Реферат: Ресурсы и качество подземных вод

Прогнозные ресурсы подземных вод составляют более 869 млн. м³ /сут и в основном формируются в бассейнах Волги (116,46 млн. м³ /сут) и Оби (282, 35 млн. м³ /сут) - около 46% от общего количества по России. Свыше 77% (670 млн. м³ /сут) сосредоточено в Северо-Западном, Уральском, Сибирском и Дальневосточном федеральных округах, при этом наибольшая часть (29%) - на территории Сибирского федерального округа.

На территории Российской Федерации разведано 4483 месторождения подземных вод, в эксплуатации находится 1990. Общее количество разведанных эксплуатационных запасов под земных вод, пригодных для хозяйственно-питьевого, производственно-технического водоснабжения, орошения земель и обводнения пастбищ составляет 89,4 млн. м³ /сут, в том числе подготовленных для промышленного освоения (по категориям А+В+С1) - 80,4 млн. м³ /сут. Общая добыча подземных вод составляет 28,15 млн. м³ /сут, в том числе на участках с разведанными запасами - 15,32 млн. м³ /сут, или 54,4%, на неутвержденных запасах подземных вод - 12,83 млн. м³ /сут.

Наибольшим количеством разведанных месторождений и эксплуатационных запасов подземных вод располагает Центральный федеральный округ - 1119 (25%) и 26,12 млн. м³ /сут (29%) соответственно. По федеральным округам (рис. 1.1) количество разведанных месторождений варьирует от 416 (Северо-Западный) до 749 млн. м³ /сут (Сибирский федеральный ок руг), эксплуатационные запасы - от 4,5 (Северо-Западный) до 15,9 млн. м³ /сут (Приволжский федеральный округ).

Наибольшим количеством разведанных запасов подземных вод располагают, млн. м³ /сут: Московская область - 8,67, Краснодарский край - 4,39, Самарская область - 2,82, Нижегородская область - 2,67, Республика Башкортостан - 2,43, Алтайский край - 2,28, Иркутская область - 2,05, Оренбургская область - 1,98, Хабаровский край - 1,84, Владимирская область - 1,83, Ставропольский край - 1,81, Кемеровская область - 1,70, Воронежская область - 1,68, Новосибирская область - 1,66, Красноярский край - 1,65, Республика Северная Осетия - Алания - 1,62, Волгоградская область - 1,52. Суммарная величина запасов по этим 17 субъектам Российской Федерации составляет 42,60 млн. м³ /сут, или 47,7% от общего по России.

Наибольшее количество запасов подземных вод разведано в бассейнах, млн. м³ /сут: Волги - 33,03, Оби - 10,77, Дона - 7,68, Енисея - 5,13, Амура - 4,91 и Кубани - 3,32 (табл. 1.6). Суммарная величина разведанных эксплуатационных запасов по 7 этим речным бассейнам составляет 64,84 млн. м³ /сут (72,5%).

Таблица 1

Прогнозные ресурсы и эксплуатационные запасы подземных вод Российской Федерации по речным бассейнам

При оценке обеспеченности населения ресурсами подземных вод по условиям их защищенности выделены:

надежно защищенные (напорные водоносные горизонты, перекрытые выдержанны ми слабопроницаемыми отложениями, на участках, расположенных вне зон селитебной застройки и промышленных зон);

защищенные (напорные горизонты на участках в пределах указанных выше зон и без напорные горизонты при мощности зоны аэрации более 8-10 м и наличии в ее составе слабопроницаемых прослоев мощностью не менее 3 м);

практически незащищенные (безнапорные горизонты с небольшой мощностью зоны аэрации, а также водоносные горизонты, эксплуатируемые инфильтрационными водозаборами при непосредственной взаимосвязи поверхностных и подземных вод).

Наибольшее количество - около 40% - составляют защищенные месторождения. Практически не защищено около 37% месторождений, причем в ряде регионов (Мурманская, Ленинградская, Ивановская, Воронежская, Липецкая, Белгородская, Волгоградская, Самарская, Ростовская, Оренбургская, Свердловская области, республики Башкортостан, Бурятия, Хакасия, Приморский край) они преобладают. Однако даже на месторождениях, относящихся к этой категории, защищенность подземных вод, как правило, значительно выше, чем поверхностных, что существенно повышает их ценность, особенно в чрезвычайных ситуациях.

