пресных подземных вод, м3/сут.

Рисунок 1 – Обеспеченность субъектов РФ прогнозными ресурсами пресных подземных вод, м3/сут.

Прогнозные ресурсы подземных вод (V) с минерализацией  до 3 г/л (1), площадь их оценки (2) и численность населения (3)  по федеральным округам

Рисунок 2 – Прогнозные ресурсы подземных вод (V) с минерализацией

до 3 г/л (1), площадь их оценки (2) и численность населения (3)

по федеральным округам

Структура использования подземных вод в Сибирском федеральном округе (СФО) на протяжении последних 5 лет практически не меняется: на хозяйственно-питьевое водоснабжение расходуется около половины потребляемых вод, остальное находит применение в промышленности и сельском хозяйстве, причем соотношение может меняться в зависимости от географического расположения региона (например, чем южнее территория, тем больше доля потребления воды для орошения). В среднем потребление подземных вод на одного человека  в России составляет 170 л/сут., [3]. Суммарные прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод по Алтайскому краю оцениваются в количестве 11635 тыс. м3/сут., модуль эксплуатационных ресурсов 0,79 л/(с км2). Степень разведанности прогнозных эксплуатационных ресурсов подземных вод невысока. На 01.01.2011 г. в крае известно о 188 месторождениях (328 участках) подземных вод с запасами 2433,99 тыс. м3/сут. По разным данным учитывается порядка 1860 недропользователей, которые осуществляют отбор подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Суммарный отбор подземных вод за 2010 г. составил 652 тыс. м3/сут., из них на хозяйственно-питьевые нужды используется 270 тыс. м3/сут., производственно-техническое водоснабжение – 120 тыс. м3/сут., орошение земель – 180 тыс. м3/сут., водоснабжение животноводства – 80 тыс. м3/сут., прочие нужды – 2 тыс. м3/сут., [4, 5]. Карта расположения месторождения подземных вод Алтайского края (по данным ВСЕГЕИ [6]) представлены на рисунке А.1 Приложения.

Под воздействием антропогенной нагрузки происходит ухудшение качества и загрязнение подземных вод. Не на всех месторождениях, качество подземных вод отвечает нормативным требованиям, предъявляемым к питьевым водам. Так, признаки неполного соответствия качества подземных вод целям питьевого водоснабжения отмечены в 62% разрабатываемых и в 51% неразрабатываемых месторождений, а также в 50% водозаборов, расположенных на участках с неоцененными запасами. При этом в 85% водозаборов это несоответствие связано с природными условиями формирования качества подземных вод, техногенное загрязнение является причиной ухудшения качества 15% источников подземных вод, с обеими причинами связано загрязнение 9% участков. Специальная водоподготовка производится только на 10% водозаборов. Ежегодно на территории России выявляется в среднем около 300-350 новых участков загрязнения подземных вод; за период с 2000 г. по 2009 г. выявлено 2554 таких объекта. Наибольшее количество участков загрязнения выявлено в Сибирском (34%), Приволжском (26,7%), Южном (16,4%) и Центральном (7,8%) федеральных округах. Подземные воды загрязняют азотистые вещества (нитраты, нитриты, аммиак, соединения аммония), нефтепродукты, сульфаты, хлориды, медь, цинк, свинец, кадмий, кобальт, марганец, железо, никель, ртуть или сурьма, фенолы. Источниками загрязнения остаются промышленные и сельскохозяйственные предприятия, коммунальные объекты. Первый от поверхности водоносный горизонт не является в большинстве случаев источником централизованного водоснабжения, но широко используется для нецентрализованного забора подземных вод и, кроме того, играет важную экологическую роль. Загрязнение его широко развито в промышленно освоенных регионах. Источниками загрязнения служат накопители отходов и сточных вод, крупные полигоны твердых бытовых отходов, нефтепромыслы, нефтебазы и т. д. Участки загрязнения грунтовых вод связаны с предприятиями химической, энергетической, нефтехимической и машиностроительной промышленности. Загрязнение более глубоких водоносных горизонтов, используемых для централизованного водоснабжения, зависит от степени их защищенности и особенностей геологического строения данных территорий. Распределение выявленных участков загрязнений приведено на рисунке 3 [3].

Распределение количества выявленных участков загрязнения (N) подземных вод по видам хозяйственной деятельности

Рисунок 3 – Распределение количества выявленных участков загрязнения (N) подземных вод по видам хозяйственной деятельности

Наблюдения за гидрохимическим режимом подземных вод в 2009 г. свидетельствуют о том, что на территории Сибирского ФО изменений их качественного состава в естественных условиях не отмечено. Как и раньше, подземные воды не удовлетворяют нормативным требованиям по железу и марганцу, общей жесткости, минерализации, в меньшей степени – по алюминию, кремнию, барию, литию, фтору и стронцию. Исключение составляет лишь юго-западная часть (Республика Алтай), находящаяся до сих пор под воздействием геодинамической активности после Алтайского землетрясения. Наблюдения за качественным составом подземных вод, осуществляемые в афтершоковый период, свидетельствуют о том, что гидрохимический состав подземных вод в республике весьма чутко реагирует на напряжение в геологической среде. Даже малоамплитудные сейсмические события вызывают колебания в химическом составе подземных вод, поэтому постоянные афтершоки сформировали нестабильность подземной гидросферы [5].

