2.3 Состояние подземных вод - Администрация город Тарко-Сале

2.3 Состояние подземных вод
Подземные воды территории приурочены как к четвертичным
образованиям, так и к коренным породам и являются важнейшим элементом
природной среды, формирующим гидросферу.
Подземная гидросфера ЯНАО, как и во всех регионах нашей планеты, в
естественных условиях имеет сплошное распространение и отчетливое
двухъярусное строение.
Верхний ярус (олигоцен-четвертичный) в песчаных межмерзлотных
прослоях содержит преимущественно пресные воды напорно-безнапорного
режима,
являющихся
основным
источником
хозяйственно-питьевого
водоснабжения населенных пунктов и предприятий Ямало-Ненецкого
автономного округа. В нижнем этаже (ярусе) отчетливо выделяется серия
водоносных комплексов: сеноман-аптский, бариев-готеривский, валанжинский,
среднеюрский. Наряду с залеганием нефти и газа региональное распространение
имеют высоконапорные (естественные напоры располагаются выше дневной
поверхности) соленые хлоридные (12 - 20 г/дм3) воды.
Ежегодно, на территории округа добывается порядка 100 млн. м3 подземных
вод, которые по характеру использования подразделяются на питьевые и
технические, минеральные и промышленные. Добыча подземных вод на
территории ЯНАО представлена на рис.2.3.1 .
25000
20000
15000
10000
5000
г.Н
Та
рк
ов о-С
ый
ал
е
У
ре
гН нго
оя й
бр
ь
г.Н ск
г.М ад
ур ым
а
г.Г вле
уб нко
ки
нс
г.а кий
г.Л лех
аб ард
п.
ыт
Кр
на
ас
но нги
се
п. льк
Та
у
зо п
вс
ки
й
0
Рис. 2.3.1 Добыча подземных вод на территории ЯНАО, тыс. м3
При этом большая часть свежей воды используется промышленностью –
около 65% от всего объема добываемых подземных вод по региону; жилищнокоммунальным хозяйством – 30%.
110
Территория
муниципального
образования
город
Тарко-Сале
в
гидрогеологическом отношении расположена в пределах Обь-Тазовского
бассейна пластовых вод Западно-Сибирского сложного артезианского бассейна.
В пределах артезианского бассейна выделяется два гидродинамических
этажа – верхний гидродинамический этаж до глубины порядка 300 м содержит
пресные подземные воды, ресурсы которых сосредоточены в двух водоносных
комплексах.
Непосредственно с поверхности под маломощным почвенно-растительным
слоем развит достаточно мощный четвертичный комплекс четвертичных
отложений различного генезиса. Водовмещающими породами являются
преимущественно пески с подчиненными прослоями и линзами супесей,
суглинков и алевритов. Пески разнозернистые с преобладанием средне- и
мелкозернистых. Мощность обводненной части горизонта изменяется от 70 до
110 м. Подстилается водоносный комплекс водоупорными глинистыми породами
туртасской свиты и верхней части разреза новомихайловской свиты.
Подземные воды четвертичного горизонта относятся к порово-пластовому
типу со свободной поверхностью. Глубина залегания зеркала грунтовых вод
составляет от долей метра до 2,7 м и более.
Годовая температура колебаний уровня четвертичного водоносного
горизонта составляет 1,0 - 1,9 м. Минимальные уровни отмечаются в мае, летнеосенний подъем продолжается до сентября-октября. Производительность скважин
изменяется от 4,0 до 39,7 л/сек.
Воды пресные и ультрапресные с минерализацией 0,04-0,12 г/дм3, с
содержанием железа 1,3-2,6 мг/дм3, марганца – 0,3 мг/дм3, фтора – 0,07-0,18
мг/дм3, мутность – 1,6-19,6мг/дм3.
Водоносный горизонт не защищен от поверхностного загрязнения.
Ниже по разрезу залегает водоносный комплекс атлымской и
новомихайловской свит среднего олигоцена. Верхняя часть комплекса,
стратиграфически приуроченная к новомихайловской свите, сложена
преимущественно мелко- и среднезернистыми песками. Нижняя часть комплекса,
сформированная осадками атлымской свиты, сложена в основном
среднезернистыми, иногда крупнозернистыми песками. Глинистые разности
развиты в виде невыдержанных по мощности и в плане прослоев и линз. Кровля
атлым-новомихайловского водоносного комплекса залегает на глубинах 80-90 м
от поверхности земли.
Верхним водоупором комплекса на большей части территории служат
осадки туртасской и верхней части новомихайловской свит. В местах отсутствия
их комплекс через “гидравлические окна” связан с водоносным комплексом
четвертичных отложений. Нижним водоупором комплексу служат глинистые
111
осадки тавдинской свиты или многолетнемерзлые породы атлымской свиты.
