2.2. Основные проблемы нитратного загрязнения подземных вод в Республике Беларусь
2.2.1. Подземные воды, их образование и значение. Грунтовые воды
Воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и газообразном состоянии называются подземными водами [8].
Запасы подземных вод и условия их залегания зависят от состава горных пород определяющего пористость (наличие капиллярных пор) и скважность (присутствие капиллярных пустот). Они определяют влагоемкость и влагопроницаемость. Отсюда деление горных пород на водопроницаемые (песок, галечник) и водоупорные (глина, глинистый сланец).
Подземные воды имеют важнейшее значение для человека и в первую очередь как источник пресных вод для водоснабжения, особенно в засушливых районах, также их используют для нужд промышленности и сельского хозяйства (в том числе для орошения). Минеральные подземные воды используются в медицине, термальные – для нужд отопления. К сожалению, излишний отбор подземных вод зачастую проводит к истощению их запасов, просадкам грунтов, их загрязнению.
Подземные воды, образовавшиеся на первом от поверхности водоупорном слое, называют грунтовыми водами. Уровень грунтовых вод постоянно меняется. Так, в зависимости от количества дождевых вод, весной – талых вод и их испарения уровень грунтовых вод то поднимается, то опускается. Уровень грунтовых вод обычно определяют по уровню воды в колодцах. Если водонепроницаемый слой имеет наклон в определенную сторону, то вода течет вниз в этом направлении и выходит на поверхность земли в виде ручья, ключа или родника.
Грунтовые воды добывают путем выкапывания колодцев (Рис. 1).
Рис. 1.Схема расположения грунтовых вод
Грунтовые воды питаются просочившимися атмосферными осадками, водами рек, озер, водохранилищ.
В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать.
Так как глубина залегания грунтовых вод определяется, прежде всего, климатическими условиями, в разных природных зонах она различна. Так, в тундре уровень грунтовых вод практически совпадает с поверхностью, а в полупустынях находится на глубине 60-100 м, причем не повсеместно, и эти воды не обладают достаточным напором.
Подземные воды имеют большое значение в природе: являются важнейшим источником питания рек, озер, болот; растворяют различные вещества в породах и переносят их; при их участии формируются карстовые и оползневые формы рельефа; при близком залегании к поверхности могут вызывать процессы заболачивания; снабжают растения влагой и растворенными в них элементами питания и т. д. Они широко используются человеком: являются источниками чистой питьевой воды; применяются для лечения целого ряда заболеваний человека; обеспечивают производственный процесс водными ресурсами; используются для орошения полей; из термальных вод получают большое количество различных химических веществ (йод, гауберову соль, борную кислоту и др.).
На сегодняшний день во многих регионах состояние подземных вод оценивается как критическое и имеющее опасную тенденцию дальнейшего ухудшения. Несмотря на то, что запасы подземных вод велики, возобновляются они крайне медленно, и это необходимо учитывать при их расходовании. Не менее важна и охрана подземных вод от загрязнений.
Подземные воды (причем не только поверхностные, но и глубинные) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека: предприятий горнодобывающей промышленности, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, населенных пунктов и др. Среди загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров.