Состояние грунтовых вод в Англии и Уэльсе: доклад Агентства по охране окружающей среды Великобритании (часть вторая)

01.03.2020, 19:19 | За рубежом

Состояние грунтовых вод в Англии и Уэльсе ухудшается уже на протяжении как минимум полусотни лет. В настоящее время назрела необходимость в разработке и осуществлении действенных мер для того, чтобы остановить этот пагубный процесс.

Загрязнение подземных, как и поверхностных вод, вызывают два вида источников загрязнения: точечные и диффузные. Несмотря на то, что вред от точечных источников может быть более выраженным, такие источники загрязнения воды можно легче определить, оценить и устранить. Диффузные же источники в значительно меньшей степени поддаются контролю и управлению. По мнению многих специалистов, в настоящее время именно диффузные источники загрязнения представляют наибольшую опасность для запасов подземных вод. Практически любое жидкое вещество, находящееся на поверхности почвы, может попасть в водоносные горизонты. Поэтому каждый, кто занят в сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте, а также использует на своих участках, в огородах и садах растворители, нефтепродукты, химические растворы, особенно высокотоксичные вещества, обязан проявлять ответственность и соблюдать особую осторожность, не допуская их пролития и попадания на поверхность земли (рис.1).

Как известно, существует прямая взаимосвязь между подземными и поверхностными водами. Если подземные воды оказываются загрязненными, то они могут повлиять на качество поверхностных водоемов, речных экосистем и низменных сильно переувлажненных луговых и заболоченных территорий. В этих случаях источники водоснабжения приходится закрывать для использования и изыскивать новые, либо проводить сложные и дорогостоящие работы по их оздоровлению. В некоторых случаях степень загрязнения подземных водоносных горизонтов бывает столь высокой, что забор из них воды полностью прекращается, а для водоснабжения населения используются другие водоисточники. Сейчас в Англии и Уэльсе почти половина воды, поступающей из подземных источников, смешивается с более чистыми поверхностными водами, либо проходит более тщательную обработку и очистку. Из-за сильного загрязнения различными промышленными и бытовыми веществами часть подземных запасов вообще не используется для муниципального водоснабжения (рис. 2) [18].

Начиная с 1975 года, из-за загрязнения было официально закрыто в общей сложности 146 источника подземных вод. Ежедневно из-за закрытия подземных источников теряется около 425 тыс. м3 воды, что составляет около 7% от всего количества добываемых грунтовых вод. По подсчетам специалистов, для поддержания в подземных источниках воды, пригодной для использования для питьевых потребностей, каждый год необходимо выделять от 15 до 36 млн. фунтов стерлингов. В течение 1975-2004 гг. [18] на решение проблемы качества грунтовых вод английские водопроводные компании израсходовали 754 млн. фунтов стерлингов [18].

Наибольшее опасение вызывает загрязнение подземных водоносных пластов диффузными источниками загрязнения. Вредные вещества поступают в подземные воды с огородов, садов и сельскохозяйственных угодий, из неисправных подземных трубопроводов, при неправильном обращении с горюче-смазочными материалами, токсичными и иными опасными веществами и т.д. Случаи диффузного загрязнения подземных водоисточников встречаются повсеместно, однако их весьма трудно обнаружить и предотвратить (рис. 3) [18].

В настоящее время имеются серьезные опасения, что из-за диффузного загрязнения качество воды в 81% подземных источников в Англии и 35% в Уэльсе может не соответствовать параметрам, приведенным в Рамочной директиве ЕС по воде [14]. Наиболее распространенными загрязнителями являются нитраты, а также пестициды, нефтепродукты, растворители и фосфаты.

Одним из самых известных загряз- нителей подземных вод являются нитраты.