Глубина залегания водоупора вскрыта скважинами на глубинах от 160 до 300 м,
погружаясь в западном направлении. Эффективная мощность комплекса в
среднем составляет 110-150 м.
По условиям залегания и циркуляции подземные воды комплекса поровопластового типа. Воды напорные. Высота напора изменяется от 90 м до 140 м и
более.
Водообильность комплекса высокая. Дебиты скважин изменяются от 5,5 до
21,6 л/с при понижениях на 21,5 и 11,6 м, удельные дебиты при этом составляют
0,4-1,7 л/с на метр.
Водоносный комплекс атлым-новомихайловской свит является основным
водоносным горизонтом в пределах рассматриваемой территории и широко
используется для целей водоснабжения. По условиям защищенности данный
водоносный комплекс относится к категории защищенных от поверхностного
загрязнения.
Основные типы вод: гидрокарбонатные кальциево-магниевые или магниевокальциевые, гидрокарбонатные натриево-кальциевые, реже гидрокарбонатнохлоридные кальциево-натриевые, магниевые.
Водоснабжения города Тарко - Сале осуществляется за счет подземных вод
атлым-новомихайловского водоносного горизонта.
Подземный водозабор для хозяйственно-питьевых нужд расположен в 4-х
км юго-западнее города Тарко-Сале, в пределах Таркосалинского месторождения
пресных подземных вод. Продуктивный водоносный горизонт приурочен к
отложениям атлым-новомихайловской свиты. Водозабор состоит из девяти
эксплутационных скважин (рис. 2.3.2) [22].
Дата сооружения водозабора: 1989 год.
Количество скважин: девять скважин, из них шесть работающих, две
резервных.
Заявленная потребность: 10000 м3/сут.
Текущий водоотбор: 5200 м3/сут.
Скважины (№№ 1-5) пробурены в августе - декабре 1989 года. Глубина
бурения скважин - 180 метров, диаметр обсадной колонны 219 мм, фильтровой 146 мм. Скважины оборудованы сетчатыми фильтрами средней длины 28-30
метров. Фильтры скважин установлены в интервале глубин 140 - 180 метров в
наиболее проницаемой части разреза.
Скважина № 6 вышла из строя и перебурена в 2004 г. Скважины №№ 7-9
сооружены в 1992 году и в настоящее время находятся в резерве с конструкцией
аналогичной эксплуатационным скважинам.
112
Рис. 2.3.2 Расположение водозабора город Тарко-Сале
Первое региональное экологическое опробование пресных подземных вод
Ямало-Ненецкого автономного округа было проведено в 1995-1998гг.
Список проб подземных вод, отобранных в районе муниципального
образования город Тарко-Сале в ходе выполнения первого регионального
экологического опробования пресных подземных вод ЯНАО в 1995-1998гг.
приведено в таблице 2.3.1
Таблица 2.3.1 Список проб подземных вод, отобранных в 1995-1998 гг.
№ пробы Дата отбора
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Пункт отбора
2
03.11.1997
03.11.1997
03.11.1997
03.11.1997
03.11.1997
03.11.1997
3
п.г.т. Тарко-Сале, Котельная №6
п.г.т. Тарко-Сале, Котельная №3
п.г.т. Тарко-Сале, скв № 1, городской водозабор
п.г.т. Тарко-Сале, скв № 2, городской водозабор
п.г.т. Тарко-Сале, скв № 5, городской водозабор
п.г.т. Тарко-Сале, водопровод гостиницы "Вынгапур"
Несмотря на значительный объем выполненных исследований по ряду
вопросов не удалось получить необходимые данные.
Вследствие этого, в период 2004-2005гг. было проведено повторное
опробование, важнейшей задачей которого стала оценка временного изменения
качества пресных подземных вод территории и их трансформация в нефтегазовых
районах на протяжении последних десяти лет.
Все пробы отбирались в соответствии с действующими методиками по
опробованию подземных вод. Применяемые методики и погрешности
113
определения, анализируемых в ходе исследований компонентов по состоянию на
декабрь 2005 года приведены в приложении 2В.
Опробование по площадям основных гидрогеологических районов
позволило сделать региональный обзор территории, выявить изменение
химического состава, ресурсов и выработать ряд выводов.
 Низкая минерализация подземных вод верхнего гидродинамического этажа,
являющихся единственным источником питьевого водоснабжения в пределах
обследованной территории, с высокими содержаниями кремния, железа,
марганца, очень низкими концентрациями кальция, магния, фтора создаёт
определенную степень риска для здоровья населения, и требует постановки
специальных медико-гигиенических исследований.
 Установлено что загрязнения пресных вод используемых для хозяйственнопитьевых целей происходит с поверхности (промышленные предприятия,
участки добычи, нарушение трубопроводов, дороги т.д.)
