Мониторинг подземных вод как одна из основных составляющих мониторинга
окружающей среды.

Назаренко О.В. (Ростовский государственный университет)

      Сегодня государственный мониторинг геологической среды (ГМГС) Российской Федерации представляет собой федеральную систему наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния геологической среды. Являясь информационной системой, ГМГС обеспечивает получение, сбор, хранение, передачу, первичную обработку, оперативный доступ к большим объемам разнообразной информации о геологической среде, содержащей количественные и качественные параметры, а также графический материал. Целью ведения ГМГС является обеспечение органов государственного управления, юридических и физических лиц сведениями о текущем состоянии геологической среды и тенденциях его изменения под воздействием природных и антропогенных факторов для принятия управляющих решений в области рационального использования и охраны недр, включая подземные воды.
      Мониторинг подземных вод рассматривается В.М.Шестаковым как система режимных наблюдений за подземными водами, направленными на гидрогеологическое прогнозирование, осуществляемое в связи с решением задач управления определенными инженерными объектами. Поскольку гидрогеологическое прогнозирование, как правило, опирается на моделирование гидрогеологических (геофильтрационных и геомиграционных) процессов, то основное внимание должно быть направлено на составление гидрогеологической модели, которая в процессе наблюдений проходит этапы совершенствования применительно к требованиям решения задач прогноза и управления. Учитывая эколого-гидрогеологическую направленность мониторинга подземных вод, В.А. Мироненко (1993) предлагает называть его гидрогеоэкологическим. В гидрогеоэкологическом направлении наибольшее практическое значение имеет мониторинг загрязнения подземных вод, реализация которого вместе с тем имеет существенные методические затруднения, связанные с недостаточной практической разработанностью геомиграционных моделей, на которые должен опираться такой мониторинг. Среди основных задач мониторинга подземных вод В.С.Ковалевский и С.М.Семенов (1998) выделяют следующие:
   1. Исследование пространственно-временных закономерностей формирования подземных вод, которые могут изучаться на основе стационарной опорной наблюдательной сети. Данные пространственно-временных наблюдений необходимы для составления региональных прогнозов естественного или слабо нарушенного режима подземных вод, а также их картографирования. Кроме того, данные опорной наблюдательной сети должны служить основой для составления региональных гидродинамических и воднобалансовых моделей с сосредоточенными или распределенными в пространстве параметрами, в том числе для построения карт параметров для моделей крупных централизованных водозаборов, для обоснования и выбора необходимых для прогнозных оценок значений требуемых для обеспечения уровней или расходов подземных вод среднемноголетнего питания подземных вод, выявления многолетних трендов, оценок вероятных дефицитов водных ресурсов в маловодные периоды, для составления региональных прогнозов режима подземных вод и оценок их оправдываемости и т.д.
   2. Оценка техногенных воздействий на подземные воды в целях прогноза возможных изменений гидрогеологических условий и своевременного принятия мер по охране и разработке рекомендаций по рациональному использованию подземных вод и оздоровлению взаимосвязанной с подземными водами окружающей среды.
      Водохозяйственные воздействия наиболее интенсивно изменяют гидрогеологические условия, водный и солевой баланс подземных вод и требуют детальных исследований, обеспечивающих необходимую информацию для решения вопросов прогноза и управления режимом подземных вод. Вполне понятно, что опорная государственная мониторинговая сеть не в состоянии охватить и повсеместно изучить все подобного рода воздействия на подземные воды. Такие исследования должны осуществляться по специальной ведомственной, муниципальной и приватной наблюдательным сетям. Вместе с тем полностью не учитывать воздействия перечисленных нарушений режима подземных вод по мониторинговой сети нельзя, т.к. они могут существенно изменять как фоновый, так и регионально нарушенный режим подземных вод на значительных площадях.
      Принцип районирования с учетом всех основных факторов и условий формирования режима подземных вод предусматривает выделение провинций по периодам преобладающего питания подземных вод, зон по интенсивности дренированности подземных вод, районов по геологическому строению и гидрогеологическим условиям, видов и разновидностей режима по геоморфологическим условиям и глубинам залегания грунтовых вод.
      Целью эколого-гидрогеологическое районирование является ориентирование мониторинга подземных вод на решение экологических проблем. В его основу может быть положено выделение территорий с различной степенью и характером нарушенности режима подземных вод, определяющих соответственно степень и характер взаимосвязанной с подземными водами окружающей среды. Обычно выделяют территорию с практически естественным (слабо выраженным режимом), с нарушенным и сильно нарушенным (практически искусственным режимом подземных вод).
      Для территорий со слабонарушенным режимом подземных вод типично сохранение зональных черт, охарактеризованных при районировании по условиям формирования естественного (сохранение фонового) режима подземных вод. Для территорий с нарушенным режимом подземных вод характерно как сохранение в трансформированном виде зональных черт режима, так и четкое проявление техногенных воздействий на подземные воды в виде статистически значимых трендов. Для выявления отклонений параметров режима от фоновых разработана серия способов оценки фонового и техногенного режима подземных вод.
      По характеру нарушенности режима подземных вод обычно выделяют территории с техногенно обусловленными увеличением или уменьшением разности приходных и расходных статей водного баланса, а также с развитием загрязнений подземных вод. Такие территории определяются по четко выраженным положительным и отрицательным трендам, т.е. по постоянной во времени тенденции к подъему или спаду уровней, а также к росту минерализации подземных вод или концентрации отдельных компонентов состава вод, по появлению в подземных водах не свойственных природным условиям ингредиентов. Для территорий с сильно нарушенным режимом подземных вод характерно практическое отсутствие зональных черт режима, "задавленных" техногенными факторами, которые и определяют все особенности как внутреннего, так и многолетнего режима подземных вод.
      Наблюдательная сеть, предназначаемая для изучения основных региональных факторов нарушения режима подземных вод, должна размещаться створами от центров наибольшего техногенного возмущения до участков с естественным фоновым режимом. При определении их направлений необходимо принимать во внимание подверженность территорий негативным процессам (карст, оползни, просадки и др.) с тем, чтобы изучить степень и характер нарушений режима подземных вод на территориях, где подобные процессы могут активизироваться под влиянием изменений гидрогеологических условий.
      Следует подчеркнуть, что наблюдения за компонентами окружающей среды, взаимосвязанной с подземными водами и нарушаемой изменениями гидрогеологических условий, прямо не входят в состав мониторинга подземных вод, но тесно связано с ним. Поэтому эти наблюдения должны быть скоординированы и взаимосвязаны при планировании соответствующих мониторингов других сред. Необходимость координации обусловлена тем, что наблюдения за соответствующими изменениями в среде должны быть поставлены именно в тех местах, где наиболее интенсивно проявляется определяющие их изменения в режиме подземных вод, что может сказать лишь гидрогеолог по данным мониторинга подземных вод.
      Таким образом, районирование по условиям формирования естественного режима подземных вод и наложенное на него эколого-гидрологическое районирование позволяют обосновать исходную структуру опорной наблюдательной сети, отражающую суммарно принципиальные черты как фонового (естественного), так и регионально нарушенного режима подземных вод. Все планы хозяйственного освоения территории должны согласовываться со службой государственного мониторинга для прогноза влияния этого воздействия на окружающую среду. Процедура оптимизации наблюдательной сети и программ исследований по ним является многоступенчатой, комплексной и должна осуществляться при реализации нескольких последовательных этапов.