Гледко Ю.А.
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАЩИЩЕННОСТИ
ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РАЙОНЕ ДОБЫЧИ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ

Формирование подземных вод Солигорского горно-промышленного района определяется климатическими особенностями и приуроченностью территории к северо-западной части Припятской впадины. Она представляет собой уникальную геологическую структуру Восточно-Европейской платформы. Зона пресных вод мощностью около 200 м занимает здесь верхнюю часть гидрогеологического разреза от поверхности земли до батского яруса средней юры. Она включает грунтовые и межпластовые воды, которые гидравлически связаны между собой. Хозяйственно-питьевое и техническое водоснабжение района базируются исключительно на пресных подземных водах. Минеральные воды используются незначительно.
Особое значение в оценке геоэкологической ситуации в районе имеют сведения о характере залегания водоносного горизонта грунтовых вод. Грунтовые воды образуются за счет инфильтрации атмосферных осадков, поверхностных вод, частичного подтока из нижележащего водоносного горизонта, внутригрунтовой конденсации водяных паров, распространены повсеместно и приурочены к болотным, озёрно-аллювиальным, флювиогляциальным и внутриморенным отложениям. Критериями для определения степени естественной защищенности грунтовых вод являются мощность и фильтрационные свойства зоны аэрации. Чем больше мощность зоны аэрации и ниже фильтрационные свойства слагающих ее пород, тем выше степень защищённости и, наоборот, неглубоко залегающие грунтовые воды, заключённые в хорошо водопроницаемых отложениях, могут быть легко загрязнены [1]. Зоны с незащищенными грунтовыми водами приурочены к поймам и низким надпойменным террасам рек, озерно-аллювиальным равнинам, болотным массивам, сложенным с поверхности хорошо проницаемыми породами. Мощность зоны аэрации не более 1–2 м, а условное время проникновения поверхностного загрязнения в грунтовые воды не более 20 суток. Участки со слабо защищенными грунтовыми водами встречаются в пределах озёрно-аллювиальной равнины, на речных террасах. Глубина залегания вод не превышает 5 м, а время проникновения с поверхности загрязнения изменяется в пределах 20–50 суток. В районе калийных комбинатов маломощная зона аэрации (0–5 м), представленная в основном хорошо проницаемыми породами, не может защитить грунтовые воды, поэтому они существенно загрязнены продуктами деятельности человека. В колодцах, расположенных в пределах населенных пунктов, содержание нитратов, калия, кадмия, компонентов микробиологического загрязнения (ОМЧ) превышает ПДК в несколько раз. Степень загрязнения увеличивается во время обильных осадков. В реки сбрасываются недостаточно очищенные сточные воды, а во время паводков создаются условия подпора грунтовых вод и происходит их питание за счет речных вод. Грунтовые воды озерно-аллювиальных отложений приурочены к замкнутым понижениям и перекрыты маломощной зоной аэрации (до 1,5 м), что создает благоприятные условия для боковой и вертикальной инфильтрации атмосферных осадков, и увеличивает степень незащищенности этих вод.
Относительно защищенные воды характерны для верхних частей вторых надпойменных террас, водно-ледниковых и моренных равнин. Мощность зоны аэрации здесь достигает 10 м, а условное время проникновения загрязнения с поверхности изменяется от 50 до 200 суток. Защищенные грунтовые воды приурочены к площадям развития моренного и конечно-моренного рельефа, представленного супесчано-суглинистыми породами с низкими коэффициентами фильтрации, обеспечивающими условное время проникновения поллютантов более 200 суток. Торфяники, перекрывающие озёрно-аллювиальные и аллювиальные отложения, характеризуются в основном низкими фильтрационными свойствами, поэтому они в какой-то мере являются дополнительной преградой для проникновения загрязнения в грунтовые воды. В гипсометрическом отношении обводненные флювиогляциальные отложения занимают более высокое положение по отношению к вышеописанным горизонтам, литологически они более однородны, а фильтрационные свойства их достаточно высоки. Очевидно, что химические компоненты, мигрирующие с подземным стоком, накапливаются в грунтовых водах, залегающих гипсометрически ниже. Довольно широко с поверхности развиты слабопроницаемые или же спорадически хорошо проницаемые сожские моренные отложения. Приуроченные к ним грунтовые воды перекрыты более глинистой и мощной зоной аэрации от 3–5 до 10 м и более. В этом случае проникновение загрязнения в грунтовые воды может быть затруднено. На единичных участках мощность отложений сожской морены достигает 30 м и более. В таких случаях грунтовые воды более надежно защищены.
