Экологическое состояние подземной гидросферы зависит от степени загрязнения подземных вод, которое довольно широко распространено в рассматриваемом бассейне и рассматривается нами как один из факторов, следствием воздействия которого происходят изменения гидрогеохимической обстановки подземной гидросферы, усиливаются процессы опустынивания земель и, прежде всего, ухудшаются условия питьевого водоснабжения населения.
На территории бассейна подземные воды приурочены к различным литологическим разностям пород, залегающим как вблизи поверхности земли, так и на больших глубинах под толщей пород, изолирующих их от внешнего воздействия. В первом случае, при отсутствии с поверхности надежного водоупора, подземные воды оказываются не защищенными от влияния внешних факторов, способствующих их загрязнению. В связи с этим происходит ухудшение качества подземных вод вплоть до невозможности их использования для целей водоснабжения или орошения земель. В зависимости от размеров источника загрязнения и количества поступающих в водоносный горизонт токсичных веществ масштабы загрязнения изменяются в весьма широких пределах.
Являясь важнейшей составной частью геологической среды, включающей горные породы, природные газы и микроорганизмы, подземные воды во многом определяют не только ее свойства и структуру, но и экологические качества.
Наиболее крупные очаги загрязнения наблюдаются вблизи предприятий, сбрасывающих промышленные отходы и сточные воды на поверхность земли или в речную сеть без предварительной их очистки. К таким объектам относится большинство горнодобывающих предприятий, отдельные промышленные предприятия и городские агломерации с ненадежной системой очистки промышленных и бытовых стоков или без нее. Вблизи таких загрязнителей наблюдаются крупные ореолы загрязнения подземных вод, приводящие к выходу из строя целых водозаборов подземных вод или их участков. Примером могут служить некоторые водозаборы хозяйственно-питьевого назначения г. Шымкент, оказывающие воздействие на подземные воды.
Большинство разведанных и отрабатываемых месторождений полезных ископаемых харак-теризуется значительной обводненностью рудовмещающих и покровных пород. Это приводит к необходимости как предварительного, так и эксплуатационного осушения пород месторождений, которое существенно влияет на техногенные изменения геологической среды при их эксплуатации.
В зависимости от условий залегания полезного ископаемого месторождений и мощности залежей их разработку осуществляют подземным, открытым и комбинированным способами. Добыча и обогащение рудных полезных ископаемых являются одними из тех производств, которые приводят к значительным изменениям природной среды, в том числе баланса и качества водных ресурсов территории. В большинстве горнодобывающих районов существуют проблемы экологического характера, связанные с истощением ресурсов подземных вод, загрязнением водоносных горизонтов, водоемов и рек, в том числе источников водоснабжения, избытком дренажных и сточно-технологических вод, подтоплением территорий и т.д. Это обусловлено длительным отбором подземных вод со значительными расходами в процессе осушения месторождений, утечками из гидротехнических сооружений и систем водоснабжения, не регламентируемыми сбросами в водотоки загрязненных технологических вод и стоков дробильно-обогатительных комплексов, а также поступлением атмосферных осадков и поверхностных водотоков с территорий горнорудных объектов в реки и водоносные горизонты.
Техногенное воздействие при интенсивной отработке глубоких горизонтов рудных месторождений в бассейне привело к тому, что на многих горнорудных предприятиях значительно изменилась гидрогеологическая и инженерно-геологическая обстановка, возникли и протекают разнонап-равленные процессы. В зоне деятельности рудников образовались депрессионные воронки, площадь которых достигает нескольких десятков и даже сотен километров. Претерпел существенные деформации ландшафт территории, где нередко наблюдаются просадочные явления и образуются различные по форме и глубине искусственные микроформы рельефа, вызванные в основном обрушением горной массы над выработанным пространством при подземном способе отработки. Такие формы рельефа являются очагами фильтрации поверхностных вод в горные выработки и служат дополнительным источником питания рудничных вод.
Значительное количество откачиваемых рудничных вод и промышленных стоков накапливается в прудах-накопителях шахт, карьеров и обогатительных фабрик со всеми сопровождающими такое накопление вод процессами – подпором, засолением почв, выводом из хозяйственного пользования. По мере нарастания глубины и площади отработки месторождений увеличивается зона влияния горных выработок, изменяются водопритоки при одновременном ухудшении качества вод.
Практически все рудные месторождения приурочены к ослабленным зонам тектонических нарушений. При вскрытии зон разрывных тектонических нарушений подземные воды часто содержат значительное количество вредных элементов таких, как ртуть, свинец, хром мышьяк и др. Все это делает рудничные воды практически непригодными к использованию иногда даже для технических целей. Возникает проблема их утилизации, часто не находящая должного разрешения. В результате в районах действующих рудников подтапливаются жилые поселки, засоляются и выводятся из хозяйственного пользования земли. Вследствие отставания рекультивационных работ на многих рудниках бассейна по соседству с рабочими поселками, как правило, вырастают «горы» отвалов
Наряду с крупными загрязнителями отмечается широкая сеть мелких предприятий, преимущественно сельскохозяйственного направления (фермы крупного рогатого скота, свинофермы, птицефабрики) и предприятий легкой промышленности, перерабатывающих сельскохозяйственные продукты (мясокомбинаты, молокозаводы, маслобойни и пр.). Здесь масштабы загрязнения подземных вод сравнительно небольшие, но, тем не менее, они приводят к ухудшению качества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения сравнительно небольших потребителей, таких как районные центры, хозяйственные центры, поселки и пр.
