Состояние и охрана недр и подземных вод

 

В результате интенсивной хозяйственной деятельности на территории Новомосковского района произошли изменения и такого устойчивого природного компонента, как недра.
На территории района древнейший (докембрий-ский) кристаллический фундамент скрыт иод мощной толщей более молодых палеозойских отложений и залегает на глубине около 1000 м. В результате активного изучения геологического строения, развернувшегося в XX веке, на территории района были обнаружены месторождения различных полезных ископаемых.
Их разработка активно осуществлялась начиная с 30-х годов. Наибольшее развитие на территории района получила добыча угля. Угленосные пласты залегают на глубине 30—50 м, средняя мощность их — 1,5— 2 м, но иногда она достигала 5 м, как, например, на отработанном ныне Ширинско-Сокольническом месторождении, большая часть которого относилась к Новомосковскому району. В настоящее время действующих шахт на территории района нет. Последние из них были закрыты в конце 80-х годов.
В 50-х годах началась добыча гипса, пласт которого имеет мощность 12—17,5 м и залегает на глубине около 110м.
Для нужд НАК «Азот» в районе добывается поваренная соль, различные строительные материалы: глины, известняк, песок.
Наибольшее же развитие получило использование подземных вод. Они являются основным источником снабжения жителей района питьевой водой, широко используются для производственных и сельскохозяйственных нужд. Большое количество подземных вод откачивалось при осушении шахт. Так, на шахте «Подмосковная», которая расположена в 3 км от Юдинско-го водозабора г. Новомосковска, водоотлив достигал 50 тыс. куб. м в сутки. Основные запасы подземных пресных вод распространены до глубины 120м. Далее их минерализация возрастает и они становятся непригодными для питьевого водоснабжения. Основная часть подземных вод добывается из упинского водоносного горизонта, глубина залегания которого от 30 до 80 м. Г. Новомосковск обеспечивается водой с 4 водозаборов и нескольких отдельно стоящих скважин. В 1994 году для городских нужд использовалось 77 скважин. Г. Сокольники обеспечивается водой из 5 скважин. Собственные скважины имеют все сельскохозяйственные предприятия и ряд промышленных предприятий района. В 1991 году в системах сельского водопровода использовалось 80 скважин, из них 63 —для хозяйственно-питьевых нужд населения, 17 —для водоснабжения животноводческих объектов. В 52 сельских населенных пунктах для водоснабжения использовались колодцы и родники.
Так как подземные воды являются основой всей хозяйственной деятельности, то в настоящее время проблема охраны и рационального использования недр связывается прежде всего с работой по предупреждению истощения и загрязнения подземных водоносных горизонтов.
Уже в начале 80-х годов Новомосковский район стал испытывать острый дефицит воды. Во многом это было связано с интенсивной горнопромышленной деятельностью, которая привела к значительным изменениям недр. В естественных условиях горные породы характеризуются замедленными процессами водообмена между различными водоносными горизонтами, представленными в основном песчаными отложениями, между которыми залегают водоупорные глинистые отложения. При подземной добыче угля происходило образование подземных пустот, в которые обрушивались вышележащие горные породы. В результате происходила деформация естественных горных пластов, нарушение водоупорных слоев. Проводившиеся при этом работы по осушению угольных пластов и отведение большого количества подземных вод в поверхностные водоемы, приводило нередко к почти полному осушению отдельных водоносных горизонтов и в конечном счете к значительным изменениям гидрогеологических условий района. Произошло обезвоживание верхней части геологического разреза, сформировались региональные депрессионные воронки, изменились условия питания, движения и разгрузки подземных вод. Снизилась производительность ряда водозаборов, располагавшихся по соседству с отработанными угольными месторождениями. Резко возросли затраты на снабжение водой г. Новомосковска. Для улучшения его водоснабжения в настоящее время строится новый водозабор, расположенный уже на расстоянии более 4 0 км. Резко снизилась и доля подземного питания поверхностных водоемов. В результате понижения уровня грунтовых вод, высохли родники и колодцы.
