3.4. Мониторинг подземных вод
Прогнозные эксплуатационные ресурсы питьевых подземных вод Архангельской области составляют более 15,5 млн. м3/сутки. Ресурсы распределены неравномерно, большая часть их сосредоточена в ее центральной и юго-западной части территории.
В пределах Архангельской области государственный мониторинг подземных вод проводится по опорной сети, включающей 92 скважины, 1 родник, 2 гидрометрических поста – всего 95 пунктов наблюдений (рис. 3.1). Кроме того, он включает в себя государственный учет вод, объектный мониторинг – обобщение наблюдений и их обработку по 14 групповым водозаборам области, 29 наблюдательным и 105 водозаборным скважинам.
Рис. 3.1. Схема наблюдательной сети за состоянием подземных вод Архангельской области
При мониторинге подземных вод опорная и локальная сети охватывают объекты, связанные с подземными водами горизонтов четвертичных, пермских и каменноугольных отложений. Они расположены в пределах таких крупных гидрогеологических структур, как Северодвинский и Печорский артезианские бассейны, Балтийский бассейн трещинных вод и в зонах их сочленения. Они охватывают также территории, подверженные влиянию космодрома «Плесецк», хозяйственной деятельностью промышленных предприятий лесопереработки, в пределах крупных месторождений пресных вод из нераспределенного фонда.
Пунктами и полигонами государственной сети обеспечиваются:
объекты изучения естественного режима подземных вод;
площади, в пределах которых возникновение негативных геоэкологических ситуаций связано с хозяйственными объектами федерального значения;
техногенные объекты, на которых требуется осуществлять контроль состояния недр.
На каждом участке необходимо иметь представительный пункт наблюдения (ключевой участок, ярусный куст, створ), чтобы информативность его была максимальной.
Используемые пресные подземные воды области в целом по основным показателям соответствуют требованиям санитарных норм. Отклонения наблюдается по содержанию железа, марганца, стронция, по общей жесткости, по таким физическим показателям, как цветность и мутность. В ряде случаев присутствие в воде вышеперечисленных компонентов в концентрациях, превышающих ПДК, обусловлено природными факторами формирования гидрохимических условий: геологическим строением, литологическим составом водовмещающих пород, условиями питания и циркуляции вод. Обширные болота, служащие наряду с атмосферными осадками источниками питания подземных вод, обогащают их органическим веществом, свободной углекислотой и железом. Так, например, для водоносного комплекса верхнепермских отложений в южной части области характерно повышенное содержание железа до 5…10 ПДК, выпадение которого при окислении в осадок ухудшает органолептические показатели воды (мутность, цветность, вкус).
К
узкой полосе отложений казанско-татарского
яруса верхней перми, протягивающихся
в меридиональном направлении (Каменка
– Пинега – Карпогоры – Березник –
Коноша – Вельск) и содержащих целестин,
приурочены локальные участки подземных
вод с повышенным содержанием –до
2-5 ПДК, стронция. (Предельно-допустимые
концентрации стронция для пресных вод
составляют 7 мг/л.) На рис. 3.2. в качестве
примера представлена схема распределения
стронция в подземных водах первого
от поверхности водоносного горизонта,
построенная для территории
Юго-Восточного Беломорья.
Рис. 3.2. Распределение стронция в подземных водах первого от поверхности водоносного горизонта, мг/л:
1 – меньше 0.5; 2 – 0.5-2; 3 – 2-5; 4 – 5-7; 5 – 7-20; 6 – больше 20; 7 – граница
сакмарского яруса нижней перми.
Имеется прямая зависимость содержания стронция в подземных водах от его содержания в водовмещающих породах. Для пермских отложений, восточнее границы сакмарского яруса, характерны средние содержания стронция в породах сакмарского яруса – 1006 мг/кг, уфимского яруса – 452 мг/кг, казанского яруса – 2400 мг/кг при кларковом содержания стронция в осадочных породах 450 мг/кг. Соответственно, здесь существенно возрастают и содержания стронция в подземных водах: от 2…7 мг/л вблизи границы сакмарского яруса, до 7…50 мг/л на правобережье р. Кулой, на площадях развития верхнепермских отложений, наиболее обогащенных целестином. Воды этой группы наиболее опасны для потребления, так как в них помимо содержания стронция выше ПДК, наблюдаются и отношения Ca/Sr <100, что может вызвать возникновение Уровской эндемии (болезнь Кашина-Бека). Эти подземные воды требуют специальной водоподготовки.
На юге области в зоне активного водообмена техногенные нагрузки оказывают использование минеральных и органических удобрений, пестицидов на сельскохозяйственных угодьях, что ведет к ухудшению качества подземных вод. Особенно критично внесение азотных удобрений, содержание которых в подземных водах имеет накопительный характер, т.к. перерабатываются очень длительное время. С точки зрения проблемы загрязнения подземных вод очень важным является образование диоксинов при специальном хлорировании воды. Диоксины помимо высокой токсичности имеют два отрицательных качества: во-первых, это уже окисленные соединения и поэтому не участвуют в геохимических реакциях с веществом подземных вод. Во-вторых, они способны мигрировать в подземных водах, длительно не распадаясь. Период полураспада диоксинов в почвах составляет 10…12 лет. Попадая в почву, диоксины разрушают почвенные экосистемы, порождая массовые мутации у почвенных бактерий. В породах верхних водоносных горизонтов диоксины ведут себя как консервативные вещества, и их миграция не может сдерживаться геохимическими барьерами. Огромный вклад в токсичность воды могут дать донные осадки. Учитывая наличие отдельных эпизодов обнаружения диоксинов в водах Архангельской области, этот вопрос требует серьезного внимания и специального изучения, хотя диоксины в организм человека попадают преимущественно с продуктами питания.
В пределах Ненецкого АО Архангельской области объектами наблюдений подземных вод в криолитозоне являются: надмерзлотные водоносные горизонты и воды подрусловых и подозерных таликов; межмерзлотные водоносные горизонты; основной водоносный горизонт (таликовый или подмерзлотный на глубину до первого регионального водоупора). Размещение наблюдательной сети скважин осуществляется с учетом краткости (2…5 месяцев) существования сезонно-водоносного надмерзлотного горизонта, ограниченной площади распространения водоносных горизонтов в таликах и региональное распространение подмерзлотных вод.