Большинство административных районов субъектов Российской Федерации относятся к обеспеченным и надежно обеспеченным подземными водами. Это означает, что все потребители (в том числе и крупные) могут быть обеспечены ресурсами подземных вод, формирующимися на территории района.

В то же время, в связи с неравномерностью распределения прогнозных ресурсов, отсутствием на отдельных площадях подземных вод кондиционного качества, в ряде субъектов выделяются недостаточно обеспеченные районы, где за счет местных ресурсов подземных вод не могут быть удовлетворены потребности рассредоточенных водопотребителей. Больше всего таких районов находится в республиках Калмыкия, Дагестан, Якутия и Удмуртской, в Ростовской, Астраханской, Волгоградской, Саратовской, Новосибирской, Омской, Тюменской, Ленинградской и Новгородской областях, Ставропольском крае и некоторых других субъектах Российской Федерации.

В ряде административных районов при полном удовлетворении рассредоточенных водопотребителей выделяются отдельные крупные водопотребители, не обеспеченные местными ресурсами подземных вод. К таким территориям относятся центральные и восточные районы Московской области, отдельные районы Владимирской, Ивановской, Тульской, Ярославской, Тамбовской, Новосибирской, Омской, Мурманской, Ульяновской, Челябинской, Свердловской, Иркутской, Курганской, Сахалинской областей, Ненецкого автономного округа, Ставропольского края, республик Карелия, Коми, Чувашской и некоторые другие.

С точки зрения использования подземных вод для питьевого водоснабжения на территории России выделяются три группы районов, отличающихся различным качеством вод:

районы, в гидрогеологическом разрезе которых выделяются водоносные горизонты с пресными водами, качество которых по макро и микрокомпонентному составу в естественных условиях полностью отвечают требованиям, установленным для питьевых вод;

районы, где содержание каких-либо микрокомпонентов в пресных подземных водах отдельных водоносных горизонтов превышает установленные предельно допустимые концентрации; на территории России выделено несколько гидрогеохимических провинций, подземные воды которых характеризуются повышенным содержанием таких нормируемых компонентов, как железо, фтор, стабильный стронций, селен, реже с повышенным содержанием марганца, мышьяка, бериллия; на отдельных участках отмечается повышение содержания бора, брома, кадмия, лития;

районы практического отсутствия пресных подземных вод, где распространены подземные воды повышенной минерализации, либо районы, в которых при минерализации, не превышающей установленные требования, подземные воды характеризуются повышенным содержанием хлоридов, сульфатов, а также повышенной общей жесткостью.

Повышенное содержание в подземных водах железа, марганца либо повышенная минерализация и общая жесткость, а также пониженное содержание фтора в целом не являются препятствием к использованию таких вод, так как с применением хорошо разработанных методов водоподготовки качество воды может быть доведено до требуемой кондиции. В то же время для ряда микрокомпонентов подобная технология не разработана.

Россия обладает огромной ресурсной базой питьевых и технических подземных вод, в том числе значительной величиной разведанных запасов: ресурсный потенциал оценивается в 869 млн.м³ /сут (316 км³ /год), разведанные запасы - 89,9 млн.м³ /сут , количество разведанных и включенных в государственный учет месторождений подземных вод - 4624.

Фактически введено в эксплуатацию (полностью или частично) - 2142 месторождений, добыча питьевых подземных вод на которых составляет 14,6 млн.м³ /сут. Степень использования разведанных запасов в среднем составляет 16-18 %, а на введенных в эксплуатацию месторождениях - 30-32 %.

Вместе с тем, при низком уровне использования разведанных запасов подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения в значительных масштабах осуществляется добыча подземных вод водозаборами, созданными на участках, где не производились разведочные работы, не осуществлялся подсчет эксплуатационных запасов, их государственная экспертиза и постановка на госучет (баланс). В целом на территории Российской Федерации действует около 2300 групповых водозаборов с водоотбором более 1 тыс.м³ /сут, из которых (совместно с отбором из одиночных скважин) суммарная добыча составляет 12,5 млн.м³ /сут, что соизмеримо с водоотбором на участках с разведанными запасами.