Другой серьезной проблемой, вызванной изменением недр, стало загрязнение подземных источников. Широкое использование подземных вод определялось их высокими качественными показателями, которые не требовали, как правило, дополнительной очистки. Исключение составляло лишь железо, содержание Которого в большинстве подземных вод оказалось повышенным. Поэтому на городских водозаборах были созданы станции обезжелезивания. Изменение гидрогеологических условий привело к усилению поступления в подземные водоносные горизонты, используемые для питьевого водоснабжения, поверхностных вод и атмосферных осадков. Большую отрицательную роль в этом играли и оставшиеся нерекультивированлыми карьеры, в которых глубинные горизонты оказались в соприкосновении с поверхностными водами. Все это привело к тому, что при неудовлетворительном экологическом состоянии поверхности загрязняющие вещества поступали в водоносные горизонты, ухудшая качество воды. Несколько скважин предприятий города в результате этого стали непригодными к использованию для питьевого водоснабжения. На ряде скважин увеличилась минерализация воды. Особенно заметным это явление стало на скважинах, расположенных по берегам Шатского водохранилища. Образовавшаяся связь между водами этого загрязненного водоема и подземными водоносными горизонтами, привела к тому, что содержание некоторых вредных веществ в некогда чистой артезианской воде превысило допустимые значения. Поэтому при проектировании городского водозабора Шат-2 необходимым условием экологическая экспертиза поставила строительство сооружений для очистки подземных вод. Сказанное выше относится к напорным водоносным горизонтам, перекрытым сверху водоупорами и слабо связанными в естественных условиях с поверхностными водами. Безнапорные же грунтовые воды, залегающие недалеко от поверхности, подвергаются еще более интенсивному загрязнению. Основными источниками их питания являются атмосферные и поверхностные воды, поэтому качество грунтовых вод напрямую связано с состоянием поверхности, под которой они залегают. Они в основном используются как местные источники водоснабжения через устройство колодцев или обустройство родников. Наибольшее отрицательное воздействие на них оказывают необустроенные свалки различных твердых отходов, навозохранилища, терриконы и т. п. В результате возникают локальные участки загрязнения подземных вод. Так, например, такой участок образовался на территории садов у станции Клю-чевка, в результате аварии цистерны с сырьем для АО «Оргсинтез». Вода в ряде колодцев, устроенных садоводами для полива, приобрела сильный органический запах и оказалась непригодной для использования. Сильно подвержены загрязнению карстовые воды, залегающие и циркулирующие в трещинах, пустотах и пещерах, образующихся в результате растворения и выщелачивания известняков, доломитов, гипсов и других карстующихся пород. Карстовые явления широко развиты в Новомосковском районе, поэтому их учет необходим при ведении сельскохозяйственного производства, особенно при размещении площадок для складирования навоза, удобрений. Районы, подверженные карсту, характеризуются быстрым поглощением атмосферных осадков и поверхностных водотоков через карстовые воронки и трещины. Примером необходимости учета при проектировании карстовых явлений может служить пруд, построенный недалеко от д. Яцкое на р. Озерки для водоснабжения оросительной системы. Его проектная площадь должна была составлять 5 2 га. Однако широкое развитие в долине реки карстовых явлений привело к тому, что до настоящего времени вода в нем не накапливается, так как интенсивно уходит в подземные горизонты.
На территории Новомосковского района имеют место и другие изменения естественных геологических условий, связанные с хозяйственной деятельностью человека. Так, в результате добычи гипса под землей образовались громадные пустоты, по размерам сравнимые с туннелями метрополитена. Они разделены между собой нетронутыми участками пласта, так называемыми целиками, поэтому при горных работах не происходит просадки поверхности. Другие пустоты образовались при добыче поваренной соли. Она добывается способом выщелачивания с глубины около 900 м. По технологии для предупреждения размыва крыши пласта в скважины вместе с водой закачивается газойль, один из видов нефтепродуктов. На территории рас-солопромысла проводятся регулярные наблюдения за развитием просадочных явлений. В настоящее время просадок поверхности не наблюдается.
Еще один вид воздействия на недра района — это использование для захоронения жидких производственных отходов АО «Оргсинтез» глубинных водоносных горизонтов. Система глубинной закачки эксплуатируется с 1986 года. Она состоит из 3 рабочих скважин, по которым отходы под давлением закачиваются в надежно изолированные горизонты, сложенные кварцевыми песками (глубина залегания 730—800 м от поверхности земли). Сверху они перекрыты десятиметровым слоем синих глин. Для контроля за процессом закачки, движением стоков по пласту используются 2 наблюдательные скважины, состояние вышележащих водоносных слоев контролируется с помощью специальной контрольной скважины. Глубинная закачка — это высоко автоматизированная система с надежной системой защиты. Тем не менее ее надежность вызывала серьезную обеспокоенность жителей города ив 1992 году была проверена комиссией, состоявшей из представителей контролирующих министерств и ряда геологических организаций. По результатам проверки сделан вывод, что за период эксплуатации глубинной закачки, отрицательных воздействий на питьевые водоносные горизонты отмечено не было.
Основными мероприятиями по охране недр и прежде всего подземных вод от загрязнения являются: соблюдение мер по поддержанию поверхности в надлежащем экологическом состоянии, рациональное использование существующих запасов подземных вод, создание зон строгой санитарной охраны вокруг скважин, своевременная ликвидация неиспользуемых арт-скважин. Для контроля за состоянием подземных вод создана специальная сеть наблюдательных скважин.