Среди природных факторов защищенности более глубоко залегающих напорных вод главнейшими являются перекрытость водоносного горизонта слабопроницаемыми отложениями (наличие водоупора), литологический состав водовмещающих отложений и их фильтрационные свойства, выдержанность распространения, мощность, а также соотношение уровней напорных и грунтовых вод.
Напорные воды, залегающие под первым от поверхности местным водоупором (в основном – это разновозрастные моренные супесчано-суглинистые образования) мощностью около 10 м и более, интерпретированы как условно защищенные. По причинам изменчивости литологического состава пород и, связанного с этим, широкого диапазона проницаемости для преимущественно глинистых образований, постоянного в таких условиях превышения уровня грунтовых вод над пьезометрической поверхностью, моренный горизонт не может полностью препятствовать водообмену грунтовых и межпластовых вод, хотя и замедляет этот процесс.
В то же время многие участки характеризуются меньшими мощностями верхней морены (5–10 м). Здесь условия защиты вод первого напорного межпластового горизонта менее благоприятны и последние отнесены к промежуточным категориям относительно и слабо защищенных. К категории незащищенных отнесены территории, где верхний водоупор размыт, а воды напорного горизонта смыкаются с грунтовыми, образуя единый водоносный комплекс, что характерно для речных долин. Особый случай представляют напорные воды днепровско-сожского водоносного комплекса в местах отсутствия отложений сожской морены (долины рек Морочь, Случь, Оресса, Локнея, нижнее течение реки Волка и др.). На этих участках условия защищённости напорных вод от загрязнения наиболее неблагоприятные, напорные воды непосредственно связаны с грунтовым горизонтом [1, 2].
Исходя из этого грунтовые воды, а также межпластовые напорные, залегающие под первым от поверхности местным водоупором (отложениями сожской морены), распространенные в районе Солигорского горно-промышленного района, отнесены к категории слабо защищенных. Согласно принятой методике сожский моренный горизонт не представляет надежной защиты от поверхностного загрязнения для нижележащего водоносного комплекса днепровско-сожских водноледниковых отложений и характеризуется как условный водоупор. Следует также предположить, что загрязнению подвергается верхняя часть водоносного горизонта, где происходит инфильтрация, с которой и проникают загрязняющие вещества. В целом же грунтовые воды территории в районе добычи калийных солей относятся к категории незащищенных.
В результате техногенного воздействия качество пресных подземных вод существенно ухудшилось. Воздействие горнодобывающей отрасли привело к катастрофическому засолению отдельных участков подземной гидросферы. Одновременно рост сельскохозяйственного производства, особенно животноводства, а также отсутствие большинства необходимых природоохранных мероприятий на территории сельских населенных пунктов привели к высокому уровню загрязнения (преимущественно нитратного) на многих участках грунтовых и нередко пресных межпластовых вод.
Катастрофически высокая степень загрязнения пресных (как грунтовых, так и межпластовых) вод установлена на участках солеотвалов и шламонакопителей калийных рудопроявлений. Здесь не только увеличились концентрации загрязняющих веществ в 500-1000 раз и более, но и выросла минерализация воды (с 0,2 до 156 г/л). Полностью изменился тип воды, вместо гидрокарбонатных магниево-кальциевых ультрапресных вод образовались крепкие хлоридно-натриевые рассолы (таблица).
Таблица
Гидрохимическая характеристика подземных вод на участках солеотвалов и шламохранилищ

Водоносный горизонт Сухой остаток, г/л Тип воды
Днепровско-сожский до 111,0 хлоридно-натриевый
Березинско-днепровский до 65,0 хлоридно-натриевый
Наревско-березинский до 104,9 хлоридно-натриевый
Бриневский до 35,4 хлоридно-натриевый
Палеогеновый до 156,0 хлоридно-натриевый или натриево-кальциевый
Нижнесеноманский до 36,9 хлоридно-натриевый

Участки катастрофически высокого загрязнения подземных вод представляют собой огромную опасность для окружающей природной среды района и проживающих здесь людей.
Литература
1. Капельщиков Н.А. Методическое руководство по оценке устойчивости природной среды Беларуси/ Н.А. Капельщиков, А.М. Михунов, Г.В. Новиков – Мн., 1999. - 41 с.
2. Губин В.Н. Экология геологической среды/В.Н. Губин, А.А. Ковалев, С.А. Сладкопевцев, М.Г. Ясовеев. – Мн., 2002. – 120 с.