Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Современные проблемы обеспечения населения Орловской области ресурсами подземных вод
Н.В. Канатникова
Орловский государственный университет,
г. Орел
Орловская область располагает значительными ресурсами подземных вод, на которых базируется хозяйственно-питьевое и частично промышленное водоснабжение. В региональном плане территория области находится на сочленении Московского и Днепро-Донецкого артезианских бассейнов, являясь основной областью питания прилегающих артезианских бассейнов. Значительное количество атмосферных осадков(500-800 мм в год) в лесостепной зоне, расчлененный рельеф, преобладание в литологическом составе трещиноватых пород, относительно небольшая мощность перекрывающих отложений, отсутствие толщ выдержанных региональных водоупоров определяют в регионе благоприятные условия формирования подземных вод. То, что находится у нас под ногами на глубине сотен метров, можно схематично представить в виде нескольких огромных подземных лабиринтов, каждый из которых величиной во всю Орловскую область. Все эти лабиринты заполнены пресной водой. Вода в этих лабиринтах находится в постоянном движении, создавая тем самым так называемые «водоносные системы». Несмотря на то, что эти лабиринты формировались в разные геологические периоды (кайнозой, мезозой, палеозой) и продолжают формироваться до сих пор, все водоносные системы находятся между собой и с поверхностными водами в постоянном взаимодействии. На территории области получили распространение 20 водоносных горизонтов и комплексов, приуроченных к четвертичным, меловым, юрским, каменноугольным и девонским отложениям.
Водоносные горизонты четвертичных, меловых, юрских, каменноугольных отложений как источник водоснабжения имеют ограниченное значение и используются, в основном, для местных нужд в сельской местности. Основными источниками централизованного хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения на территории Орловской области являются всего 2 водоносных комплекса: Задонско - Оптуховский (г. Мценск, г. Болхов) и Воронежско-Ливенский (г. Орел, п. Кромы, г. Ливны). Подводные реки этих комплексов текут в сторону Москвы. Эти системы сформировались в девонский период палеозойской эры - около 300 млн. лет назад и приурочены к трещиноватым карбонатным породам, что обусловливает повышенное содержание солей жесткости и железа питьевых вод. К этому же периоду относятся те известковые отложения, которые каждый житель г. Орла может увидеть у берега Орлика на «Дворянке». Западные районы области питаются из водоносных систем более позднего периода – мезозоя (220-60 млн. лет назад). Эксплуатируются подземные воды группами или одиночными буровыми скважинами различной глубины: от 50 - 60 до 150-200 м.
Основная работа по разведке подземных ресурсов была проделана в 60-80 годы XX века. За последние два десятилетия никаких серьезных исследований не проводилось. Даже карты, которыми сейчас пользуются гидрогеологи, датированы 1976 годом. На сегодняшний момент в Орловской области разведано 42 месторождения подземной воды, эксплуатационные запасы которых составляют 714,77 тыс. м3/сут. В настоящее время эксплуатируются 17 месторождений из 42. Большинство из разведанных водозаборов области законсервированы. Фактический отбор во всех действующих водозаборах ниже их эксплуатационных запасов. Использование подземных вод оценивается величиной 313,12 тыс. м3/сут. Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод в области составляет 2590,7 тыс.м3/сут. при потреблении воды 364,75 тыс. м3/сут., что в несколько раз меньше ее запасов. Из этого следует, что 23 административных района относятся к категории надежно обеспеченных и только Орловский район относится категории обеспеченных. В области зарегистрировано 940 недропользователей (подземные воды). На территории области учтено 4710 эксплуатационных скважин, из них действующих 3169, остальные заброшены и являются источниками загрязнения, многие из них неизвестно кому принадлежат. 92 % населения области использует для водоснабжения водопроводную воду централизованного водоснабжения, остальные пользуются колодезной водой или имеют собственные скважины.
Несмотря на кажущуюся высокую обеспеченность подземными водами, интенсивная эксплуатация, разнообразные гидрогеологические условия формирования запасов подземных вод и их качества, а также существенное влияние на подземные воды техногенной деятельности, приводящее в первую очередь к их загрязнению, вызывают необходимость управления режимом эксплуатации подземных вод.
Режим подземых вод Орловского промышленного района
В результате интенсивной и длительной (1951-2003гг.) эксплуатации подземных вод водоносного Задонско-Оптуховского карбонатного комплекса в районе г. Орла образовалась единая эллипсовидная депрессионная воронка, вытянутая вдоль р. Оки на 24 километра и шириной до 8 километров. По центру воронки уровни снижены на 10-20 метров, а на остальной территории на 1-5 метров. Максимальные понижения в эксплуатационных скважинах не превышают расчетных значений.
В водоносном Воронежско-Ливенский карбонатном комплексе за этот же период эксплуатации водозаборов образовалась региональная депрессионная воронка сложной эллипсовидной формы с максимальным диаметром 66 километров и минимальным - 48 километров (по контуру снижения порядка 1 м).
В начале 70-х годов прошлого века орловские гидрогеологи провели уникальное и сложное научное исследование – смоделировали на компьютере характер поведения двух депрессионных воронок, которые образовались в подземных водах на границе Орловской и Брянской областей. Депрессионные воронки со временем должны были соединиться. Чтобы снизить нагрузку на подземные воды, в этом районе нужно было построить альтернативный источник водоснабжения г. Орла. Так, в 1992 году был построен Кромской водозабор, за счет которого обеспечивается половина населения областного центра. Однако, на западе области (район н.п. Селихово- Меловое) в 80-е годы прошлого века Орловская воронка все-таки соединилась с Брянско - Карачевской депрессией. Теперь часть пресной воды, которую потребляют жители Брянщины, - это вода подземных источников, расположенных на территории Орловской области.