Нитраты поступают в подземные водоносные пласты из разнообразных неконтролируемых диффузных источников. Среди них можно назвать в первую очередь удобрения на полях и в садах, а также неисправные канализационные трубопроводы и коллекторы. Наиболее серьезно вопрос с нитратами стоит на юге, востоке и в центральных графствах (Мидлэндз) Англии. В 2004 году почти в 15% всех исследованных подземных водоисточников на территории Англии средний уровень нитратов превышал 50 мг/л, что является предельным значением содержания нитратов в питьевой воде [8]. Примечательно, что на территории Уэльса не было выявлено ни одного подземного водоносного пласта с такими высокими концентрациями нитратов. При этом в природных условиях чистые грунтовые воды обычно содержат всего несколько мг/л NO3. Вода с более высокими концентрациями нитратов должна проходить специальную обработку или разбавляться чистой водой для снижения концентрации NO3. Поступление почти 70% всех нитратов, находящихся в грунтовых водах, так или иначе связано с сельскохозяйственной деятельностью - с применением удобрений и других органических веществ, таких как навоз или обработанный твердый осадок (ил), поступающий со станций очистки сточных вод. Эти вещества являются ценным источником питательных веществ, которые вносятся в почву для повышения урожайности большинства сельхозкультур. Однако при избыточном или неправильном использовании удорений и органических питательных веществ (например, когда неверно выбрано место применения или время года), они могут попасть в подземные водоисточники и вызвать их загрязнение. Согласно подсчетам, в аграрном секторе страны ежегодно применяется примерно 10 млн. т различных органических веществ. Более 90% из них составляет навоз, а 10% приходится на долю обработанного илового осадка, компоста из растительных, бумажных и промышленных органических отходов. Другим основным источником нитратов являются неисправные и протекающие канализационные трубы, коллекторы и септики. Существенный вклад в загрязнение подземных вод вносит и перенос соединений азота с атмосферным воздухом. При осаждении азота из атмосферы он в итоге поступает в водоносные слои, что способствует повышению уровней NO3 в подземных водоисточниках.

Проведенное в центральных графствах Англии исследование показало, что 15% вымытого из почвы азота поступило туда из воздуха [19]. Среди главных источников поступления азота с атмосферным воздухом являются: автомобильный транспорт, работающие на органическом топливе теплоэлектростанции и сельскохозяйственные животные, преимущественно крупный рогатый скот. Сейчас существует реальная угроза того, что вода примерно в 60% всех подземных водоносных горизонтов в Англии и 11% в Уэльсе может не соответствовать показателям качества воды, которые приведены в Рамочной директиве ЕС из-за повышенных уровней нитратов [14].

Пестициды повсеместно применяются для борьбы с сорняками и вредителями и также являются одним из важных диффузных источников загрязнения подземных вод. При вымывании из почв они могут проникать в водоносные пласты и оставаться там в течение долгого времени. Правда, имеются пестициды, которые довольно быстро распадаются, но в итоге в воду попадают еще более токсичные вещества. В последние десятилетия многие наиболее сильнодействующие пестициды были запрещены, однако еще предстоит убедиться в том, что пришедшие им на замену новые препараты будут менее опасными для окружающей среды. По результатам проведенного в 2004 году мониторинга пестициды были обнаружены более чем в 25% всех исследованных водоемов, а в ряде случаев их уровни превышали предельные значения содержания пестицидов в питьевой воде (рис. 4).

Вместе с тем полученные данные свидетельствуют об определенном снижении концентраций пестицидов на территории ряда графств [20]. Можно предположить, что наметившиеся улучшения связаны главным образом с вступившим в силу более жестким законодательством, регламентирующим применение пестицидов. Теперь они используются в значительно меньших количествах, их выбор производится более тщательно, а удаление и утилизация серьезно контролируется. Широко распространенный гербицид атразин до недавнего времени широко использовался для борьбы с широколистными и травянистыми сорняками преимущественно на полях, где возделывается кукуруза, а также для уничтожения сорняков и травы на железнодорожных путях, обочинах дорог, дорожках в садах и парках. Атразин, который относится к триазиновым гербицидам, является одним из самых активных загрязнителей окружающей среды. Однако после введения в 1993 году запрета на использование этого препарата во всех сферах деятельности, кроме сельского хозяйства, его уровни в подземных водоисточниках стали постепенно снижаться. К 2007 году использование атразина полностью запрещено на территории Великобритании, поэтому в ближайшие годы можно ожидать дальнейшего уменьшения концентраций этого гербицида в подземных водоносных пластах. Проблема, однако, состоит в том, что давно запрещенные пестициды могут оказывать негативное воздействие на качество воды на протяжении еще многих лет после того, как они были в последний раз использованы.