На территории бассейна выявлено порядка 40 потенциальных источников загрязнения подземных вод, из них 20 – непосредственно влияют на гидрогеохимическое состояние подземных вод. Основная масса участков загрязнения подземных вод характеризуется повышением минерализации, увеличением жесткости, сульфатов, хлоридов до значений превышающих ПДК; выявленных участков характеризуются содержанием в подземных водах азотистых соединений; тяжелыми металламифенолами; органическими соединениями.
Особую опасность для здоровья населения представляют загрязненные подземные воды хозяйственно-питьевого назначения.
Многолетние гидрогеологические исследования показали, что в наибольшей степени загрязнению подвержены первые от поверхности земли водоносные горизонты, преимущественно грунтовые воды, в кровле которых часто отсутствуют водоупорные породы или породы, которые имеют слабые водоупорные свойства и не препятствуют проникновению загрязняющих веществ до уровня подземных вод. Они в основном тесно связаны с поверхностными водами, которые являются одним из источников формирования их ресурсов.
В зоне влияния месторождений подземных вод хозяйственно-питьевого назначения как мониторинговой сетью, так эпизодическими наблюдениями выявлено загрязнение различной степени, которое в большинстве случаев связано с процессами техногенеза. Умеренно опасное загрязнение установлено на 64% месторождений, опасное – на 19%, чрезвычайно опасное – на 17%.
Водохозяйственныму бассейну свойственна чрезвычайно опасная степень загрязнения месторождений питьевых подземных вод, связанная с интенсивным промышленным техногенезом. Здесь характерна также приуроченность загрязнения подземных вод веществами 1-го класса опасности. На части месторождений за счет природного железа и марганца степень загрязнения подземных вод определяется как чрезвычайно опасная.
В целом характер распределения загрязняющих веществ в подземных водах месторождений связан с особенностями техногенеза и природной гидрогеологической обстановкой водохозяйственных бассейнов регионов.
Основным источником информации о загрязнении и истощении подземных вод служат результаты режимных наблюдений и контрольных обследований, проводимых службами мониторинга подземных вод Комитета геологии и охраны недр РК.
Обоснованные санитарно-гигиенические требования по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям должны лечь в основу экологически безопасной эксплуатации подземных вод. Для этого, прежде всего, необходим отбор приоритетных показателей их качества.
Кызылординская область. Отмечается загрязнение подземных вод на Торангыласайском месторождении, вызванное влиянием близ расположенных массивов орошения, которое выражается в повышении минерализации подземных вод до 0,9-1,2 г/л и нитратов до 1,3 ПДК. В районе Кызылординского месторождения подземных вод влияние р. Сырдарьи отразилось в повышении минерализации до 0,8-1,1 г/л, сульфатов до 690 мг/л (не повсеместно), общей жесткости до 14 мг-экв/л. Однако в настоящее время наблюдается тенденция очищения поверхностных вод р. Сырдарьи и значительное снижение использования удобрений на массивах орошения. это должно положительно отразиться на улучшении качества подземных вод аллювиальных четвертичных отложений.
По данным режимных наблюдений и разового обследования водозаборов на семи эксплуатируемых месторождениях минерализация возрастает (таблица 6.2.3). На Теренозекском месторождении минерализация подземных вод выросла к настоящему времени с 1,3 до 1,33 г/л, на Кызылординском - с 1,1 до 1,5, на Кармакчинском - с 1,53 - 1,60 до 1,65-1,77, на Рисоводческом - с 1,3-1,6 до 1,5-1,8, на месторождении Шалкия - с 0,6-1,0 до 0,6-1,1, на Сарыбулакском - с 1,5-3,0 до 2,0-3,2, на Кувандарьинском - с 1,2-1,4 до 1,3-1,6 г/л. Степень загрязнения этих месторождений подземных вод умеренно опасная (Таблица 6.2.1).
Южно-Казахстанская область. Загрязнение подземных вод характеризуется следующими показателями: жесткость - 1,5 ПДК, желтый фосфор -10 ПДК, фосфаты - 1,2-9,0 ПДК. На Миргалимском месторождении подземных вод обнаружено повышенное содержание свинца -4,5 ПДК.
При обработке урановых месторождений Уванас, Мынкудук, Канжуган в Бетпак-Дале методом подземного выщелачивания, возможно, происходит загрязнение подземных вод как радионуклидами, так и тяжелыми металлами в радиусе нескольких километров от месторождений. Сведений об их загрязнении нет.