Интенсивный и длительный водоотбор из Задонско-Оптуховского и Воронежско-Ливенского комплексов групповыми водозаборами привел к осушению современных отложений и возможности инфильтрации поверхностных загрязненных вод. В вышезалегающем Задонско-Оптуховском водоносном комплексе уровень в центре водозабора с начала эксплуатации снизился на 3-6 метров в верхней части комплекса и на 16 метров в нижней, что указывает на гидравлическую взаимосвязь этого комплекса с эксплуатируемым Воронежско-Ливенским. За время эксплуатации водозабора в вышезалегающем Задонско-Оптуховском водоносном комплексе образовалась эллипсовидная депрессионная воронка с максимальным диаметром 12 километров (по линии водозабора) и минимальным - 4 километра.
Режим подземых вод Ливенского промышленного района.
Постоянный водоотбор из целевого горизонта в течение последних лет сформировал в районе централизованных водозаборов (скважин) г. Ливны постоянную по форме депрессионную воронку, размеры которой не превышают 1-2 километра. Величина срезки уровня от начала эксплуатации составляет 2-2,1метра. Водозаборы, эксплуатирующие водоносный горизонт путем каптажа родников депрессионных воронок не образуют.
Режим подземых вод Мценского промышленного района.
В пределах зон влияния групповых водозаборов г. Мценска образовалась единая депрессионная воронка эллипсовидной формы, вытянутая вдоль р. Зуши на 2 километра и шириной до 1 километра. Срезка уровней с начала наблюдений (1969 г.) в центрах водозаборов составляет 1,20-3 метра, что намного меньше допустимых (10-37м). В настоящее время водоотбор в районе Мценского промрайона полностью обеспечен естественными ресурсами подземных вод, поэтому незначительная депрессионная воронка от работы групповых водозаборов стабилизировалась.
Отбор подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения обеспечен разведанными запасами во всех районах области, но существуют проблемы с их охраной от загрязнения производственно-бытовыми стоками, поверхностными водами с низкой степенью очистки производственных стоков промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также из-за нарушения границ зон санитарной охраны вокруг одиночных скважин и водозаборов и по ряду других причин, способствующих загрязнению поверхностных вод. Со временем эти загрязнения постепенно попадают в подземные горизонты, иногда превышая допустимые пределы содержания различных элементов и соединений в питьевых водах. Действующая в области система водоснабжения населения находится не на должном уровне: техническое состояние водоразводящих сетей неудовлетворительное, износ их доходит до 50 % и непрерывно возрастает, что влечет за собой частые аварии и, как следствие, загрязнение водопроводной воды. Потери воды в сетях из-за коррозии и износа труб, а также из-за утечек в водопроводных сетях жилищного фонда составляют более 30 %. В Орловской области 2214 источников централизованного водоснабжения, из них не отвечают санитарным нормам и правилам 490, или 22 % (в 2004г 456, или 19,2 %), в том числе из-за отсутствия зон санитарной охраны – 400 скважин, или 18 %. Неблагополучными районами по санитарно-техническому состоянию источников централизованного водоснабжения являются Троснянский район -56,7 %, Колпнянский – 54,1 %, Знаменский 47,7 %. По-прежнему несвоевременное устранение аварий не проведение дезинфицирующих мероприятий после их устранения из-за слабой материально-технической базы коммунальных предприятий также приводит к низкому качеству подаваемой населению питьевой воды. В 2005году впервые за 142-летнюю историю Орловского водопровода население и все потребители стали иметь непрерывное круглосуточное водоснабжение.
Практически все водозаборы г. Орла и г. Мценска тяготеют к речным долинам, т.е. к участкам, где подземные воды не защищены. Именно в такой последовательности происходит изменение качественного состояния подземных вод в сторону ухудшения. Одновременно к участкам, где подземные воды не защищены или условно защищены, приурочены основные промышленные районы области. Большое значение в формировании химического состава подземных вод (в условиях нарушенного режима) приобретает техногенный фактор, т.к. отмечается химическое и нефтяное загрязнение в промышленно-развитых районах. В пределах крупных водозаборов произошло увеличение минерализации, общей жесткости, повысилось содержание железа. Пробы воды по микробиологическим показателям также часто не соответствуют санитарным нормам.
Поэтому для решения сложившейся ситуации Постановлением Коллегии Орловской области № 205 от 03.09.07 г. утверждена областная целевая программа «Обеспечение населения Орловской области питьевой водой на 2008-2010 годы», основными задачами которой являются:
· повышение надежности системы водоснабжения;
· снижение уровня износа объектов водоснабжения;
· увеличение объемов добычи питьевой воды;
· увеличение доли воды, соответствующей гигиеническим нормативам;
· отработка инновационных технологий (пилотные проекты строительства двух станций обезжелезивания, установка трех станций фильтрационной очистки воды);
· восстановление и реконструкция в сельских населенных пунктах систем водоснабжения, находящихся в нерабочем состоянии, либо подающих воду ненадлежащего качества;
· улучшение состояния и обеспечение соблюдения режимов зон санитарной охраны и водоохранных зон источников питьевого водоснабжения;
· сокращение непроизводительных расходов воды;
Список литературы
1. Рябоконева В.Н. Обеспеченность Орловской области ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения//Природные ресурсы – основы экономической стратегии развития региона. Сборник / Под ред. А.Н. Новикова. - Орел, 2002. – С. 75-77.
2. Состояние и охрана окружающей среды Орловской области в 2002 году: Доклад / Под ред. А.Н. Новикова. - Орел, 2003. - 272 с.
3. Тихонова Г. Водные ресурсы области // Природные богатства Орловского края / Г. Тихонова. - 1997. - С. 104-111.
4. Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решения // Сборник научных статей. - 2004. - С. 12-15.