На рисунке 4 представлена диаграмма изменения удельного веса проб из источников водоснабжения не соответствующим нормативам по санитарно-химическим показателям, из которой видно, что до сих пор большую долю «неблагополучных» источников занимают децентрализованные, т.е. по существу подземные воды.

Удельный вес проб (P) питьевой воды водопроводов и  нецентрализованных источников водоснабжения, не соответствующих  гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям

Рисунок 4 – Удельный вес проб (P) питьевой воды водопроводов и

нецентрализованных источников водоснабжения, не соответствующих

гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям

В Новосибирской области на 2011 год отмечены 53 очага загрязнения подземных вод, причем 60% из них имеют класс опасности как «опасные»  (32 объекта – по содержанию Fe2+, Mn2+, NH4+, АПАВ, в единичных случаях Ni2+, NO3-). В них концентрации загрязняющих веществ, таких как железо и марганец, превышают ПДК от 1 до 10 раз в 60% (32 объекта), от 10 до 100 раз в 36% (19 объектов), более чем в 100 раз в 4% (2 объекта) [7].

В Томской области  практически отсутствуют подземные воды, в которых не обнаруживалось бы повышенной концентрации железа и марганца. Так, практически 50% вод имеют содержание Fe в пределах от 5 до 10 мг/л, практически 80% - по марганцу в пределах от 0,1 до 0,3 мг/л [8], нормативных значениях 0,3 и 0,1 мг/л соответственно [2].

Всего на территории Алтайского края насчитывается 119 месторождений пресных подземных вод с утвержденными эксплуатационными ресурсами. На большей части месторождений подземные воды (МПВ) оцениваемых водоносных комплексов (горизонтов), в основном, удовлетворяют нормативам. Подавляющее число водозаборов края, эксплуатирующих подземные воды, работают на участках с неутвержденными запасами и представляют собой одиночные скважины. Для оценки качества воды было проведено опробование источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, которым охвачено более 50 сельских населенных пунктов в 16 районах Алтайского края, исследовано более 200 водных проб. Химический анализ воды выполнялся в Химико-аналитическом центре ИВЭП СО РАН (аттестат аккредитации № РОСС RU. 0001.516189). Качество водных проб оценивалось по отношению к действующим нормативам предельно допустимых концентраций (ПДК), изложенных в СанПиН [2].

В подземных водах отмечено также повышенное содержание соединений железа (от 3 до 7 ПДК). Проблема использования подземных вод с повышенными концентрациями железа для питьевых целей стоит очень остро в Зональном, Краснощековском, Кытмановском, Рубцовском, Смоленском, Советском, Тогульском и других районах. Во многих пробах питьевых вод содержится значительное количество соединений марганца (Третьяковский, Рубцовский, Локтевский, Змеиногорский, Тальменский, Косихинский, Тогульский, Бийский и пр.). Аномальные концентрации элемента характерны для подземных вод коры выветривания палеозоя. Проведенные исследования показали, что присутствие тяжелых металлов в подземных водах связано, главным образом, с выносом солей из осадочных пород и выщелачиванием продуктов выветривания горных пород. Повышенные количества марганца и железа в пресных подземных водах наблюдаются вблизи рудопроявлений [9].

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды

в РФ в 2010 году». – Москва, 2010. – 577 с.

2. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода.  Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». – М.:Стандарт-форм, 2002. – 22 с.

3. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2009 году». – М.:НИА-Природа, 2010. – 288 с.

4. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2011 году». - М.: ФГУНПП «Аэрогеология», 2011. - 274 с.

5. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды

в Алтайском крае в 2010 году». – Барнаул, 2011. – 175 с.

6. Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского [Электронный ресурс]: карта расположения подземных вод и лечебных грязей на территории Алтайского края. — Режим доступа: http://www.vsegei.ru/ru/info/gisatlas/sfo/altaysky_kray/19_mpi%20 voda.jpg.

7. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Новосибирской области в 2011 году» – Новосибирск, 2012. – 148 с.

Источник: диссертационная работа Буравлева В.О.

Предыдущие статьи
Контакты
  • Телефон:
    +7 (385) 269-60-75, Общие вопросы. Фильтры.
    +7 (385) 269-60-35, Промышленная водоподготовка, осмос
    +7 (385) 269-60-49, Системы автоматизации
    +7 (385) 269-60-70, Логистика и бухгалтерия
    +7 (902) 998-60-75, Общие вопросы. Фильтры.
  • Адрес:
    пер.Некрасова 64 (вход с торца здания), Барнаул, Алтайский край, 656038, Россия
  • Email:
    voda@sib-filtr.ru
  • Skype:
    sib-filtr
Карта