Подземная гидросфера - Евгений Викторович Пиннекер

2. О прогрессирующем истощении подземных резервуаров можно судить хотя бы потому, что за 1940–1980 годы использование подземных вод в СССР возросло в 15 раз, а количество откачиваемых вод при осушении месторождений увеличилось в 15 раз уже за последние 25 лет. Громадные депрессионные воронки вызвали снижение уровня подземных вод (местами более 50–100 метров), некоторые подземные водозаборы перестали функционировать.

3. «Оборотной стороной» научно-технического прогресса является постоянно растущий перечень загрязнителей: в 1944 году нормировалось содержание 13 загрязняющих веществ, в 1960 году 70, в 1967 — 180, в 1973 — 250, в 1980 году — около 500.

4. Согласно недавним подсчетам американских футурологов, к 2000 году потребность в воде на Земле увеличится в 2 раза, а количество пресной воды на одного человека уменьшится на 35 %.

Основную угрозу водным ресурсам представляет загрязнение. Источники водоснабжения — реки, озера и подземные резервуары — одновременно используются для сброса сточных вод. Вот что при этом происходит: один кубометр стоков загрязняет примерно 10–13 кубических метров чистой воды, а попадание некоторых органических и радиоактивных веществ порой требует стократного или даже тысячекратного разбавления.

Наиболее легко загрязняются озера. Хорошо известна судьба озера Эри в США: в нем не осталось ничего живого, и некогда прекрасное озеро превратилось в вонючий водоем. Я видел бухту Неаполя и Токийский залив: они производят отталкивающее впечатление, представляя дурно пахнущие, покрытые толстой нефтяной пленкой или плавающими отбросами лагуны. В столь же плачевном состоянии находятся некоторые реки, в частности возле крупных городов и больших промышленных предприятий, имеющих значительные стоки.

Подземные резервуары загрязняются не столь легко и быстро, как поверхностные водотоки и водоемы. Они в той или иной степени защищены из-за трудности естественного проникновения загрязнителей в земные недра и хорошей сорбционной способности горных пород, вызывающей поглощение загрязняющих веществ.

Однако, несмотря на защищенность, загрязнители тем не менее поражают подземные воды. Вот основные виды загрязнений: промышленное — обязано сточным водам различных отраслей промышленности, сельскохозяйственное — от внесения в почву удобрений и ядохимикатов, коммунально-бытовое — вследствие сброса нечистот в пределах населенных пунктов, за счет внедрения морских или глубоких соленых вод и, наконец, в результате ядер-ных взрывов, как это имело место, например, в США.

Все виды загрязнений опасны. По интенсивности и масштабам воздействия на подземную гидросферу наибольший вред наносит промышленное загрязнение, в частности сточные воды химических, нефтеперерабатывающих и целлюлозно-бумажных предприятий. Это они отравляют озера и реки. Стремясь обезопасить поверхностные воды, на ряде предприятий за рубежом сбрасывают в подземные резервуары наиболее ядовитые стоки, не поддающиеся очистке. Все это, несмотря на жесткие защитные мероприятия, постепенно приводит к загрязнению подземной гидросферы, поскольку объемы вырабатываемых промышленных стоков растут, как мы видели, очень быстро.

Да и «непредвиденных» аварий становится с каждым годом все больше. О них часто сообщается в печати развитых капиталистических стран. Это, прежде всего, утечки загрязнителей из трубопроводов, хранилищ стоков, отстойников и так далее. Назову также аварию, когда лопнувший нефтепровод, подобно известным катастрофам танкеров, загрязнил на долгие годы все вокруг; одновременно с поверхностным водотоком отравленным оказался гидравлически связанный с ним грунтовый водоносный горизонт.

Большой вред наносит естественным подземным резервуарам фильтрация сточных вод сквозь почву из мест их хранения. Такие случаи происходят в результате переполнения хранилищ или различного рода неисправностей. Точно такой же результат имеет попадание ядохимикатов или удобрений, используемых при обработке почвы. Тут загрязнение приобретает площадной характер. Все это в конечном итоге ухудшает качество подземных вод.

Даже казалось бы не имеющая отношения к подземной гидросфере авиация порой оказывает на нее негативное воздействие. В качестве типичного примера можно привести случай, который произошел на одной из военно-воздушных баз США. О нем стало известно, а о многих подобных происшествиях зарубежная печать старается хранить молчание.

…Самолет, совершая вынужденную посадку, разлил по поверхности земли около 110 тысяч литров реактивного топлива. Произошло это непосредственно на территории военно-воздушной базы. Водоносный горизонт трещиноватых кристаллических пород оказался так сильно загрязненным, что только через 15 лет удалось восстановить существовавшую ранее систему водоснабжения из буровых скважин…

Конечно, подземная гидросфера загрязняется не столь интенсивно, как поверхностные воды. Но, как показывает только что приведенный пример, если такие вещества попали в подземные резервуары, то избавиться от них бывает гораздо труднее, чем от загрязнения рек, озер или морей.

Другой вид угрозы — истощение ресурсов подземной гидросферы, прежде всего подземных вод. Причиной его служит интенсивный водоотбор из земных недр (в количествах, превышающих естественное или искусственное восполнение).

Большей частью это дело вынужденное, и человек идет на него сознательно, когда забор воды, скажем, имеет целью осушение месторождений полезных ископаемых или водопонижение для сооружения подземных коммуникаций. Так, на железорудных месторождениях ряда областей СССР, где эксплуатация ведется на глубинах более 400 метров, частично осушены водоносные горизонты, перекрывающие рудную залежь. На нефтегазовых месторождениях нередко извлекаются трудновозобновляемые термы или рассолы. При различных видах строительства приходится осушать котлованы и откачивать при этом громадные количества воды. То же самое имеет место при добыче каменного и бурого угля, полиметаллов.

Порой водопонизительными скважинами выкачиваются из земных недр целые реки. Естественным путем такие потери уже не могут восполниться. И без этого не обойтись! Иначе нельзя вести добычу полезных ископаемых и возводить подземные сооружения. Однако во многих случаях истощение происходит из-за недостаточного знания гидрогеологической ситуации, сочетающегося с неумеренной эксплуатацией подземных вод.

Здесь уместно привести пример эксплуатации водозаборных колодцев на западе США. Из-за работы на «износ» перестали фонтанировать или вообще иссякли тысячи скважин. Штат Аризона, где водоснабжение и орошение целиком идут за счет подземных вод, стоит перед настоящей катастрофой; на 100 и более метров снизился уровень в основном подземном резервуаре Огаллала, протянувшемся от Небраски до Техаса. В приморских районах из-за истощения водоносных горизонтов происходит внедрение соленых морских вод. Аналогичные примеры можно привести и по другим странам.

Объективности ради следует сказать, что водоотбор из подземных резервуаров не всегда приносит вред. Вспомним хотя бы осушение переувлажненных земель Колхиды: тут некогда кишащая комарами болотистая территория была превращена буквально в цветущий сад. К сожалению, больше приходится иметь дело с негативными последствиями.

Истощение ресурсов подземных вод прямо или косвенно сказывается на других компонентах подземной гидросферы и окружающей природной среды в целом. Ведь в природе все взаимосвязано. Понижение уровня грунтовых вод сразу же вызывает сокращение запасов почвенной влаги и иссушение сельскохозяйственных угодий, часто сопровождается гибелью лесов, снижением водности рек и наступлением пустынь. Обезвоживание сказывается не только на водоносных, но и на водоупорных породах, которые лишаются связанной воды. В свою очередь происходящее при этом уплотнение ранее