Гидрогеолог рассказал, куда исчезает вода в колодцах и скважинах и почему за ними важно ухаживать. По его данным, лишь один домовладелец из 100 правильно бурит водную скважину и знает, как эксплуатировать колодец.
В последние годы в Украине назревает проблема с питьевой водой. Высыхают колодцы и скважины. А качество той воды, которая остается, ухудшается.
Люди ищут виновных. Говорят, что это из-за газодобытчиков. Так это или нет, поделился гидрогеолог, доктор геологических наук, руководитель ООО "Лаборатория качества воды "Плая" Валерий Владимирович Яковлев, автор диссертации "Питьевое водоснабжение городов на основе отдельного использования подземных вод (на примере города Харькова)". Эксперт рассказывает о питьевых качествах воды в Харьковской области и делится мыслями о культуре водопотребления в Украине.
Где искать воду
Здесь нам не обойтись без знаний о климатических и геологических условиях местности. Каждый раз, когда вы задаетесь вопросом об исчезновении воды, подумайте об этом.
К примеру, в северной части Харьковщины вода более пресная и умеренно жесткая, в отличие от южной.
Питьевую воду люди преимущественно берут с первого и второго водоносных горизонтов. Их можно сравнить с потоками между водоупорными слоями пород. Что касается их залегания, то это зависит от рельефа местности, говорит эксперт. У реки, вблизи дна долин, в оврагах воду можно найти, углубившись на 1-5 м. На склонах и водораздельніх просторах она может "прятаться" на глубине до 20 м.
Качество воды из первого горизонта хуже, чем со второго. На Харьковщине типичная ситуация, когда из глубины 15-20 м выходят загрязненные грунтовые воды. Поэтому люди и копают колодцы или бурят скважины как можно глубже. Ведь на 30-50 м можно встретить более чистую воду.
Кто выпил нашу воду
Качество воды, которую мы пьем, зависит от трех факторов: климатических, геологических и техногенных. В первом случае речь о количестве осадков (дожди, снега, наводнения) и их режима на нашей территории. Из-за изменения климата на планете проблема засух (следовательно, и недостаток воды) коснулась многих стран. Во втором - говорим о том, в каких породах и как циркулирует вода. И последний фактор - вполне человеческий. Здесь речь о том, как на гидросферу влияют промышленность и хозяйственная деятельность.
Самая главная причина того, что у нас пропадает питьевая вода - аридизация территорий. Что это такое? Среднесуточные температуры воздуха плавно поднимаются, одновременно уменьшается количество осадков. В результате нарушается баланс между питанием грунтовых вод и испарением с растений и поверхности почвы. В итоге вода "уходит" на глубину, - говорит Валерий Яковлев.
Но на природные климатические и геологические изменения повлиять трудно. Потому что изменяя что-то в одном месте, мы нарушим баланс в другом, подчеркивает ученый. Однако мы можем повлиять ... на себя.
Когда я занимался кандидатской, то исследовал водопотребление в Европе. Как только в странах ее восточной части установили счетчики, люди стали потреблять на 40% меньше воды. В Украине неконтролируемое водопотребление наблюдается преимущественно летом в сельской местности: воду массово берут для полива огородов с помощью насосов, - отмечает ученый.
Поскольку вода быстро заканчивается, рядом с истощенными источниками выкапывают новые колодцы или бурят новые скважины. И возникают т.н. депрессионные воронки: давление воды падает, ее меньше выходит на поверхность. По словам Валерия Яковлева, этот фактор повсеместный.
Конечно, на уровень грунтовых вод влияют и большие водозаборы. Там качают воду постоянно и в больших количествах, значительно снижая ее уровень одновременно в поверхностных и подземных источниках.
А как насчет промышленных объектов, о которых мы упомянули в начале?
При бурении газовых скважин действительно используют много воды. Но она находится в системе, циркулирует. Поэтому ее количество не уменьшается, - говорит ученый. - Я бы сегодня затронул тему культуры водопользования у населения. Она у нас не просто низкая, она ухудшается.
Как мы вредим себе в поисках воды
Ранее колодцы регулярно чистили: их дно и стены. Это не только способствует притоку воды, но и уменьшает количество нитратов. Кроме того, сегодня люди не придерживаются санитарных охранных зон вокруг водопунктов, это 20 м во все стороны. На таком расстоянии запрещено не только копать выгребные ямы, даже складывать ничего нельзя.