 Техногенное загрязнение пресных вод нефтепродуктами, фенолами,
диэтиленгликолем и метанолом носит мозаичный характер, охватывая
территории промзон с тенденцией к увеличению «пятен» загрязнения.
 Продолжающиеся
прогрессивное загрязнение пресных природных
поверхностных и подземных вод диктует необходимость поиска путей
снижения темпов негативного воздействия на окружающую среду
(совершенствование средств очистки сточных вод, организации полигонов
захоронения
сточных
вод
в
глубокие
горизонты,
разработку
реабилитационных мероприятий при аварийных ситуациях на нефтепроводах,
и т.д.).
 Водозаборы (городские централизованные и групповые, принадлежащие
отдельным предприятиям) в санитарно-техническом отношении имеют в ряде
случаев существенные отклонения от существующих требований. В первую
очередь это относится к нарушениям в организации и охране защитных
санитарных зон, а также к дефектам при сооружении скважин - отсутствие
цементации кондукторов и гидроизоляционных отмасток приустьевых частей.
 Имеются погрешности в системах водоподготовки. Далеко не на всех
водозаборах качественно осуществляется обезжелезивание хозяйственнопитьевых вод.
 Особенности гидрогеологической обстановки (двухэтажное строение: пресные
с поверхности и система высоконапорных пластовых рассолов) позволяют
прогнозировать во времени развитие негативных явлений, связанных с
нефтегазодобычей.
 Выполненная
оценка
эксплуатационных
ресурсов
в
условиях
контролируемого развития процессов техногенного загрязнения, дает
возможность заключить, что запасы пресных подземных вод округа
достаточны для удовлетворения хозяйственно-питьевых потребностей округа
в воде.
114
 Выполненные по единой методике химанализы сопоставлены с результатами
других организаций, но при этом выявлен недопустимо большой разброс по
содержанию ряда компонентов.
 Авторские анализы могут служить эталоном для оценки репрезентативности
результатов местных лабораторий и могут служить базовой основой (точками
отсчета) при мониторинге.
Карта повторного опробования приведена на рисунке 2.3.3, а список проб
подземных вод, отобранных в 2004-2005гг. в районе муниципального образования
город Тарко - Сале приведен в таблице.2.3.2.
Рис. 2.3.3 Карта опробования 2004 - 2005 гг.
Таблица 2.3.2 Список проб подземных вод, отобранных в 2004-2005 гг.
№ пробы
1
2
3
4
5
6
7
8
Пункт отбора
г. Тарко-Сале, городской водозабор, скв. № 1
г. Тарко-Сале, городской водозабор, скв. № 4
г. Тарко-Сале, городской водозабор, скв. № 3
г. Тарко-Сале, городской водозабор, скв. № (новая на месте 6)
г. Тарко-Сале, городской водозабор, скв. № 5
г. Тарко-Сале, городской водозабор, скв. глубиной 12 м по ул. Ленина 24
г. Тарко-Сале, болотные (тало-дождевые) воды по дороге из города в
Губкинский
р. Пякупур, речная вода (понтонный мост)
В отчетах за 1998 и 1999 года отмечалось, что превышение выше фонового
содержания фосфатов, хлоридов и азотной группы указывает на начальную
стадию процесса антропогенного загрязнения.
115
Как следует из табл.2.3.3, данный процесс по-прежнему отслеживается в
скважинах водозабора, при этом содержание полифосфатов и хлоридов заметно
снизилось при одновременном росте азотной группы – показателей свежего
загрязнения.
Таблица 2.3.3 Сравнительный анализ химсостава подземных вод
Загрязняющее вещество
Нефтепродукты
Фенолы
Cd
Pb
Hg
As
Cu
Zn
Na
Mn
K
NH4
Ca
Mg
Fe
CL
SO4
NO3
NO2
HCO3
SIO2
PH
Минерализация
СПАВ
Жесткость
Окисляемость
PO4
F
1981
Сторонние анализы
1982 1984
1985
1991
0.36
0.39
0.18
0.25
0.60
0.50
7.00
5.50
3.74
3.00
3.00
0.00
0.00
54.50
0.45
4.00
1.50
5.86
3.00
0.00
0.00
0.00
18.00
0.50
3.00
3.00
0.25
2.00
5.00
0.00
0.00
24.00
1.55
10.00
4.50
1.00
5.50
0.00
0.00
0.00
79.00
2.68
9.90
8.03
1.04
6.45
3.74
0.34
0.00
79.67
6.40
77.50
6.80
34.50
6.50
39.00
7.53
7.07
114.50 114.17
1.19
0.19
0.15
0.07
0.07
Авторское опробование
1997
1998
2004
0.023
0.012
0.010
0.0010 0.0010 0.0020
0.0001 0.0001
0.0010 0.0010
0.0001
0.005
0.01
0.01
0.02
0.01
12.40
9.55
7.47
0.31
0.29
0.25
2.13
1.88
2.15
1.20
1.33
1.13
6.73
7.18
7.03
3.63
4.38
3.73
3.70
3.78
2.64
3.63
2.13
1.30
0.97
0.78
0.64
0.20
1.15
2.57
0.01
0.01
0.01
88.47
87.45
67.53
25.07
32.43
32.40
6.55
6.80
6.60
103.33 111.17 119.10
0.02
0.02
0.02
0.63
0.72
0.66
4.77
5.45
3.30
2.62
3.00
1.00
0.14
Как видно из графика приведенного на рисунке 2.3.4, наблюдается плавный
рост общей минерализации за последние десять лет, а также рост содержания NO3
(рис. 2.3.5 ).
