§ 34 Загрязнение и охрана водных ресурсов

Гидрографическая сеть Кузбасса принадлежит бассейну верхней Оби, и представлена довольно густой сетью малых и средних рек, озерами, водохранилищами, болотами. Общий объем поверхностного стока составляет 37 км³ (6,4% от поверхностного стока Западно-Сибирского региона).

Водные ресурсы рек и годовые величины объема стока крайне неравномерно распределены в течение года, что приводит к дефициту воды практически во всех основных створах водозаборов в условиях маловодного периода.

Таблица 2.2

Основными загрязняющими веществами во всех контролируемых водных объектах являются: взвешенные вещества, БПК, фенолы, нефтепродукты, соединения азота, железо общее, цинк, легкоокисляемая органика.

Река Томь и ее притоки (Аба, Искитимка, Кондома, Мрассу, Мундыбаш, Уса, Ускат, Средняя Терсь, Тайдон)

Реки бассейна р. Томь загрязняют сточные воды предприятий горнодобывающей, топливно-энергетической, металлургической, коксохимической, химической промышленности, агропромышленного комплекса и коммунально-бытовых предприятий.

Качество воды реки Томь и ее притоков по сравнению с прошлым годом практически во всех створах контроля ухудшилось, в основном, за счет повышения концентраций нефтепродуктов, фенолов и азотосодержащих веществ.

В контрольных створах р. Томь самая высокая среднегодовая концентрация нефтепродуктов оказалась ниже г. Юрга – 4,2 ПДК, здесь же зарегистрирована и максимальная концентрация – 6,0 ПДК; в остальных створах контроля среднегодовые концентрации нефтепродуктов составляли 1,8 – 2,5 ПДК.

Загрязнение р. Томь фенолами увеличивается вниз по течению. Если в районе гг. Междуреченск, Новокузнецк среднегодовые концентрации фенолов составили 0,3 ПДК, то в районе пгт. Крапивино и г. Кемерово 0,3 – 1,5 ПДК. В разовых пробах максимальная концентрация фенолов регистрировалась в створе выше г. Кемерово (д. Металплощадка) близкая к высокой – 1,5 ПДК.

Загрязнение р. Томь тяжелыми металлами, такими как медь и цинк, в сравнении с прошлым годом, незначительно увеличилось и не достигало ПДК; загрязнение железом общим – незначительно снизилось, особенно в районе пгт. Крапивино (среднегодовая концентрация 1,5 ПДК) и г. Кемерово (среднегодовые концентрации 2,0-2,2 ПДК выше/ниже города соответственно)

Загрязнение р. Томь легкоокисляемой органикой в среднем однородно на всем контролируемом участке реки 1-1,6 ПДК.

Кроме этого, в створе ниже г. Кемерово среднегодовая концентрация азота аммонийного составила 15,0 ПДК, азота нитритного 1,5 ПДК, что незначительно ниже, чем в прошлом году. В остальных створах контроля на р. Томь среднегодовые концентрации азотосодержащих веществ были значительно ниже ПДК, и только в районе ниже г. Новокузнецк – 1,5 ПДК.

В разовых пробах в 2002 году случаев высокого и экстремально высокого загрязнения не регистрировалось, однако, в январе - марте и в декабре наблюдалось 10 случаев теплового загрязнения р. Томь в створе выше г. Новокузнецк в результате сброса горячей воды Томь-Усинской ГРЭС. Температура речной воды повышалась до +4,6°С - + 7,8 °С при допустимой в зимний период +3°С.

В течение года проводилось биотестирование на дафниях проб воды р. Томь, отобранных в створах г. Кемерово (дд. Металлплощадка, Подъяково). В течение года исследовались 66 проб. В анализируемых пробах процент гибели дафний не превышал 40%, т.е. вода не оказывала острого токсического действия.

Кислородный режим реки был удовлетворительный, однако, среднее содержание растворенного кислорода оказалась ниже, чем в предыдущем году.

Значительное влияние на качество воды р. Томь оказывают ее притоки. В 2002 году самыми загрязненными притоками р. Томь являлись Аба, Искитимка, Ускат. В этих реках превысили допустимые значения среднегодовые концентрации всех основных контролируемых веществ.

