Поиск - новости науки и техники

В воду глядеть! Гидроресурсы требуют точных прогнозов.

В последние годы здравницы Кавказских Минеральных Вод стабильно принимают около 700 тысяч отдыхающих в год. Но может быть и больше, если потенциал региона использовать по максимуму. И такие планы есть. Так, согласно подпрограмме “Кавминводы”, на развитие здешних курортов планируется направить 214 миллиардов рублей.
Проект предполагает решение целого ряда непростых задач. Прежде всего, речь идет о безопасности и экологии. Да, не в последнюю очередь – об экологии, несмотря на то что КМВ, по сравнению со многими другими регионами России, считается в этом плане местом относительно благополучным. Мнениями по данной проблематике обменялись участники первого Национального научного форума “НАРЗАН-2011”, прошедшего в Кисловодске и посвященного техногенным процессам в гидролитосфере. Уникальность встречи в том, что ее организаторами выступили не ученые, а производственники – ОАО “НАРЗАН”.
“На нашем предприятии идет масштабная реконструкция, – говорит генеральный директор ООО “Нарзан-гидроресурсы” доктор технических наук Анатолий Малков. – Но средства эти будут потрачены впустую, если не подумать о нашем главном богатстве – гидроминеральных ресурсах, на которых зиждется экономическое благополучие предприятия, а по большому счету, и всех курортов региона. Чтобы стабильно развиваться, надо знать экологию недр, ее состояние и перспективы. Поэтому мы и выступили инициаторами форума”.
Гидролитосфера, как любая система, испытывает различные формы воздействия природного и техногенного характера. Вот почему оценка ее устойчивости, прогноз поведения интересуют ученых самых разных направлений – механиков, экономистов, экологов.
Правда, по мнению заведующего кафедрой прикладной экологии Российского университета дружбы народов доктора геолого-минералогических наук Александра Хаустова, примитивный перенос общего понятия устойчивости, методологии и приемов исследований этого свойства на гидрогеологические системы (ГГС) проблематичен. Прежде всего, невозможно распространить аналогии на все типы и виды ГГС. Отсутствует единообразие представлений о процессах, формирующих устойчивость, неоднородность и сложность ГГС.
“Для любой ГГС устойчивость можно оценивать только по ее реакции на конкретные виды техногенеза, поскольку любая система обладает свойствами селективности или избирательности по отношению к источникам возмущения, – говорит А.Хаустов. – Формирование методических подходов к нормированию антропогенных воздействий на подземные воды, выбор показателей для оценки устойчивости подземной гидросферы являются важнейшей составляющей эффективного использования природных ресурсов. Причем на основе все более широкого использования математических методов на стадии как изучения формирования минеральных вод, оценки запасов, так и их добычи”.
На конференции был предложен целый ряд экспертных и управляющих систем, базирующихся на математических моделях. Одна из них разработана совместно специалистами ООО “Нарзан-гидроресурсы” и учеными Пятигорского государственного гуманитарно-технологического университета.
“До сих пор почему-то считается, что запасы гидроминеральных ресурсов безграничны, – говорит заведующий кафедрой управления и информатики в технических системах ПГТУ доктор технических наук Иван Першин. – Представим себе вместо зала, где проходит конференция, пласт, в котором течет нарзан. Скорость движения такова: из Кисловодска до Ессентуков (около 40 км. – С.Ф.) по подземным слоям он добирается за полтора года. В начальный момент давление на стенки этой “трубы” изнутри и снаружи уравновешено. Но вот мы пробурили скважину и начали добычу воды. Давление внутри пласта понижается, может наступить критический момент, когда кровля обрушится. В результате поры, по которым просачивается нарзан, закрываются, и мы теряем месторождение. Именно это произошло на двух месторождениях в Ессентуках.
Возьмем Кисловодск. В 1960-1980-х годах водоносные горизонты нарзана находились на отметке 80 метров от поверхности. Сейчас – пять-шесть метров. Это приводит к загрязнению их техногенными отходами. Если они перемешаются, лечебных свойств у минеральной воды больше не будет. Следовательно, нужна система управления, которая позволит брать у природы столько, сколько ею разрешено, а не сколько хочется”.
Ученые и практики сегодня готовы предложить методы моделирования, контроля и управления минеральными гидроресурсами не одного месторождения, а всего региона КМВ и разработать систему мониторинга его гидроминеральной базы. Здесь расположены 50 контрольных скважин, принадлежащих государству, на которых можно установить датчики. Получаемые данные лягут в основу моделирования процессов в гидролитосфере КМВ, прогнозов развития процессов и расчетов оптимальных дебитов добывающих организаций.
Увы, пока система управления, о которой на конференции докладывали Анатолий Малков и Иван Першин, внедрена только на этом предприятии. Дальше дело не идет. Нет заинтересованности в разработке такой системы и внедрении ее ни у региональных, ни у федеральных властей.
