В октябре 2020 года в связи с водным дефицитом, образовавшемся в Крыму, Прввительством РФ был принят план по обеспечению водоснабжения Республики Крым и Севастополя. Средства на его реализацию в 2020-2024 годах в объеме 48 млрд руб будут выделены из Резервного фонда. План предусматривает бурение новых скважин, ремонт сетей водоснабжения, строительство опреснительных установок, устройство очистки сточных вод, строительство водозаборных сооружений на реке Бельбек в Севастополе.
21 декабря 2020г. глава Республики Крым Сергей Аксенов сообщил, что в январе планируется начать строительство опреснительных установок в Ялте и селе Фрунзе Сакского района (для нужд Симферополя). Срок реализации проекта – от 14 до 16 месяцев. По его утверждению, запасы подземных вод возле Ялты и Симферополя недостаточны и единственным источником воды для этих крупных городов станут опреснительные установки.
При этом вице-премьер РФ Марат Хуснуллин назвал размещение опреснительных установок в Крыму крайней мерой, по его словам, проект по опреснению морской воды в регионе все еще является запасным вариантом. Предпочтение бурению правительством РФ отдается в связи с дороговизной строительства опреснительных установок, однако не просчитываются негативные экологические последствия для Крыма в результате использования подземных источников.
*****
Истощение запасов грунтовых вод: кризис с питьевой водой, землетрясения и провалы в городах
Только 0,023% массы Земли приходится на воду, а 97,5% — это соленая вода. Запасы пресной воды невелики, и почти 70% из них заключены во льдах Арктики и Антарктики, которые активно тают, — а пресная вода превращается в соленую. Самые значительные запасы пригодной для использования пресной воды заключены под землей. Во многих регионах, в особенности там, где поверхностной воды недостаточно, грунтовые воды являются единственным источником удовлетворения бытовых, сельскохозяйственных и промышленных потребностей в питьевой и технической воде. Однако люди используют эти ресурсы слишком активно. На данный момент человечество выкачивает из-под земли в 3,5 раза больше воды, чем успевает образоваться. «Хайтек» рассказывает, как из-за истощения запасов грунтовых вод проседают города, чем еще грозит слишком активное использование подземных водоносных слоев и как на этот процесс влияет глобальное потепление.
Откачка грунтовых вод происходит очень быстро. Недавно ученые подсчитали, что в XX веке только США потеряли 800 куб. км грунтовых вод. Этого объема хватит, чтобы покрыть штаты Монтана, Айдахо, Вайоминг, Невада, Юта, Колорадо, Аризона и Нью-Мексико, а также большую часть Калифорнии. За это время водные горизонты пополнились примерно на 220 куб. км грунтовых вод.
В Индии ситуация еще хуже — на севере страны подземные воды выкачиваются в 54 раза быстрее, чем их запасы пополняются. При этом в большинстве регионов Земли зависимость от грунтовых вод очень высока. Например, в той же Индии на воду, выкачиваемую из-под земли, приходится до 85% всего потребления пресной воды. В Европе этот показатель составляет 75%. В России он значительно ниже — около 20% от всей потребности в пресной воде.
Рано или поздно грунтовые воды закончатся. Когда это произойдет, геологи точно сказать не могут. Предполагается, что запасы грунтовых вод естественным образом пополняются за счет дождей и снегопадов: вода просачивается через почву и попадает в водные горизонты.
Однако большое количество дождевой воды испаряется и попадает в атмосферу раньше, чем оказывается под землей. Большой вклад в замедление этого процесса вносит строительство непроницаемых для влаги дорог, зданий и бетонных конструкций.
Последствия откачивания грунтовых вод
Активное истощение водных горизонтов несет вред как окружающей среде, так и людям, которые используют грунтовые воды. Когда запасы пополняются медленнее, чем вода выкачивается, рано или поздно фермерам может не хватить ее для полива полей. Если проблема приобретает большой масштаб, она может привести к серьезным экономическим и гуманитарным последствиям. Однако это не единственные последствия истощения подземных вод.
Проседание водоносного горизонта
При проседании водоносного горизонта уровень грунтовых вод, на котором их можно обнаружить и добыть, уходит глубже в землю.
Например, до понижения скважины глубиной в 80 м было достаточно для непрерывного обеспечения водой одного домохозяйства или фермы. Однако после понижения водный горизонт ушел глубже в землю, и чтобы добраться до него, необходимо увеличить глубину скважины — соответственно, понести дополнительные затраты. Кроме того, в результате проседания грунтовых вод их объем может снизиться.
Снижение уровня воды в реках и озерах
Уровень грунтовых вод напрямую связан с уровнем воды в реках и озерах, расположенных в окрестностях подземного бассейна. Значительная часть воды в наземных водоемах поступает из грунтовых бассейнов.