Все притоки р. Томь загрязнены железом общим, среднегодовые концентрации которого превысили ПДК почти во всех реках (кроме рр. Тайдон, Средняя Терсь, Уса выше г. Междуреченск) в 1,0-2,0 раза. В разовых пробах максимальная концентрация железа (7,0 ПДК) зарегистрирована в Кондоме (выше г. Осинники)

Кислородный режим всех притоков р. Томь в течение года был удовлетворительный.

Беловское водохранилище, река Иня и ее притоки (Б.Бачат, М.Бачат, Касьма)

По сравнению с прошлым годом качество воды в водохранилище, реках Иня, Б.Бачат и Касьма ухудшилось, в реках М.Бачат выше г. Гурьевск – существенно не изменилось.

В 2002 году высоких концентраций кадмия не зарегистрировано, среднегодовые его концентрации были ниже ПДК.

Не было отмечено ни одного случая загрязнения Беловского водохранилища и р. Иня хлорорганическими пестицидами.

Кислородный режим Беловского водохранилища, р. Иня и ее притоков был удовлетворительным в течение всего года.

Реки севера области: Кия, Яя, Тяжин, Барзас, Алчедат

Качество воды в большинстве рек севера области, по сравнению с прошлым годом, улучшилось; в реках Барзас и Алчедат - существенно не изменилось.

В 2002 г. в реках севера области ВЗ и ЭВЗ не регистрировалось.

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в остальных створах контроля рек составили: фенолов -1,5 - 2,0 ПДК, нефтепродуктов - 3,0-5,0 ПДК, железа общего - 1,0 - 2,6 ПДК, органических соединений по показателю БПК5 - 1,1-1,6 ПДК. В Кие ниже г. Мариинск среднегодовая концентрация по показателю ХПК превысила показатель ПДК в 1,0-2,0 раза.

Кислородный режим всех вышеназванных рек севера области был в течение года хорошим.

Технологические процессы промышленных предприятий невозможны без использования огромных объемов водных ресурсов. Это предопределило значительные масштабы удельного (на единице площади) потребления вод в регионе.

Второй неизбежной стороной развития промышленности, связанной с проблемами состояния водных ресурсов, следует считать образование твердых, жидких и газообразных отходов. Вполне очевидно, что количество производимых отходов, так или иначе, негативно отражается на качестве подземных и поверхностных водных объектов.

Таким образом, развивающаяся промышленность с одной стороны, являясь потребителем воды, приводит к сокращению водных ресурсов в процессе их использования в технологии, с другой стороны, воспроизводя различные отходы и размещая их в пространстве, приводит к ухудшению качества этих ресурсов. Обе стороны этого процесса ведут к сокращению вод пригодных по качеству для питьевого водоснабжения.

В условиях Кемеровской области, когда объем сбросов сточных вод в различные водные артерии достигает 2 115,5 млн. куб. м в год, использование открытых водозаборов для питьевого водоснабжения должно быть ограничено в соответствии с требованиями санитарных норм и правил. Проведение же доочистки и водоподготовки с целью доведения вод до питьевого качества требует постоянных и больших вложений денежных средств и доступно лишь крупным потребителям (городам, промышленным предприятиям).

Очевидно, что для области наибольший интерес для организации водоснабжения должны вызывать подземные воды, ввиду их большей защищенности от поверхностного загрязнения и практически повсеместного распространения в объемах достаточных для организации водоснабжения от мелких потребителей с потребностью 20-100 куб. м/сутки до достаточно крупных - 1000-1500 куб. м/сутки. Кроме того, здесь на отдельных площадях разведаны крупные месторождения с запасами подземных вод от 50 до 100 тыс. куб. м/сут. (Кемеровское, Мариинское, Пугачевское, Тутуясское и другие).

Уже в настоящее время роль подземных вод в структуре водоснабжения области достаточно велика. В соответствии с таблицей 2.4 доля их потребления в области составляет 37,2%. Использование же их для водоснабжения сельского населения вообще приближается к 100 %.