Управляющая система, разработанная учеными ПГТУ и ООО “Нарзан-гидроресурсы”, к примеру, могла бы помочь в решении весьма специфических проблем минеральной базы города Лермонтов. Как считает заведующая лабораторией ПГТУ Валентина Цаплева, разработка урановых месторождений на склонах горы Бештау оставила серьезный отпечаток на радиационном и экологическом состоянии не только города, но и всего субрегиона КМВ. Так, минеральная вода в регионе города имеет повышенную радиоактивность. Естественно, это существенно ограничивает ее применение.
“На участке южного склона горы Бештау в донных отложениях и почвах дачных участков выявлены концентрации урана, существенно превышающие допустимые нормы, – рассказывает ученый. – Результаты замеров (их было сделано ровно тысяча) показали, что средний уровень выделения (эксхаляции) радона в городской черте составляет 259 мБк/кВ.м/с при среднемировом уровне в 18 мБк/кВ.м/с. Среднее значение ЭЭД (эффективная эквивалентная доза) облучения населения города только за счет радона по результатам более 4 тысяч замеров составляет 12 куб. м/год, тогда как ФЗ “О радиационной безопасности Российской Федерации” определяет допустимый предел – 1 куб. м/год, причем от всех источников”. Для решения этих проблем нужны очень большие деньги, которых у города нет и быть не может. Даже краевой бюджет не потянет. По логике подключиться к делу должны бы атомщики, подчищать свои “хвосты”. Тем более что ситуацию в целом они знают.
Большой интерес и обсуждение на конференции вызвало выступление инженера-гидрогеолога ООО “Нарзан-гидроресурсы” Ирины Помеляйко. Молодой ученый попыталась дать комплексную оценку состояния атмосферного воздуха, гидроминеральной базы и рек курорта федерального значения Кисловодска. Картина, нарисованная Ириной, отнюдь не блистала радужными красками, хотя интеграционный биоклиматический коэффициент климата Кисловодска составляет 2,64 (особо благоприятные условия) – максимальный показатель по региону КМВ. Почти полное отсутствие ветров, около 325 солнечных дней в году, теплая малоснежная зима – все это обусловлено расположением города в естественной котловине, окруженной “короной” горных хребтов.
Однако, как всякая медаль, и эта имеет оборотную сторону. Застойный режим, который устанавливается в котловине при низкой аэрации, и хаотичная застройка способствуют концентрации загрязнителей в атмосфере, почвах, поверхностных и подземных водах Кисловодска. Около 96% валовых выбросов в атмосферу приходятся на автомобильный транспорт.
Минеральная вода в Кисловодске относится к трем водоносным горизонтам. Все скважины, обеспечивающие сегодня курорт минеральной водой, расположены в центре города, в самой нижней части котловины, что, по мнению Ирины Помеляйко, значительно увеличивает риск загрязнения. К этому добавляется еще один неприятный аспект – около 40% территории Кисловодска не канализировано.
“Знаменитый источник Нарзан, чья история насчитывает более 200 лет, сегодня бактериально загрязнен настолько, что использовать его для питья невозможно, – сообщила И.Помеляйко. – Доломитный Нарзан, представленный скважинами 5/0 и 7, кондициям пока действующего ГОСТа 1988 года не удовлетворяет. Ему соответствует сульфитный Нарзан, но и он уязвим с бактериологической точки зрения”.
Что касается почв, то, сопоставив данные по микробиологическим показателям в городе за пять лет с данными по краю, И.Помеляйко пришла к выводу: загрязненность кисловодских почв самая высокая на КМВ, ее уровень в четыре раза превосходит средний показатель по Ставропольскому краю. Одним из наиболее информативных экологических индикаторов состояния геологической среды являются реки. Четыре реки Кисловодска берут свое начало на Скалистом и Джинальском хребтах. Протекая по территории города, они затем впадают в реку Подкумок.
“У своих истоков все реки кристально чисты, – говорит Ирина. – После города все они загрязнены самыми разными компонентами, имеющими техногенный характер. Общий же вывод таков: состояние атмосферы, поверхностных и подземных вод курорта имеет тенденцию к ухудшению. Масштабные планы увеличения количества отдыхающих без решения целого комплекса проблем могут привести в конечном итоге к тому, что Кисловодск лишится статуса одной из лучших здравниц России”.
На конференции много и справедливо говорилось о проблемах курортов КМВ, однако ухудшение экологической ситуации в еще больших масштабах характерно для других, особенно промышленных, регионов России. Ярким тому подтверждением стал на форуме доклад доцента кафедры общей геологии и гидрогеологии Казанского (Приволжского) федерального университета кандидата геолого-минералогических наук Рустама Мусина, рассказавшего о гидрогеоэкологических проблемах нефтегазового комплекса Татарстана.
Как подчеркнул председатель форума, заведующий кафедрой Российского университета нефти и газа, доктор технических наук Петр Бородавкин, регион КМВ уникален. Здесь много специфических проблем, но, как показали выступления ученых, немало и схожих с теми, что есть в других регионах страны. Встречи, подобные нынешней, должны стать регулярными, привлекать не только ученых разных направлений, но и представителей всех ветвей власти, ибо рекомендации, которые вырабатываются в ходе дискуссий, должны ложиться в основу принимаемых ими решений.

Станислав ФИОЛЕТОВ
Фото автора
 

Нет комментариев