Выкачивание грунтовых вод может изменить то, как вода из подземного горизонта поступает в русло. Результатом становится постепенное обмеление рек и озер, что приводит к гибели прибрежной растительности и изменению среды обитания диких животных. Недавно ученые подсчитали, что выкачивание грунтовых вод за последние 100 лет привело к падению потока воды в реках США на 50%.
Ухудшение качества воды
Не все грунтовые воды пресные — вода на очень большой глубине и в водных горизонтах, залегающих под дном океанов, соленая. Фактически существует около 12,9 млн куб. км соленой воды и 10,5 млн куб. км пресной.
В естественных условиях граница между пресными и солеными водными горизонтами достаточно стабильна, однако в условиях активного выкачивания подземных вод проседание горизонта может привести к ее разрушению.
Кроме того, грунтовые воды подвержены химическому загрязнению — бензин, нефть, дорожные соли и химикаты проникают в водные горизонты через почву вместе с дождем и со временем делают ее непригодной для полива и питья.
Бензин, нефть, масло и другие продукты переработки углеводородов часто хранятся под землей в специальных металлических резервуарах. Например, на каждой заправочной станции установлены подземные канистры, в которых хранятся бензин, дизельное топливо и солярка. Металл подвержен коррозии, в результате которой образуются трещины и утечки. Если нефтепродукт попадет в грунтовые воды, это может привести к серьезному загрязнению.
Другой потенциальный загрязнитель — свалки бытовых отходов. Для сокращения вреда экологии такие объекты должны быть иметь нижний защитный слой из бетона. Однако если такой слой отсутствует (как в случае с незаконными свалками) или треснул, кислота из автомобильных аккумуляторов, краска, бытовые чистящие средства и другие химикаты могут попасть в грунтовые воды.
Проседание почвы
Уменьшение объема грунтовых вод приводит к проседанию почвы. В некоторых районах, где темпы откачки особенно высоки, почва под жилыми домами, административными зданиями и объектами инфраструктуры проседает на десятки сантиметров в год. Это приводит к разрушению дорог, перебоям в водоснабжении и электроснабжении и разрушению жилых домов.
В 1950-х коммунальные службы и фермеры активно добывали грунтовую воду в окрестностях Токио. Спустя десятилетие это привело к тому, что почва под городом начала проседать. В 1968 году скорость этого процесса достигала 24 см в год. В тот же год объемы добытой из-под земли пресной воды достигли максимума — 1,5 млн куб. м в день. В ответ на сложившийся кризис правительство Токио приняло законы, ограничивающие прокачку. К началу 2000-х годов оседание города замедлилось до 1 см в год.
Однако ограничение объема выкачивания грунтовых вод требует наличия альтернативного источника пресной воды. В некоторых регионах они отсутствуют — как, например, в долине Сан-Хоакин в Калифорнии. Долина простирается на 25,9 тыс. кв. км — почти всю эту территорию занимают сельскохозяйственные угодья. Из-за активного использования грунтовых вод местными фермерами некоторые части долины опускаются на 60 см в год.
Почва высокими темпами — около 17 см в год — проседает и в столице Индонезии Джакарте. Ситуация осложняется тем, что город находится почти на уровне моря, а дальнейшее проседание наряду с повышением уровня океана из-за таяния ледников грозит постепенным затоплением дорог, электростанций и жилых домов. В результате этого процесса без крова могут остаться более 10 млн человек — то есть все население Джакарты.
В Испании последствия откачивания грунтовых вод уже привели к человеческим жертвам. В мае 2011 года в окрестностях популярного среди туристов города Лорка на юго-западе страны произошло землетрясение магнитудой 5,1. В результате десять человек погибли, сотни получили ранения.
Окрестности Лорки — самый сейсмоактивный район страны, а из-за строительства большого количества артезианских скважин и активного откачивания грунтовых вод почва там проседает самыми высокими темпами на территории Европы — до 10 см в год.
В результате откачивания воды для орошения полей уровень грунтовых вод в регионе снизился на 250 м. Ученые считают, что это стало причиной землетрясения, поскольку оно произошло на необычно малой глубине — около 3 км. Снижение уровня водоносного горизонта усилило давление на два пласта пород, двигавшихся параллельно друг другу в противоположных направлениях и без того находившихся в напряжении. Компьютерное моделирование подтвердило эту гипотезу.
Хайтек, 5 августа 2019г.
ЮНЕСКО: проседание земли может затронуть каждого пятого жителя планеты
Проседание земли во многих частях света затронет 19% населения планеты уже в 2040 году. Такие выводы следуют из опубликованного ЮНЕСКО доклада. Особенно это затронет метрополии на побережьях морей и океанов, которым из-за засух грозят еще и наводнения.