Общая добыча подземных вод составляет 31,1 млн.м³ /сут, из них 19,5 млн.м³ /сут используется на хозяйственно-питьевое водоснабжение населения; 5,6 млн.м³ /сут - на производственно-техническое водоснабжение; 0,55 млн.м³ /сут - на орошение земель. Величина потерь и сброса вод без использования составляет 5,5 млн.м³ /сут и, в основном, приходится на шахтный и карьерный водоотливы.

В пределах федеральных округов больше всего разведано запасов подземных вод (в млн.м³ /сут): в Центральном - 26,57; Приволжском - 15,87; Южном - 15,39 и Сибирском - 14,93. В этих четырех округах сосредоточено 72,76 млн.м³ /сут или 81 % от всех запасов Российской Федерации.

Наибольшее количество подземных вод добывается и извлекается в пределах Центрального федерального округа - 9,68 млн.м³ /сут или 31 % от общей величины по Российской Федерации, от 14 до 18 % приходится на долю трех округов: Сибирского - 5,37 (17 %), Приволжского - 5,68 (18 %) и Южного - 4,39 (14 %). По остальным трем округам суммарная величина добычи и извлечения подземных вод составляет 6,02 м³ /сут или 19 % от общего количества по России.

Основная часть подземных вод используется на хозяйственно-питьевое водоснабжение. Самое крупное потребление на хозяйственно-питьевые цели отмечается (млн.м³ /сут) в Центральном - 6,83; Приволжском - 3,86; Южном - 2,98 и Сибирском - 2,95 федеральных округах. В этих четырех округах на хозяйственно-питьевое водоснабжение населения используется 16,62 млн.м³ /сут или 85,2 %.

Больше всего расходуются подземные воды на производственно-техническое водоснабжение (млн.м³ /сут) в Центральном - 2,04; Приволжском - 1,15 и Сибирском - 0,91 федеральных округах. Суммарный расход по этим трем округам равен 4,10 млн.м³ /сут или 73,6 % от общей величины использования на эти нужды по Российской Федерации.

На орошение земель наибольшее количество подземных вод используется в Сибирском федеральном округе - 325,5 тыс.м³ /сут.

Необходимо отметить, что не по всем месторождениям качество подземных вод отвечает современным требованиям государственных стандартов хотя бы по одному показателю. Так, признаки несоответствия качества подземных вод отмечены в 62 % разрабатываемых и 51 % не разрабатываемых месторождениях, а также в 50 % водозаборах, расположенных на участках с неоцененными запасами. При этом в 83-90 % такое несоответствие связано с природными условиями формирования качества подземных вод и примерно в 24 % - с техногенным их загрязнением. Поэтому на 445 водозаборах, сооруженных на месторождениях, и 15 водозаборах, расположенных на участках с неоцененными запасами, производится специальная водоподготовка.

Загрязнение подземных вод, в основном первого от поверхности водоносного горизонта, не являющегося в большинстве случаев источником централизованного водоснабжения, происходит на территории расположения накопителей отходов и сточных вод, нефтепромыслов, нефтебаз, складов горючесмазочных материалов на промплощадках, в районах крупных свалок твердых бытовых отходов. Участки с таким типом загрязнения выявлены в 25 субъектах Российской Федерации, где источниками загрязнения, в основном, являются предприятия химической, энергетической, нефтехимической, нефтедобывающей и машиностроительной отраслей промышленности.

На территории России выявлено около 1000 водозаборов подземных вод, включая рассредоточенные одиночные скважины, в которых отмечено постоянное или эпизодическое загрязнение подземных вод. При этом на 120 водозаборах производительность составляет более 1 тыс.м³ / сут. В большинстве водозаборов (80%) загрязнение подземных вод отмечается лишь в отдельных скважинах и по интенсивности (в основном 1-10 ПДК) относятся к незначительно загрязненным подземным водам.

По экспертным оценкам общая добыча загрязненных подземных вод не превышает 5- 8% от общего водоотбора.

Главным достоинством подземных вод для питьевого водоснабжения является существен но более высокая степень их защищенности от загрязнения по сравнению с поверхностными водами.