Еще одни важные загрязнители грунтовых вод - различные растворители, углеводороды и присадки к топливу. В основном различные виды моторного топлива, смазочные материалы, присадки и разбавители загрязняют водоносные пласты, находящиеся под городами и крупными промышленными объектами. Некоторые из этих веществ только недавно стали широко применяться, поэтому пока еще не вполне понятно, какие «сюрпризы» они могут преподнести. Растворители и разбавители на основе хлрированных углеводородов широко применяются в качестве обезжиривающих средств в машиностроении, металлообрабатывающей, электронной и кожевенной промышленности. Так как эти вещества имеют большую плотность, чем вода, то они разрушаются медленно и весьма токсичны даже в малых концентрациях, поэтому даже их очень незначительные количества способны загрязнить огромные объемы грунтовых вод. Уровни загрязнения хлорированными углеводородами подземных водоносных горизонтов, расположенных под крупными промышленными центрами, почти все в той или иной мере превышены. Подземные воды могут быть загрязнены углеводородами, например, нефтепродуктами, которые проникают в них из разных мест, включая нефтеперерабатывающие предприятия, топливо- и продуктопроводы, резервуары для хранения нефтепродуктов, автозаправочные станции и т.п. Как правило, причина поступления углеводородов в подземные водоисточники кроется в нарушениях технологического процесса, неисправно работающем оборудовании, нелегальном хранении и утилизации жидких веществ. Проникшие в подземные водоисточники углеводороды могут мигрировать на очень значительные расстояния. Одним из наиболее опасных соединений является метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), который применяется как высокооктановая добавка или присадка к автобензинам (иногда такие компоненты бензинов называют оксигенатами) для улучшения характеристик двигателя. МТБЭ хорошо растворяется в воде и, попав в грунтовые воды, перемещается по подземным водоносным пластам значительно быстрее, чем другие нефтепродукты или их составляющие. Содержащее МТБЭ топливо может попасть в подземный источник воды из-за случайной утечки или неисправного оборудования, из подземного трубопровода, емкости или хранилища с бензином. В результате питьевая вода будет иметь неприятный характерный запах и привкус. Столь же опасен и схожий по свойствам этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), который в последние годы все более широко используется в связи с активным внедрением разнообразных видов биотоплива на транспорте.

Помимо пестицидов, нитратов и углеводородов в грунтовые воды могут проникать и вредоносные микроорганизмы. Они попадают туда из разных мест: из илового осадка, образующегося на станциях аэрации и использующегося в качестве удобрений на обрабатываемых землях сельскохозяйственного назначения, из имеющих трещины и иные повреждения канализационных трубопроводов и коллекторов, а также непосредственно из септиков и выгребных ям. Микробы подобно бактериям и вирусам обычно задерживаются вышележащими почвенными слоями и твердыми породами, которые играют роль природного фильтра, и не попадают в подземные водоносные горизонты, однако иногда они все-таки проникают в грунтовые водоисточники. За последние пять лет в Великобритании выявлено и закрыто для использования 42 подземных водоисточника, в которых были обнаружены бактерии вида Cryptosporidium. В частности, микробы из антропогенных источников обнаружены на глубине до 90 м в водоносных слоях, расположенных под такими крупными городами, как Бирмингем и Ноттингем [21]. В течение последнего времени в различных графствах на территории страны было реализовано 19 проектов по оздоровлению зараженных подземных источников, а еще 54 проекта находятся на стадии разработки [18]. Компании, занимающиеся вопросами водоснабжения, регулярно проверяют подземные водоносные пласты, где имеется реальная опасность заражения воды микроорганизмами Cryptosporidium. Стоимость подобного мониторинга достигает 20 тыс. фунтов стерлингов на один подземный водоисточник. Вместе с тем ситуация с вредоносными микроорганизмами носит локальный характер и отмечается лишь в небольшом количестве подземных водоисточников. В связи с этим признано нецелесообразным проводить постоянные проверки качества воды во всех подземных источниках на наличие различных микроорганизмов.

Серьезную угрозу для грунтовых вод представляет интрузия или вторжение соленых вод, чаще всего морских, в подземные пресноводные пласты.

В прибрежных морских районах существует естественная граница, на которой соединяются пресные и соленые грунтовые воды. При интенсивном заборе пресной воды из подземных горизонтов эта граница сдвигается, и соленая морская вода проникает в них. Если из прибрежных водоносных пластов откачивается слишком большое количество пресной воды, то в конечном итоге она становится слишком соленой и непригодной для использования в питьевых целях. Интрузия соленых вод может происходить и на удаленных от моря территориях. В этих случаях при чрезмерном заборе подземных вод уровень находящихся на значительной глубине солоноватых и соленых вод поднимается, и вода становится непригодной для употребления. Начиная с середины 1970-х годов из-за проблем, связанных с соленостной интрузией, были полностью выведено из эксплуатации 11 подземных источников, использовавшихся для питьевого водоснабжения. Кроме того, прекратился отбор воды для промышленных и хозяйственных нужд из еще 50 подземных пластов. [18]. Так, например, слишком большие объемы забора подземных вод в районе города Брайтон привели к проникновению соленой морской воды в меловой водоносный горизонт. Возникшую проблему удалось в значительной степени решить путем попеременного использования расположенных в нескольких местах скважин в разное время года. В зимний период, когда наблюдается выраженный отток пресных подземных вод по направлению к морю, используются только скважины близ побережья моря. В летние месяцы, когда наиболее вероятна соленостная интрузия, начинают функционировать скважины, расположенные в удаленных от моря районах. В дельте реки Мерсей (Мерси), расположенной на западе Англии, также наблюдается вторжение соленых вод в подземные пресноводные горизонты. В ХХ веке находящиеся в этом районе промышленные предприятия забирали большие объемы воды из песчаниковых водоносных горизонтов, простирающихся под бассейном реки Мерсей, что и привело к возникновению выраженной соленостной интрузии. С середины 1970-х годов, когда вопрос был тщательно изучен и была разработана специальная программа по улучшению состояния подземных вод, положение дел стало улучшаться. Однако, несмотря на явные положительные сдвиги, ситуация еще далека от нормализации и требует соблюдения осторожного и грамотного режима эксплуатации подземных пластов. Соль может поступать в грунтовые воды и из других источников, например, в результате смыва с автомобильных дорог и улиц городов, где она применяется как средство против гололеда в зимнее время. За последнее десятилетие в Великобритании во многих графствах отмечается тенденция к росту использования соли и других хлоридсодержащих противогололедных реагентов. Это является одним из свидетельств влияния антропогенных факторов на состояние подземных вод (рис.5).