Другой важный фактор - неправильно оборудованные скважины. Чтобы объяснить детали, Валерий Яковлев нарисовал типичный для Харьковщины разрез земли. Фиолетовым обозначен слой суглинка, зеленым - пески, белым с волнистыми линиями - водоупорный. Нижние воды чище, потому что, поднимаясь на поверхность, фильтруются в слоях пород.
Несколько слов о подземной гидросфере. Слои движущейся воды разделены водоупорными горизонтами. Но, если она на существенно разных уровнях, то под давлением постепенно спускается ниже. В долинах рек все наоборот. Вода из нижних горизонтов питает поверхностные воды. Когда длительное время нет осадков, реки и озера полностью переходят на подземное питание.
Схема водных скважин с изоляцией и без в частной застройке. Рисунок В. Яковлева
Когда поверхностные воды иссякают, люди бурят вглубь. Но не изолируют скважины! В затрубном пространстве происходит переток грунтовых вод в нижние горизонты. И здесь, обычно ночью, накапливаются грязная жидкость - интрузия. Когда утром включают насос, сначала выходит именно эта вода, - подчеркивает Валерий Яковлев. - Кроме того, почти никто не делает анализ воды, поэтому нет массового понимания серьезности проблемы.
По данным ученого, изоляцию колонны и цементацию межтрубного пространства делает один из сотни владельцев скважин. И эти 99%, по сути, пакостят тем, кто все сделал правильно. Рано или поздно интрузия расползется под землей и попадет в скважины, оборудованные по правилам.
При этом интересно, как ведут себя бурильщики питьевых скважин. Они не делают изоляцию труб, но могут показать формальный анализ пробы воды - первый всегда хороший.
Согласно Правилам разработки нефтяных и газовых месторождений, бурение скважин для добычи углеводородов происходит только с изоляцией труб. Причем речь идет о значительных глубинах, это не несколько метров. Если изоляцию не делать, грунтовые воды просочатся в трубы и испортят качество газа. В итоге для его очистки придется потратить значительные средства. С другой стороны, неизолированные металлические трубы быстро коррозируют - это километровые конструкции. Как их менять и зачем, если с самого начала все можно сделать правильно?
И в случае водных скважин, и в случае газовых специалисты для изоляции затрубного пространства используют природные вещества - известь и глину. На их основе различными способами изготавливают цемент - давно известный экологически чистый материал.
Когда водные горизонты под землей "перерезаются" трубами, происходит то же, что с камнем посреди реки: вода обтекает препятствие, ее объем при этом не уменьшается.
Кто загрязняет нашу воду
Наибольший загрязнитель подземных вод - коммунальная сфера. Причем в первую очередь речь о сельской местности. В Украине, в отличие от Европы, почти нет канализированных сел. Десятилетиями хозяйственные стоки сливают в выгребы, оттуда они попадают в грунтовые воды. Концентрация органических и химических веществ пагубно влияет на их качество. Не забывайте, что именно эти воды со временем циклически попадают в наши дома через колодцы и скважины.
В городах ситуация не лучше. Городская канализация практически повсеместно устарела, стоки из аварийных труб, опять же, попадают в грунтовые воды.
Сельское хозяйство - второй по значению тотальный фактор загрязнения воды, связанный с применением пестицидов, гербицидов и неправильным использованием органических удобрений.
На третьем месте по негативному воздействию на воду - промышленность. Но она может выходить и на первое место там, где сильно сконцентрирована. Прежде всего, речь о сахарных, спиртовых заводах, химической и нефтеперерабатывающей отраслях. Загрязнения остаются и на поверхности, и попадают на глубину.
Как защитить воду
Общепринятый метод улучшения качества воды - ее очистка с помощью специальных приборов сразу после добычи. Таким образом, люди экономят, ведь анализ воды только на обязательные компоненты в соответствии с государственным стандартом стоит в районе семи тысяч гривен.
Но лучший путь - принять превентивные меры. Это и санитарная охрана водопунктов, и защита от загрязнений, и своевременная очистка и санация колодцев.
Например, в 2016 году Валерий Яковлев запатентовал метод улучшения качества воды на первом горизонте без использования химических веществ. В общих чертах это об инженерной мелиорации - обработке почвы, которая приводит к очищению и опреснению воды.
Что касается уровня грунтовых вод, к сожалению, прогнозы эксперта неутешительны.
Приспособиться можно ко всему. И к засухам мы приспособимся, - рассуждает Валерий Яковлев. - Пруды и озера неизбежно будут высыхать, реки мелеть. И вопрос питьевой воды будет становиться все более актуальным.
Анна Манкив