Таблица.2.4

Современный водоотбор по районам

Кемеровской области

№ п/п	Административный район	Отбор дренаж. вод, тыс. м3/сут	Современный отбор подзем. вод, тыс. м3/сут	Всего отбор, тыс. м3/сут	Площадь, тыс.км2	Модуль использ. подзем. вод, л/с *км2	Модуль прогноз. экспл.рес., л/с* км2	% исполь- зования
1	Беловский	131.10	88.06	219.16	3.10	0.82	1.49	55.00
2	Гурьевский	6.75	8.81	15.56	2.40	0.08	1.20	6.70
3	Ижморский		3.00	3.00	3.60	0.01	0.61	1.60
4	Кемеровский	186.55	66.86	253.41	4.70	0.62	2.01	30.80
5	Крапивинский	1.75	12.61	14.35	6.90	0.02	1.28	1.56
6	Ленинск-Кузнецкий	130.58	24.15	154.73	2.40	0.75	1.25	60.00
7	Мариинский		15.43	15.43	5.60	0.03	1.47	2.00
8	Междуреченский	93.59	4.75	98.34	7.20	0.16	0.43	37.20
9	Новокузнецкий	159.07	216.45	375.52	14.70	0.30	1.55	19.40
10	Прокопьевский	172.67	18.75	191.42	3.50	0.63	1.35	46.70
11	Промышленновский		19.29	19.29	3.10	0.07	1.12	6.25
12	Таштагольский	24.99	1.77	26.76	11.60	0.03	0.28	10.70
13	Тисульский	3.54	6.76	10.30	8.30	0.01	0.31	3.20
14	Топкинский	5.35	18.10	23.45	2.70	0.10	0.52	19.20
15	Тяжинский	1.51	9.49	11.00	3.50	0.04	0.58	6.90
16	Чебулинский		4.77	4.77	3.70	0.01	0.57	1.80
17	Юргинский		8.45	8.45	2.50	0.04	0.95	4.10
18	Яйский	42.68	4.06	46.74	3.50	0.15	0.65	23.10
19	Яшкинский	1.86	12.03	13.89	2.80	0.06	0.41	14.60
	Итого	961.99	543.58	1 505.57

Столь высокая «популярность» подземных вод для водоснабжения сельского хозяйства, в сравнении с городскими агломерациями, крупными промышленными объектами, объяснима простотой их освоения в небольших объемах, отсутствием необходимости предварительного гидрогеологического изучения, требующего постановки специальных работ, включая подготовку промышленных запасов. Немаловажным фактором являлся и элемент удаленности источника вод от потребителя, время строительства. Как правило, бурение водоснабженческих скважин осуществлялось непосредственно возле объекта, без организации необходимых зон санитарной охраны источника. При этом, время от принятия решения об организации водоснабжения до пуска в эксплуатацию водозабора могло составлять 10-15 дней.

Наиболее распространены в области мелкие водозаборы с производительностью до 200-500 куб. м/сут. Количество достаточно крупных водозаборов с производительностью 5-10 тыс.куб. м/сутки и более относительно невелико, составляет менее 2% от общего числа. Сложившаяся схема обеспечения водой крупных потребителей (городов, промышленных гигантов), формировавшаяся в послевоенный период, предусматривала наиболее простой способ забора вод – из рек, на которых построены эти города. В 70-80 годы эта схема не претерпела существенных изменений, несмотря на проведение в этот период широкомасштабных поисково-разведочных работ на подземные воды. В настоящее время поверхностными водозаборами в существенной мере обеспечивается питьевое водоснабжение гг. Кемерово, Новокузнецк, Ленинск-Кузнецкий, Междуреченск, Осинники, Киселевск, Прокопьевск и других. Таким образом, строительство крупных подземных водозаборов было ограничено сложившимися схемами водообеспечения потенциальных потребителей.

Региональная оценка ресурсов подземных вод по Кемеровской области производилась неоднократно на основе различных методических подходов. В 2000 г. в рамках работы «Оценка обеспеченности населения Кемеровской области ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения» были определены прогнозные эксплуатационные ресурсы кондиционных пресных вод различных гидрогеологических структур.

В соответствии с проведенной оценкой потребность области в воде питьевого качества составляет 1 790 тысяч куб. м/сутки. Исходя из этой потребности, а также потребности девятнадцати районов и была проведена оценка обеспеченности населения подземными водами. Следует отметить, что, являясь крупным индустриальным регионом, в Кемеровской области вода потребляется преимущественно крупными водопотребителями (промышленными агломерациями, крупными населенными пунктами и т.д.). Абсолютное значение потребности этой категории составляет 1 499 тыс. куб. м/сут. Мелкие рассредоточенные потребители нуждаются в качественных питьевых водах лишь на 17% (291 тыс. куб. м/сут.) от общего их необходимого объема в области.