На качество подземных вод могут влиять и природные загрязнители. По мере прохождения воды через толщу твердых пород из них могут выделяться различные элементы и вещества. В некоторых водоносных горизонтах отмечаются довольно высокие уровни железа, марганца, мышьяка, фторидов и радона. Все они могут влиять на качество воды и в больших концентрациях представлять угрозу для здоровья человека. Например, растворенный в воде радон выделяется в воздух в виде газа и может накапливаться в замкнутых пространствах, таких как жилые дома и производственные помещения.

В подземные горизонты могут попасть многие сотни самых разнообразных веществ и соединений. Специалисты Агентства по охране окружающей среды Великобритании внимательно следят не только за теми из них, действие которых давно известно и изучено, но и за сравнительно новыми веществами, которые в настоящее время пока не представляют угрозы для подземных водоисточников, но такая угроза может возникнуть в будущем. Прежде всего, речь идет о фармацевтических препаратах, которые обнаружены в грунтовых водах во многих странах. Как правило, следы этих веществ находят в грунтовых водоисточниках, расположенных поблизости от полигонов для захоронения отходов химической и фармацевтической промышленности и свалок мусора из больниц и госпиталей [22]. Одним из таких веществ является природный алкалоид кофеин, который содержится в кофе и чае. Низкие концентрации кофеина обнаружены во многих грунтовых водоисточниках на территории Англии и Уэльса. Предполагается, что он попадает в воду из септиков и неисправных канализационных коллекторов. Хотя наличие незначительных количеств кофеина в подземных водах не представляет никакой опасности для здоровья человека, эти случаи хорошо показывают, насколько подземные водоисточники чувствительны к любому виду антропогенной деятельности и сколь высока степень их уязвимости. Гораздо большую угрозу представляет дезодорирующий компонент триклосан. Это вещество в качестве антибактериального средства входит в состав многих дезодорантов и других потребительских товаров. В Великобритании ежегодно используется от 60 до 90 т триклосана. Широкое использование этого вещества может представлять угрозу как для окружающей среды, так и для здоровья населения [23]. Триклосан в небольших количествах присутствует в сточных водах и твердом иловом осадке. Вызывает настороженность тот факт, что он также обнаружен в нескольких подземных водоносных пластах. В связи с этим ученые высказывают опасение, что триклосан может оказывать негативное воздействие на бактерии, способствующие распаду некоторых загрязнителей.

В наше время подавляющее большинство населения живет и работает в городах и крупных мегаполисах. Использование некачественных, устаревших или неисправных водосточных или канализационных систем обычно ведет к загрязнению водоносных пластов загрязненными поверхностными или канализационными стоками. Различные химические соединения и препараты попадают в подземные водоисточники в основном со свалок, а также при неправильной транспортировке, хранении или обращении с ними. Нефтепродукты, разбавители и другие жидкие вещества проникают под землю из неисправных и прохудившихся трубопроводов и хранилищ на территориях, занятых промышленными предприятиями, объектами энергетики, автомобильными мойками, автозаправочными станциями и проч. В населенных пунктах и городах поступление большинства загрязнителей в подземные горизонты чаще всего связано с неисправными или изношенными канализационными сетями. Например, в городе Ноттингем почти половина всего количества нитратов, содержащихся в водоносном горизонте под городской территорией, поступает туда из протекающих канализационных труб и коллекторов [24]. В свою очередь, грунтовые воды могут проникать в такие коллекторы и переполнять их и тем самым создавать избыточную нагрузку на очистные сооружения. На данный момент вода примерно в 24% всех подземных водоисточников в Англии и 7% в Уэльсе может не соответствовать показателям качества воды, которые приведены в Рамочной директиве ЕС из-за наличия диффузных источников загрязнения, источником которых является городская среда [14].

