ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КАК КОМПОНЕНТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КАК КОМПОНЕНТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

И. С. ЗЕКЦЕР

В последние десятилетия понятие об окружающей нас при­родной среде не только укоренилось в научной литературе, но и прочно вошло в нашу повседневную жизнь. Прошло много меж­дународных конференций и симпозиумов, посвященных охране окружающей среды, организованных ООН, ЮНЕСКО, ЮНЕП и другими международными союзами и ассоциациями. Специа­листы многих стран мира выражают беспокойство по поводу прогрессирующего загрязнения воды и воздуха, истощения зе­мельных и лесных ресурсов и вообще "бурного" вмешательства человека в природу. В высокоразвитых странах становится, как сказал поэт, "все меньше окружающей природы, все больше ок­ружающей среды". Это обстоятельство волнует многих, и не только специалистов.

В решении проблемы охраны окружающей среды и разра­ботке мероприятий по рациональному использованию природ­ных ресурсов участвуют специалисты разного профиля - гео­графы, геологи, экологи, почвоведы, гидротехники, биологи, экономисты. В Последние десятилетия в обсуждение этой про­блемы включились писатели, журналисты, деятели искусства. Такой живой интерес широкой общественности к "взаимоотно­шениям" человека с природой свидетельствует прежде всего о том, что всем нам далеко не безразлично, в какой окружающей среде будем жить мы сами, наши дети и внуки.

Нужно понимать и помнить, что любой вид хозяйственной деятельности (промышленное, гидротехническое и гражданское строительство, вырубка леса, мелиорация и распашка земель, использование поверхностных и подземных вод и т. д. вплоть до осуществления проектов регионального перераспределения вод­ных ресурсов) всегда и неизбежно оказывает влияние на окру­жающую среду. И главная задача науки - научиться правильно прогнозировать возможные изменения в окружающей среде, разработать научные основы рационального природопользова­ния (справедливо выражение "используя - охраняй, охраняя - используй!"), разработать научно обоснованные рекомендации по предотвращению отрицательного влияния хозяйственной де­ятельности на окружающую среду.

В последние десятилетия во многих странах стало очевид­ным, что одним из важнейших природных ресурсов являются подземные воды. Геологи стали часто говорить, что подземные воды - это полезное ископаемое номер один. Еще в 1931 г. ака­демик А. П. Карпинский писал о подземной воде: "Вода - это не просто минеральное сырье, это не только средство для развития сельского хозяйства, вода - это действительный проводник куль­туры, это та живая кровь, которая создает жизнь там, где ее не было".

В отличие от других полезных ископаемых, подземные воды имеют ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать при оценке их запасов и определении перспектив их использования в народном хозяйстве. Главная особенность под­земных вод - их возобновляемость в процессе общего кругово­рота воды, что коренным образом отличает подземные воды от всех других полезных ископаемых. Кроме того, и это очень важ­но, при эксплуатации подземных вод происходит не только рас­ходование, но во многих случаях и дополнительное формирова­ние, вызванное усилением питания подземных вод поверхност­ными водами, а также за счет уменьшения испарения с уровня грунтовых вод. Другая существенная особенность подземных вод - их подвижность и тесная взаимосвязь с окружающей средой. Подземные воды, с одной стороны, находятся в постоянном и тесном взаимодействии с водовмещающими горными порода­ми, а с другой - они связаны с поверхностными водотоками, морями, ландшафтами, растительностью. Именно эта особен­ность подземных вод - их связь с окружающей средой - будет рассмотрена в этой книге. Здесь же отметим, что подземные воды, составляя лишь 0,27% объема всей гидросферы, занима­ют значительное место в обеспечении потребностей человека в воде. Это драгоценное полезное ископаемое является предме­том всесторонних и детальных исследований и обобщений.

Являясь частью окружающей среды, подземные воды на­ходятся в сложных и разноплановых "взаимоотношениях" с дру­гими ее компонентами. Положение уровня грунтовых вод определяет характер растительности, влияет на урожайность сельскохозяйственных культур, определяет необходимость осу­шительных мероприятий при строительстве. Колебания уровня грунтовых вод в течение года и в многолетнем разрезе могут вызвать подтопление городских территорий и сельскохозяйствен­ных угодий, способствовать развитию оползней и т. д. В ряде случаев интенсивный отбор подземных вод приводит к сниже­нию земной поверхности, способствует активизации карстово - суффозионных процессов, влияет на водность рек, вызывает осушение земель.