В целом, эксплуатационные ресурсы пресных подземных вод высокого качества в Кемеровской области достаточно велики. И, несмотря на значительные масштабы развития горнодобывающей промышленности, и, как следствие сработки колоссальных объемов ресурсов подземных вод, область можно считать надежно обеспеченной прогнозными эксплуатационными ресурсами этих вод. Среднее значение коэффициента обеспеченности региона, определяемое как отношение прогнозных эксплуатационных ресурсов к общей потребности в водах питьевого качества, составляет 4,2. При этом по административным районам величины этого коэффициента изменяются от 1,6 и 1,9 для Прокопьевского и Ленинск-Кузнецкого района до 29,8-48,9 для Мариинского и Крапивинского районов.

Современное извлечение подземных вод в Кемеровской области составляет 1 505 тыс. куб. м/сут. Эта величина характеризует как водоотлив дренажных вод при проведении угледобычи, так и современный отбор вод для хозяйственно-питьевого, и в меньшей мере, для технического водоснабжения. Причем отбор вод в процессе дренажного осушения горнодобывающих предприятий значительно превышает отбор подземных вод, используемых для водоснабжения населения и составляет соответственно 962 и 544 тыс. куб. м/сут. При этом, несмотря на огромные размеры сработки ресурсов пресных подземных вод горнодобывающими предприятиями, территория остается обеспеченной этими водами, как в целом по области, так и по отдельным районам, в том числе с развитой угледобычей.

По состоянию на 01.01.03 г. на территории Кемеровской области разведано 142 месторождения и участка подземных вод, по которым утверждены или приняты к сведению запасы подземных вод в количестве 1 695 тысяч куб.м/сутки. Утверждены запасы по 77 месторождениям и участкам в количестве 1 233 тысяч куб. м/сутки, еще по 65 месторождениям и участкам приняты к сведению запасы в количестве 462 тысяч куб. м/сутки.

Из всех запасов пресных подземных вод наибольшее количество приходится на Кузнецкий бассейн (75 %). Далее, в порядке уменьшения, по количеству разведанных запасов следуют: Чулымо-Енисейский артезианский бассейн, Салаирский бассейн трещинных вод, Среднеобский артезианский бассейн, Томь-Колываньский бассейн трещинных вод и на последнем месте находится бассейн трещинных вод Кузнецкого Алатау, на который приходится около 3% запасов, при этом площадь последнего бассейна составляет почти 27 % общей площади Кемеровской области.

По районам больше всего разведанных запасов приходится на Новокузнецкий район – 37 %. Все эти запасы относятся к Кузнецкому адартезианскому бассейну, площадь его в пределах района составляет 9,4 тыс. кв. км из 14,6 тыс. кв. км площади района. В остальной части района, большая часть которой приходится на бассейн Кузнецкого Алатау (3,7 тыс. кв. км) нет разведанных запасов.

Следующий по количеству разведанных запасов – Беловский район, где разведано 136 тыс. куб.м/сут . Общая потребность Беловского района 116,6 тыс. куб. м/сут. Беловский район полностью обеспечен запасами промышленных категорий. Неплохо с обеспеченностью запасами промышленных категорий в Гурьевском районе.

Сложнее с разведанными запасами подземных вод в Ижморском районе. Здесь при небольшой потребности в 6,8 тыс. куб. м/сут. разведано по промышленным категориям всего 1,55 тыс. куб. м/сутки и 6,5 тыс. куб. м/сут разведенных по низким категориям запасов. Но с другой стороны на границе Ижморского и Яйского районов (Яйский район) для Ижморского группового водопровода разведано 25,6 тыс. куб.м/сутки запасов подземных вод.

По величине минерализации подземных вод к солоноватым относятся 8 месторождений и участков. Подготовлено к промышленному освоению 98 месторождений и участков подземных вод с суммарными запасами по категориям A и B в количестве 879 тыс. куб. м/сут.

Как видно, за предшествующие периоды в процессе разведочных работ в области подготовлена солидная ресурсная база подземных вод для организации питьевого водоснабжения. Однако использование запасов подземных вод на разведанных месторождениях невысокое - в настоящее время эксплуатируется 43 месторождения и участка подземных вод.

В настоящее время полностью обеспечены разведанными запасами подземных вод гг. Гурьевск, Мариинск, Юрга, Мыски и р.п. Кедровка, близки к обеспеченности разведанными запасами г. Белово.

Города Кемерово, Новокузнецк, Ленинск-Кузнецкий, Березовский, Топки, Новый городок имеют месторождения с разведанными запасами, на потребность от 50 до 70%.