116
140
Минерализация (мг/дм3)
120
100
80
60
40
20
1981
1984
1991
1997
2004
Дата
Рис. 2.3.4 Изменение общей минерализации
2,8
2,6
2,4
2,2
2,0
NO3 (мг/дм3)
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-0,2
1981
1984
1991
1997
2004
Дата
Рис. 2.3.5 Рост содержания NO3
Также имеет место плавный рост содержания железа и снижение рН за
последние десять лет (рис. 2.3.6) .
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Fe (мг/дм 3)
рH
10.10.2006
14.01.2004
19.04.2001
24.07.1998
28.10.1995
31.01.1993
07.05.1990
11.08.1987
14.11.1984
18.02.1982
-1
Дата отбора
Рис. 2.3.6 Изменение содержания железа и величины рН
117
Эколого-гидрогеологические исследования которые проводились на
территории позволили получить информацию о гидрохимическом составе и
процессах загрязнения подземных вод.
Основными причинами загрязнения подземных пресных вод являются три
основных процесса.
Во-первых,
это
промышленный
техногенез,
представленный
нефтегазодобычей и транспортировкой углеводородов. Основными источниками
загрязнения природных вод в данном случае являются буровые промывочные
жидкости и буровые шламы, утечки жидких углеводородов и газа из
трубопроводов и минерализованных сточных вод из водоводов, разливы нефти,
попутных минерализованных пластовых и сточных вод, химреагенты на объектах
добычи, подготовки, обезвоживания и обессоливания нефти, утечки нефти и газа
при авариях на трубопроводах.
Во-вторых, это «бытовой техногенез» в основе которого лежит влияние
селитебных территорий, где загрязнение подземных вод связано с
инфильтрацией загрязненных вод из речной сети, полей фильтрации, свалок, с
утечкой канализационных стоков из инженерных сетей.
По масштабу влияния на подземные воды, сопоставимому с первыми двумя
факторами, является водоотбор, в результате которого происходит изменение
химического состава подземных вод. Данный процесс трассируется изменением
во времени концентрации железа, общей жесткости и рН. Совместное изменение
данных элементов относительно их начальных величин служит критерием
выявления техногенеза как результата изменения гидродинамических и
гидрохимических условий.
Для МО город Тарко-Сале достаточно остро стоит проблема подтопления
территории. Отрицательное экологическое воздействие процессов подтопления
весьма существенно.
В первую очередь подъем уровня грунтовых вод вызывает снижение
несущих способностей грунтов в основании фундаментов промышленных и
гражданских сооружений. Другой группой негативных последствий является
прогрессивное дополнительное загрязнение подземных вод в зонах подтопления.
Причиной тому является выщелачивание токсичных компонентов из верхнего
слоя почво-грунтов и усиление проникновения в водоносные горизонты
загрязненных поверхностных вод.
Процессы подтопления связаны с тем, что город Тарко-Сале находится на
землях избыточного природного увлажнения. Влажность почвогрунтов в пойме р.
Пяку-Пур на протяжении всех периодов года с поверхности практически не
опускается ниже капиллярной влагоемкости.
Антропогенные изменения рельефа и геологической среды приводят к
ухудшению водного режима почвы в результате повышения уровня грунтовых
вод из-за снижения естественной дренированности территории (засыпка ручьев,
118
ложбин, тальвегов и других естественных дрен) и увеличения инфильтрационного
питания грунтовых вод в результате ухудшения условий поверхностного стока.
Практически ежегодно при прохождении половодья по реке Пяку-Пур
происходит затопление пониженных участков городских территорий. В случае
прохождения половодья редкой повторяемости, существует угроза затопления
значительных территорий, что повлечет за собой весьма существенный
экономический и социальный ущерб.
Проблемы, возникающие в результате подтопления и затопления поселка,
связаны и взаимно обусловлены, поэтому меры по защите от этих явлений
должны быть комплексными.
119