30 декабря 2020 года недалеко от норвежской столицы Осло в городе Гьердруме сошел огромный оползень. 26 человек пропали без вести, сотни эвакуированы. Земля поглотила десятки зданий. Эта зона считалась безопасной для оползней, поэтому и застройка была очень плотной.
В России медленно, но верно проседают уральские города Соликамск и Березники.
За последние 10 лет столица Индонезии Джакарта опустилась на 2,5 метра. Это привело к тому, что правительство страны планирует перенести столицу на остров Борнео. В Европе проседание земли привело к тому, что 25% территории Нидерландов оказалось ниже уровня моря.
Наибольшему риску подвергнуты прибрежные равнинные области, большие города и сельскохозяйственные районы, расположенные в сухом климате.
Жерардо Эрера-Гарсия, руководитель исследовательского проекта, объясняет, что территории, на которых проживает большое количество людей, а также сельскохозяйственные районы, которым требуется мелиорация из-за того, что они подвержены затяжным засухам, качают подземные воды. Как правило, они выкачивают больше, чем естественным путем поступает воды в подземные резервуары. Забор воды приводит к тому, что земля на поверхности проседает. Причиной тому растущее население и отсутствие регулирования водозабора.
В Иране население страны удвоилось за последние 50 лет, в то время как водозабор по-прежнему не регулируется властями. Именно поэтому иранские города возглавляют список самых быстро проседающих городов планеты. Уровень земли ежегодно снижается на 25 см.
В 20-м веке провалы земли в городах наблюдались тоже, но они никогда не рассматривались в глобальном контексте. Новый мировой проект призван консолидировать локальные наблюдения. Ученые создали универсальную модель, позволяющую предсказывать области, в которых риск проседания земли наиболее высок.
Результаты показывают, что снижение уровня земли – глобальная проблема, связанная со всемирным потеплением и с неэкологическим ведением сельского хозяйства.
«Самые большие подземные реки вычерпаны для нужд сельского хозяйства», - говорит Эррера-Гарсия.
Согласно результатам исследования, подземные воды США, Мексики, Китая и Индии пострадали особенно сильно. Снижение уровня земли скажется на условиях жизни населения всего земного шара. Производство сельскохозяйственной продукции становится более экологически ответственным, но проблему водоснабжения нужно будет решать очень скоро.
Всемирное потепление приведет к количеству и продолжительности засух в мире, что увеличит потребление подземных вод и, как следствие, создаст новые области проседания. Еще одним следствием изменения климата станет рост уровня мирового океана, который в 21 веке поднимется на 1 метр. Это означает, что все больше городов ожидает судьба Джакарты.
Тем не менее, ученые оптимистичны. Эррера-Гарсия говорит, что в отличие от глобального потепления, проседанию можно противостоять намного проще. Спутниковые технологии и радары легко определяют районы проседания, а местные власти могут с помощью простых мер решить эту проблему. «В первой половине 20-го века проблема провалов земли в Токио была очень острой. Власти ввели регулирование потребления воды, и вопрос был решен», - говорит ученый.
Власти могут использовать альтернативные источники воды, вводить более эффективные технологии в агробизнесе и снижать ее потребление или пополнять подземные резервуары.
Все эти технологии универсальны, они могут быть использованы как для больших, так и для маленьких подземных резервуаров воды во всем мире, говорят ученые. Пока еще не поздно, есть время, и есть возможность.
Новые известия, 1 января 2021г.
*****
Из истории вопроса:
В северном Крыму нарастают проблемы с водой из-за выкачки подземных источников
18.01.2018
Из кранов в Красноперекопске идет "фактически морская вода", признал вчера глава правительства Крыма Сергей Аксенов. Это связано с засолением подземных горизонтов после закрытия Северо-Крымского канала Украиной. Денег на опреснение воды для района нет. Единственный обсуждаемый проект — переброска вод из Тайганского водохранилища.
Аксёнов поручил в кратчайшие сроки найти решение проблемы водоснабжения Красноперекопского района. Соответствующее заявление он сделал по итогам приема граждан в Красноперекопске и районе.
«Первоочередная проблема для Красноперекопска и Красноперекопского района – низкое качество воды из-за повышенного уровня минерализации. В этой связи необходимо принять краткосрочные меры для выхода из сложившейся ситуации и пересмотреть обоснованность тарифов на воду. Мы не можем продавать людям практически морскую воду и говорить, что она питьевая. Прошу министерство жилищно-коммунального хозяйства совместно с руководством района и города проработать меры по устранению проблемы», – написал Аксёнов на своей странице в Facebook.
Проблема снабжения севера полуострова питьевой водой возникла после перекрытия Украиной Северо-Крымского канала в 2014 году. Сейчас воду для жителей поставляют из артезианских источников. Помимо граждан, высокую потребность в пресной воде испытывают крупные химические предприятия («Крымский титан», «Крымский содовый завод» и «Бром»). По прогнозам министра промышленной политики республики, они обеспечены водой из подземных источников максимум на два года.