Следует отметить, что подземные воды, не смотря на свою привлекательность как источники, защищенные от поверхностного загрязнения, крайне мало используются в области для организации водоснабжения крупных водопотребителей. Перспективы такого использования достаточно высоки и обусловлены не только наличием ресурсов качественных подземных вод, но и высокой степенью их разведанности, подготовленности для промышленного освоения.

В пределах Кемеровской области разведаны и утверждены запасы по трем месторождениям минеральных вод с общими запасами 352,8 куб. м/сут.

Терсинское месторождение минеральных вод содержит углекислые воды с минерализацией 3-6 г/л («Терсинская №2») и содержанием свободной углекислоты до 2,81 г/л и общей углекислоты до 5,65 г/л. По степени минерализации, ионному составу воды этого месторождения близки к водам известного курорта Грузии «Боржоми» и «Поляна» (Украина).

Эксплуатационные запасы минеральной воды «Терсинская №2» опреде­лены в количестве 172,8 куб. м/сутки.

Минеральная вода Борисовского месторождения холодная маломинерализованная гидрокарбонатная натриевая с минерализацией от 2,7 до 4,0 г/л, по химическому составу и степени минерализации сходна с «Лужанской №1» и отличается от нее лишь отсутствием свободной углекислоты. Разведанные эксплуатационные запасы составляют 42 куб. м/сутки.

В 2000 г. рассмотрены и утверждены балансовые эксплуатационные запасы минеральных лечебно-столовых вод Березовоярского месторождения (Крапивинский район). Запасы утверждены в объеме 138 куб. м/сутки. Минеральные воды являются маломинерализованными (2-3 г/л) хлоридно-гидрокарбонатными натриевыми.

Два первых месторождения находятся в эксплуатации, третье - в стадии согласований для подготовки лицензирования.

Выявление и оценка масштабов загрязнения подземных вод в области осуществляется в рамках ведения мониторинга состояния недр Кузбасским центром государственного мониторинга геологической среды.

Основными объектами, загрязняющими подземные воды, являются ликвидируемые методом естественного затопления горнодобывающие предприятия, золоотвалы крупных ГРЭС и ТЭЦ, заводы химической промышленности, промышленные зоны крупных городских агломераций, селитебная застройка на участках незащищенных подземных вод, ЗСМК, НКМК, Новокузнецкий алюминиевый завод, Беловский цинковый завод и другие.

Основными компонентами загрязнителей выступают органические соединения (анилин, формальдегиды, метанол, нефтепродукты, роданиды, фенолы, СПАВ и другие). Также характерны рост общего содержания растворенных солей, жесткости вод, ухудшение органолептических показателей (цветность, мутность, запах, железо, марганец), увеличение в десятки и сотни раз содержания таких компонентов, как фтор, сульфаты, хлориды, аммиак, свинец, алюминий. В водах на отдельных участках отмечается изменение кислотно-щелочного показателя (рН может достигать значений от 3,4 до 11,9), снижение окислительно-восстановительного потенциала, сопровождающееся образованием сероводорода.

Контрастность такого загрязнения достаточно велика. Содержание отдельных компонентов может превышать предельно допустимые концентрации в питьевых водах в десятки, сотни и даже тысячи раз.

Преимущественно загрязнению подвержены первые от поверхности водоносные горизонты (в первую очередь аллювиальный водоносный горизонт первой и второй надпойменных террас р. Томь). Реже загрязнение вод проявляется в водоносных комплексах коренных отложений и может достигать глубин десятков метров.

Региональные гидрогеологические особенности не способствуют широкому распространению площадей загрязненных вод от источника антропогенного воздействия. Такое влияние ограничивается с одной стороны природными гидродинамическими особенностями (преимущественное размещение объектов-загрязнителей в зоне разгрузки подземных вод), с другой стороны особенностями миграции различных компонентов в подземных водах (изменение геохимических условий при смешении с подземными водами, при контакте с карбонатизированными вмещающими породами и др.). В таких условиях контуры распространения загрязненных вод от источника составляют первые сотни метров.

Масштабы загрязнения подземных вод в регионе имеют локальный мозаичный характер и приурочены к участкам промышленных агломераций. Площадного же широкомасштабного загрязнения подземных вод, обусловленного проникновением в них различных компонентов из пылевых выпадений, загрязненных атмосферных осадков в области не установлено.