С другой стороны, подземные воды испытывают на себе вли­яние других компонентов окружающей среды, особенно тех из них, которые подвергаются интенсивному изменению. Так, раз­ливы рек во время половодий приводят к усилению питания под­земных вод в речных долинах и, следовательно, к увеличению их естественных ресурсов. Вместе с тем регулирование поверх­ностного стока водохранилищами вызывает сокращение продол­жительности и интенсивности паводков и обуславливает изме­нение режима питания водоносных горизонтов, что сокращает ресурсы подземных вод и ухудшает условия эксплуатации дей­ствующих водозаборов. Широкое развитие орошения, в том числе строительство ирригационных и обводнительных каналов, на­оборот, вызывает увеличение ресурсов подземных вод прилега­ющих территорий.

Примеры взаимодействия подземных вод с другими компо­нентами окружающей среды можно было бы продолжить.

Настоящая монография посвящена одной из важнейших эко­логических проблем - изучению подземных вод как компонента окружающей среды. Причиной, побудившей написать эту книгу, послужило то обстоятельство, что автор, более четверти века занимающийся изучением подземных вод, неоднократно стал­кивался с весьма ошибочными представлениями многих людей, в том числе и весьма образованных специалистов в других об­ластях знаний, об этой важной составной части природного бо­гатства Земли. Автор попытался обобщить и проанализировать имеющийся в различных странах, и прежде всего, в России и США, опыт интенсивной эксплуатации подземных вод и оцен­ки влияния такой эксплуатации на окружающую среду. По убеж­дению автора, задача гидрогеологов при решении проблем во­доснабжения именно и состоит в том, чтобы правильно обосно­вать то количество воды нужного качества, которое можно взять из водоносного горизонта в течение расчетного периода без ущер­ба для окружающей среды (в том числе и для самих подземных вод), или по крайней мере свести этот ущерб к минимуму с по­мощью специальных мероприятий.

Автор старался, чтобы предлагаемая книга была полезна не только (а может быть и не столько) профессиональным гидро­геологам, но и специалистам смежных областей знаний - гео­графам, экологам, гидрологам, всем "водникам", заинтересован­ным в охране и рациональном использовании водных ресурсов. Автор также надеется, что его книга будет интересна широкому кругу просто любознательных читателей, обеспокоенных состо­янием природных ресурсов своей страны. Именно такой расчет на многочисленную и разнообразную аудиторию предопределил структуру и стиль изложения книги. С одной стороны, книга охватывает чрезвычайно широкий и разнообразный круг воп­росов: проблема воды на Земле и проседание земной поверхно­сти, подземный сток в моря и океаны и медико-экологические проблемы водопользования, оценка и картирование ресурсов подземных вод и их уязвимость к загрязнению и роль подзем­ных вод в глобальном водном балансе и т. п. Отсюда может воз­никнуть впечатление о некоторой фрагментарности книги, од­нако многоплановость и разнообразие затронутых гидрогеоло­гических и экологических проблем объясняется желанием все­сторонне с разных позиций охарактеризовать взаимосвязь и взаимодействие подземных вод с другими компонентами окру­жающей среды.

С другой стороны, именно рассчитывая на широкий круг чи­тателей, автор старается изложить материал простым доступным языком, избегая сложных математических выкладок, описания моделей, детализации методов расчетов и т. п. В этом плане пред­лагаемая книга приближается к разряду научно-популярной ли­тературы.

Следует отметить, что в последние годы появились интерес­ные публикации по отдельным аспектам оценки влияния отбора подземных вод на окружающую среду. Среди них следует, преж­де всего, отметить B. C. Ковалевского, Ж. Map га, Э. Кустодио,

A. А. Жорова, B. JI. Злобиной, П. Э. Ламоро, Ю. О. Зеегофера и других специалистов, работы которых использованы при под­готовке настоящей монографии.

Автор также широко использовал работы, опубликован­ные им в российской и зарубежной периодической печати пер­сонально или в соавторстве с А. П. Белоусовой, Б. В. Боревским,

B. А. Всеволожским, Р. Г. Джамаловым, А. В. Месхетели, И. Ф. Фи - делли, JI. C. Язвиным. Пользуясь случаем, автор выражает им глубокую признательность за многолетнее творческое сотруд­ничество, без которого появление этой книги было бы просто невозможно.

В настоящей монографии разделы 2.2, 2.4.3 и 9.2-9.4 написаны автором совместно с д. г-м. н. JI. C. Язвиным, раздел 4.3 - совместно с д. г-м. н. Р. Г. Джамаловым при участии Т. Н. Сафроновой, раздел 4.4 - совместно с к. г-м. н. А. В. Мес­хетели, глава 8 написана д. м. н. Л. И. Эльпинером, а раздел 9.1 - д. т. н. Е. С. Дзекцером.

Автор искренне признателен Л. П. Новоселовой и О. А. Кари - мовой за большую помощь при подготовке данной монографии к печати. Автор считает своим приятным долгом искренне по­благодарить Д. Н. Коробову за большой труд по редактированию монографии.

Монография написана и опубликована при финансовой поддержке грантов РФФИ №№ 01-05-788067, 00-05-64671, 01-05-64173.