Огромное воздействие на подземные горизонты оказывают рудники по добыче металла и угольные шахты. При проведении горных работ по добыче руды и полезных ископаемых обычно происходит откачка грунтовых вод в очень больших объемах. После выработки рудников и шахт или прекращения работ поднявшиеся грунтовые воды чаще всего оказываются загрязненными. Глубокие карьеры и различные горные выработки также меняют и нарушают естественный ток подземных вод. Основными загрязнителями на рудниках, шахтах и других предприятиях горнодобывающей промышленности являются железо, цинк, свинец, кадмий и кислые воды. Металлы и их соединения вымываются из вынутого грунта, отвалов и терриконов и попадают в грунтовые воды. Иногда они загрязняют верхние слои водоносных горизонтов, в тех случаях, когда уровень подземных вод восстанавливается до исходного значения после периода интенсивного забора или откачки грунтовых вод. Такого рода вмешательства в систему подземных водоисточников не проходит бесследно и может напоминать о себе еще на протяжении многих столетий.

Проведенные в 1994 году исследования показали, что заброшенные угольные шахты вызвали загрязнение более 400 км рек [25]. Это произошло главным образом из-за подъема уровня грунтовых вод после того, как были прекращены работы по их откачке. Благодаря осуществляемым в настоящее время программам по восстановлению и очистке подземных водоисточников ежедневно производится очистка более 170 тыс. м3 загрязненной воды. Начиная с 1997 года, на эти цели уже израсходовано более 30 млн. фунтов стерлингов. Работа многих рудников и карьеров в Уэльсе, на юго-западе и севере Англии привела к серьезному загрязнению ряда подземных водоносных пластов тяжелыми металлами. Когда подземные воды с высокими концентрациями этих загрязнителей попадают в реки и другие поверхностные водоемы, они оказывают сильное негативное воздействие на рыб и другие виды речной фауны и флоры. Так, в Уэльсе заметное ухудшение качества воды в местных реках на протяжении 108 км непосредственно связано с поступающими в них шахтными водами, сильно загрязненными тяжелыми металлами. В Корнуэлле ежедневно производится очистка более 17 тыс. м3 загрязненных грунтовых вод на заброшенном оловянном руднике Виил Джейн (Wheal Jane). Если этого не делать, то рудничные воды будут загрязнять реку Фэл (Fal) тяжелыми металлами. Шахты, рудники, карьеры и открытые разработки полезных ископаемых препятствуют движению вод в подземных горизонтах, что нарушает естественные процессы фильтрации и перемешивания и также сказывается на их качестве. Удаление вышерасположенных защитных слоев почвы и твердых пород, либо направление потоков грунтовых вод по туннелям, трубопроводам или горизонтальным горным выработкам создает возможности для быстрого проникновения различных загрязнителей в водоносные горизонты.

В некоторых случаях сами водоносные горизонты могут истощаться или вовсе исчезать. Такой случай, например, произошел в местечке Мендип Хилс (Mendip Hills), где важный с точки зрения водоснабжения населения известняковый водоносный слой значительно уменьшился в размерах в результате большого объема горных работ. Большие проблемы возникают, когда уровень грунтовых вод вновь поднимается после прекращения работ на шахтах или рудниках. Загрязненные грунтовые воды выходят на поверхность почвы. В связи с этим происходит подтопление низменных территорий, на которых могут быть расположены населенные пункты. Но наибольшую угрозу загрязненные шахтные и рудничные воды представляют для подземных источников, которые используются для питьевого водоснабжения. Например, в графстве Дарем приходится ежедневно откачивать более 5 тыс. м3 загрязненных шахтных вод для предотвращения их подъема и проникновения в подземный водоносный горизонт, являющийся основным источником питьевого водоснабжения города Сандерленд с населением почти 200 тыс. человек на северо-востоке Англии. В настоящее время существует опасность, что вода примерно в 15% подземных источников в Уэльсе и 6% в Англии может не соответствовать показателям качества, которые указаны в Рамочной директиве ЕС из-за загрязнения, вызванного работой рудников, шахт и других предприятий горнодобывающей промышленности [14].