Для решения проблемы предлагалось построить опреснительную станцию, но проект пока не реализуется из-за его высокой стоимости (около 50 млрд рублей) и отсутствия инвестора. На данный момент власти Крыма остановились на варианте с переброской пресной воды из Тайганского водохранилища: частично по руслу Северо-Крымского канала, частично по трубопроводу. Над техзаданием по этому проекту работают химические предприятия.
Кроме этого, в Первомайском районе, где также высокий уровень минерализации воды в подземных источниках, в конце осени прошлого года была запущена пилотная опреснительная станция. Она обошлась бюджету в 1,6 млн рублей. В полноценном режиме работы она опресняет 6 тысяч кубометров воды в сутки, полностью соответствующей ГОСТу.
Прогнозы нарастания проблем с пресной водой на севере Крыма озвучиваются уже третий год. Поначалу власти республики избегали комментировать их серьезность, однако затем были вынуждены это признать. Так, на основе открытых данных бывший помощник первого вице-премьера РК Владимир Гарначук в 2016 году прогнозировал, что часть жителей Крыма неизбежно придется отселять на материк из-за растущей нехватки пресной воды. Напоить нынешнее население полуострова без Северо-Крымского канала в текущих условиях невозможно, считает он.
Напомним, что по Северо-крымскому каналу до его блокировки Украиной из Днепра в Крым поступало 1 миллиард кубометров воды в год. 80 миллионов кубов из этой воды уходило на пополнение водохранилищ. Остальная вода шла на сельское хозяйство.
При этом до Великой Отечественной войны (когда не было канала) в Крыму жило порядка 1 100 000 человек. Причина незаселенности Крыма была проста: в Крыму нет больших рек и больших запасов пресной воды. Фактически Крым был засушливой степью с солончаками. Основное население было по берегам и в районе Бахчисарая.
Возделывать земли было невозможно без полива. Эту проблему решили каналом и днепровской водой. Ушло более 15 лет для того чтобы обессолить почву и повысить уровень пресных грунтовых вод.
Однако после закрытия поставок воды проблему временно решили за счет расконсервации подземных хранилищ воды. Но баланс резко сместился и теперь уровень подземных вод все время уменьшается. В связи с тем, что земли перестали проливать, уже началось капиллярное засоление почв. В северном Крыму оно растет быстрыми темпами. Уже через два года, по словам специалистов, север и центр Крыма превратится сначала в солончаковые пятна.
Сейчас население уже превысило 2 700 000 человек.1 человек в сутки потребляет 3.3 куба воды. Но при этом очень много людей на полуострове живет именно в степном Крыму. И без днепровской воды эти поселения обречены, отмечал в 2016 году Гарначук.
При этом специалисты также обращают внимание на слишком интенсивную эксплуатацию подземных источников Крымским «Титаном» и Содовым заводом.
Так, ресурсы южной части Северо-Сивашского артезианского бассейна составляют 666 тыс. кубометров в сутки, Альминского артезианского бассейна — 452 тыс. кубометров в сутки. Таким образом, артезианские скважины могут давать 400 млн кубометров воды в год. Но они должны пополняться за счет воды с поверхности — полив в том числе. Нет полива, баланс нарушается, увеличивается минерализация, и все.
У «Крымского титана» ситуация сложнее: потребности предприятия — почти 50 тысяч кубометров, а скважины всего три. Бурить больше и глубже не позволяет минэкологии РК. Ведь масштабный отбор приведет к подсосу соленой морской воды в подземные источники, и тогда без пресной останутся не только предприятия, но и Армянск с Красноперекопском.
Крымский содовый: пробурили восемь скважин, произвели опытную прокачку воды — от 45 до 50 кубов воды в час. Вообще разрешили поднимать с горизонта 75 метров 400 кубов в час. Столько же смогут брать с горизонта 270 метров. Скважины распределили на территории завода на площади 100 гектаров.
Засоление скважин и водопроводов северного Крыма морской водой приобрело зримые формы в прошлом году, когда жители Красноперекопска стали находить в трубах у себя дома пробки из водорослей.
В целом за три года Крым потерял 74% источников пресной воды.
Примечания, 18 января 2018г.
*****
Читайте по теме:
Опреснение остается приоритетным направлением работы по водообеспечению Крыма - Аксёнов
Опреснение морской воды для снабжения населения Крыма названо запасным вариантом - Хуснуллин
Правительством РФ решение по опреснителям в Крыму еще не принято, Севастополь и РК настаивают на их строительстве
Президент России рассказал о путях решения проблемы водообеспечения Крыма и Севастополя
В январе планируется приступить к строительно-монтажным работам по опреснительным установкам для Симферополя и Ялты