Большую угрозу для подземных вод представляют свалки различных предприятий и полигоны для захоронения промышленных отходов. Там может находиться большое количество различного мусора, отходов, токсичных соединений, включая полихлорированные бифенилы (ПХБ) и хлорорганические соединения, и даже радиоактивных материалов. Если свалка или полигон оснащены различными системами дренажа, завесами и экранами (глиняными, полимерными, железобетонными и др.), в зависимости от степени токсичности поступающих на захоронение отходов, то состояние водоносных пластов, как правило, не нарушается. В Великобритании функционирование практически всех современных полигонов и свалок находится под постоянным контролем соответствующих санитарных и экологических органов, поэтому там крайне редки случаи проникновения загрязнителей в подземные водоносные горизонты. Риск загрязнения подземных водоисточников существенно возрастает, когда речь идет о стихийных или старых свалках, где могут отмечаться случаи нелегального вывоза химических веществ, нефтепродуктов, растворителей и радиоактивных материалов. Один из самых опасных видов мусора, который, по всей видимости, выбрасывают почти на все свалки - различные изделия и устройства, содержащие радиоактивные вещества, такие как детекторы дыма и светящиеся указатели, знаки и таблички (например, «Вход», «Выход», «Пожарный гидрант» и др.). Иногда на свалки могут выбрасываться изделия, содержащие радиоактивные изотопы, которые широко применяются в промышленности, агротехнике и особенно в медицине. В итоге обычно отмечается незначительное превышение уровней радиации в сточных водах со свалок, однако обычно эти уровни очень малы и радиоактивные вещества не проникают в водоносные горизонты и не вызывают заражение подземных вод. Помимо полигонов промышленных отходов и мусорных свалок опасные химические вещества и радиоактивные материалы могут оставаться в тех местах, где когда-то располагались различные производства и предприятия, склады, автомобильные гаражи, топливохранилища, отстойники, скотомогильники и т.д. Загрязненные и/или зараженные стоки с этих территорий могут проникать сквозь толщу пород в водоносные горизонты, вызывая их загрязнение. По оценкам специалистов Агентства по охране окружающей среды Великобритании, в стране насчитывается более 300 тыс. таких потенциально опасных территорий [27]. Чаще всего это бывшие газовые заводы, мастерские по металлообработке, заправочные станции и нефтехранилища. Примерно на 33 тыс. территорий требуется проведение тех или иных работ по рекультивации и санитарной очистке, а примерно на 21 тыс. территорий такие работы уже выполнены. Поскольку вопрос стоит о возможном загрязнении подземных водоисточников, то в любом сомнительном случае осуществляются все необходимые действия, начиная с анализов воды и почвы и до полной рекультивации земель [27].

Агентство по охране окружающей среды Великобритании постоянно следит за состоянием большинства крупных подземных водоносных пластов, которые играют важную роль в питьевом водоснабжении населения Англии и Уэльса. Всего на территории страны функционирует 7300 постов и станций мониторинга (180 из них находится в Уэльсе), которые осуществляют контроль за уровнем подземных вод. Качество воды в подземных горизонтах постоянно отслеживается с помощью 3,5 тыс. постов и станций мониторинга (280 из них находится в Уэльсе), причем их суммарное количество выросло в два раза с 1999 года.

Агентство активно сотрудничает со многими организациями и учреждениями, а также оказывает помощь и консультирует планировщиков, архитекторов, застройщиков, бизнесменов и предпринимателей по широкому кругу вопросов, касающихся грамотной и экологически безопасной эксплуатации подземных водоисточников. Агентство также выдает разрешения на забор воды из подземных источников и следит за работой компаний, занятых в этой сфере. В ряде случаев новые лицензии на пользование подземными водами не выдаются, а имеющиеся отзываются, если доказано, что это ведет к возникновению угрозы загрязнения водоисточника или вторжения соленой морской воды в подземные горизонты, ухудшает состояние охраняемых территорий, либо ущемляет права других потребителей воды.

Особое внимание уделяется качеству подземных вод, предназначенных для питьевого водоснабжения. Здесь специалисты Агентства работают в тесном контакте с Министерством по охране окружающей среды, продовольствия и развития сельских районов Великобритании (Department for Environment, Food and Rural Affairs, Defra), Инспекторатом питьевой воды ( (Drinking Water Inspectorate, DWI - независимая организация, контролирующая состояние водоисточников и качество питьевой воды в Англии и Уэльсе), Управлением по регулированию услуг водоснабжения и водоотведения (The Water Services Regulation Authority, Ofwat - организация, занимающаяся вопросами экономического регулирования в области частного водопользования и водоотведения в Англии и Уэльсе), Советом потребителей воды (Consumer Council for Water, CCWater - неправительственная общественная организация, которая выступает от лица потребителей услуг по водоснабжению и водоотведению в Англии и Уэльсе) и другими правительственными и неправительственными ведомствами и организациями.

Большой импульс развитию всей водной сфере страны дала разработка и утверждение рамочной Директивы Европейского парламента и Совета по воде (Директива 2000/60/ЕС). Принятие этого документа значительно расширило полномочия Агентства. Как известно, целью Директивы является то, чтобы к 2015 году на территории европейских стран все водные объекты, включая реки, озера, прибрежные и подземные воды смогли достичь «хорошего состояния». Очень важно, что в Директиве отмечается особая роль грунтовых вод, а все водоисточники, как поверхностные, так и подземные, рассматрваются как единое целое. Такое отношение к водным ресурсам, безусловно, будет способствовать лучшему решению ряда важных вопросов, таких, например, как диффузное загрязнение водоносных пластов.

В будущем должна существенно повыситься роль экономических инструментов в сфере водопользования. Разумное сочетание финансовых стимулов и санкций должно позитивно повлиять на методы эксплуатации подземных ресурсов и на уровни потребления воды. Экономисты Агентства постоянно проводят исследования, чтобы дать наиболее точную оценку стоимости грунтовой воды в зависимости от условий добычи, поставки потребителю и конечного качества. Вполне очевидно, что ценность подземных вод будет со временем возрастать, что связано с общим оскудением пресноводных запасов, повсеместным увеличением спроса на воду и неблагоприятными климатическими изменениями в мире. Нужно использовать экономические рычаги, чтобы компаниям было выгодно вкладывать значительные средства в разработку экологически рациональных методов добычи подземных вод, гарантирующих их сохранность на долгое время. Если подземные воды станут полноценными активами, которые будут передаваться в частную собственность, то необходимо создать такие условия, чтобы инвестиции в этот природный ресурс были выгодными. Например, стоимость запасов подземных вод может существенно вырасти, если проведены работы по оздоровлению подземного водоисточника или его пополнению. Для заинтересованности собственников следует создавать соответствующие финансовые стимулы, рассчитанные на долговременную перспективу, поскольку процессы очистки и улучшения состояния водоносных горизонтов обычно занимают многие годы. Нужно также всемерно поощрять разнообразные инновационные разработки и инициативы, направленные на поддержание грунтовых вод в хорошем состоянии. Это могут быть относительно скромные проекты локального масштаба, но если они будут активно внедряться по всей стране, то это приведет к заметным положительным сдвигам.

В качестве примера новых подходов к управлению грунтовыми водами можно привести проект Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) - «Экологически рациональные городские системы водоотведения». В этом проекте предпринята попытка создать системы по сбору и управлению поверхностным стоком в городах и крупных мегаполисах, которые бы в максимальной степени копировали механизмы отведения и инфильтрации вод, существующие в естественных условиях. Подобные системы, разработанные с учетом индивидуальных особенностей населенных мест, включая планировку, застройку, гидрологию, географическое положение и климатические особенности, могли бы регулировать ливневый и талый сток, сокращая тем самым угрозу наводнений и задерживать значительную часть загрязняющих веществ. Экологически рациональные городские системы водоотведения должны стать неотъемлемой частью городского ландшафта, и при проектировании новых районов необходимо закладывать в схемы развития инфраструктуры возможность осуществления таких экологичных проектов.

Система состоит из нескольких принципиальных компонентов, количество и особенности которых могут существенно варьировать. Важной составной частью проекта является новый подход к покрытию дорог и тротуаров, площадей, стоянок автотранспорта, спортивных площадок и других территорий. Известно, что во многих населенных пунктах, а особенно в больших городах значительная часть поверхности покрыта асфальтом, бетоном, керамической и цементной плиткой, битумно-полимерными и другими материалами, которые препятствуют инфильтрации ливневого и снегового стока. Это ведет не только к образованию избыточного поверхностного стока в весенне-летний период, часто вызывающего нарушения в работе канализационных сетей и подтопление зданий, но также препятствует нормальной инфильтрации, что в свою очередь снижает уровни пополнения подземных водоносных пластов. Другой элемент инновационных систем водоотведения - сооружение цепи не- больших проточных водоемов, перемежающихся накопительными прудами и водоемами и переувлажненными водно-болотистыми угодьями. Весь комплекс должен работать в одной связке с традиционными дренажными, ливневыми и бытовыми канализаци- онными системами, дополняя и разгружая их. В результате весь цикл транспортировки, накопления, фильтрации и отведения поверхностного стока будет приближен к естественным условиям, что во много раз снизит расходы на создание системы ливневых коллекторов и устройств очистки воды и самым благоприятным образом отразится на состоянии запасов подземных вод под городскими территориями.

Опасность загрязнения водонос- ных пластов возрастает во много раз, если на прилегающих территориях расположены объекты топливно-энергетического комплекса, заводы или агропромышленные предприятия. В таких случаях целесообразно создавать особые защитные зоны. Агентство по охране окружающей среды Великобритании уже опубликовало детальные карты и схемы почти 2000 таких защитных зон. Например, к таким зонам относятся зоны, чувствительные к действию нитратов (Nitrate Vulnerable Zones, NVZ). Цель создания таких зон - снизить нагрузку на грунтовые водоисточники использующихся в сельском хозяйстве нитратов. На территории зон действуют более жесткие требования, регламентирующие применение азотных удобрений на полях. В дальнейшем предполагается увеличение количества подобных зон по всей стране. К сожалению, до сих пор в Англии действуют правила по использованию навоза и удобрений, которые были приняты еще в середине 1990-х годов и с тех пор не менялись. Хотя на данный момент нет данных о достоверном снижении концентраций нитратов в подземных водах, существует надежда, что со временем такие изменения все же произойдут. На протяжении ряда лет в этом направлении делаются определенные шаги, которые должны способствовать сокращению уровней диффузного загрязнения, источником которого является аграрный сектор. Сюда можно, в частности, отнести разработку проекта чувствительных к сельскохозяйственной деятельности территорий и водосборных бассейнов или добровольную инициативу по сокращению использования пестицидов. Большой интерес вызывает и реформа общей сельскохозяйственной политики государств-членов ЕС (EU Common Agricultural Policy). Для комплексного решения проблемы нитратов необходимы кардинальные изменения во всем европейском аграрном комплексе. Неординарные меры в этом направлении предпринимаются в Дании и Германии, например, передача части пахотных земель в лесной фонд.

Совершенно ясно, что в ближайшее время нужно предпринимать шаги по контролю и ограничению спроса на пресную воду. Запасы грунтовых вод отнюдь не безграничны, и уже сейчас в ряде графств страны население ощущает дефицит чистой воды.

Литература:
1. Defra, 2005. e-digest statistics about: Inland Water Quality and Use (2003 data).
2. Food Standards Agency, 2006. Natural Mineral Water, Spring Water and Bottled Drinking Water (England) Regulations 2006. Annex E: Partial Regulatory Impact Assessment.
3. Food Standards Agency, 2005. Mineral Waters.
4. Downing R.A., 1998. Groundwater our hidden asset. UK Groundwater Forum, Wallingford, 60pp.
5. Environment Agency, 2006.
Groundwater protection: policy and practice.
6. Environment Agency, 2006. Water demand and availability.
7. Environment Agency, 2001. Water Resources for the Future: a strategy for England and Wales. Environment Agency, Bristol, 96pp.
8. Environment Agency data (2003).
9. Environment Agency data (2003), 'Wales' refers to political Wales.
10. Ofwat, 2005. Security of supply, leak- age and efficient use of water 2004-05 report. Ofwat, Birmingham.
11. National Audit Office, 2005.
Environment Agency; Efficiency in Water man- agement. NAO, report HC73, 2005-2006.
12. Environment Agency data (2003)
13. Environment Agency, 2001. Water Resources for the future, a strategy for Wales. Environment Agency Wales, Cardiff, 184pp.
14. From Water Framework Directive river basin characterisation. The figure refers to the number of groundwater bodies at risk or prob- ably at risk of failing to achieve their environ- mental objectives by 2015.
15. ODPM, 2005. Creating sustainable communities - Delivering the Thames Gateway.
16. Defra and Jacobs, 2004. Strategy for Flood and Coastal Erosion risk management: Groundwater Flooding Scoping Study (LDS
23) Final Report, vol 1 of 2.
17. Based on average water use of 358 litres per household per day.
18. United Kingdom Water Industry Research, 2004. Implications of changing groundwater quality for water
resources and the UK water industry, Phase III: Financial and water resources impact. UKWIR, London, 70pp.
19. Environment Agency, 2003.
Investigation of the atmospheric deposition of nitrogen into groundwater. Environment Agency, Technical Report P2-079/TR.
20. Worrall, F., Besien, T., and Garthwaite, D., 2006 (in prep). Pesticides in the groundwa- ter of Southern England 1992-2000. J. Hydrol.
21. Environment Agency, 2001.
Distribution of microbiological contaminants in Triassic Sandstone urban aquifers. Environment Agency, Technical Report SP2- 255/TR.
22. Environment Agency, 2000. Review of human pharmaceuticals in the environment. Environment Agency, STRP390.
23. Environment Agency, Triclosan brief- ing note.
24. Wakida, F. T. and Lerner, D. N., 2005. Nonagricultural sources of groundwater nitrate: a review and case study. Water Research, 39, 3-16.
25. National Rivers Authority, 1994.
Abandoned mines and the water environment. NRA Water Quality Series No. 14. HMSO, London.
26. Environment Agency, 2002. Metal Mines Strategy for Wales.
27. Environment Agency, 2005. Indicators for land contamination. Environment Agency, Science Report SC030039/SR.