Подземные воды

Состояние сырьевой базы подземных вод Российской Федерации

* пересчет по данным источника Источники: 1 – ГБЗ РФ, 2 – ГБЗ РФ (предварительные (сводные) данные), 3 – ФГИС «Учет и баланс подземных вод и лечебных грязей»

Воспроизводство и использование сырьевой базы подземных вод Российской Федерации

* пересчет по данным источника Источники: 1 – ГБЗ РФ, 2 – ГБЗ РФ (предварительные (сводные) данные), 3 – государственный мониторинг состояния недр

Питьевые подземные воды используются для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения, технические — для технологического обеспечения водой промышленных, сельскохозяйственных и прочих объектов.

Отбор питьевых и технических подземных вод складывается из величин добычи водозаборными сооружениями (для водоснабжения населения и технологического обеспечения) и извлечения подземных вод, осуществляемого попутно в процессе других видов недропользования (шахтный, карьерный водоотлив и др.), а также в иных случаях отбора подземных вод без их последующего использования (защита территорий от подтопления, дренаж сельскохозяйственных земель и др.).

В период 2012–2021 гг. в России в целом наблюдалось постепенное сокращение добычи подземных вод, в том числе на месторождениях (рис. 1). Это в основном происходит по причине низкой доли недропользователей (45–50%), предоставивших отчетность о выполнении условий пользования недрами и перехода на поверхностные источники водоснабжения. Величина извлечения подземных вод сохраняется на уровне среднемноголетних значений.

По предварительным данным, в 2021 г. на территории России добыча питьевых и технических подземных вод осуществлялась на 15 357 месторождениях (участках месторождений), находящихся в эксплуатации, и составила 12,94 млн куб. м/сут (в 2020 г. — на 14 594 объектах и составила 12,25 млн куб. м/сут). Почти треть показателя обеспечил Центральный ФО, в значительных объемах добыча также велась в Приволжском (17%), Южном (13%), Уральском (12%) и Сибирском (12%) округах (рис. 2).

По данным государственного мониторинга состояния недр, в 2021 г. извлечение подземных вод при разработке месторождений полезных ископаемых и отбор подземных вод без их последующего использования составило 5,00 млн куб. м/сут (в 2020 г. — 4,92 млн куб. м/сут). Наибольшее количество воды — 31% суммарного по России — извлекается на территории Сибирского ФО (1,64 млн куб. м/сут). В Кемеровской и Свердловской областях отмечаются максимальные объемы извлечения подземных вод, что связано с разработкой угольных месторождений Кузбасса и работой Северо-Уральского бокситового рудника соответственно.

Потребление подземных вод в России в 2021 г. составило 22,2 млн куб. м/сут, из них на питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение населения затрачено 40,6%, на технические цели — 17,2%, на сельскохозяйственные нужды (включая орошение земель и обводнение пастбищ) — 2,7%, на иные цели — 39% (рис. 3).

Основной объем потребления подземных вод на питьевые и хозяйственно-бытовые цели приходится на Центральный ФО, где наибольшее потребление отмечено в Московской области (13%). Менее всего подземных вод на питьевые цели используется в Астраханской области (0,2 тыс. куб. м/сут).

Запасы питьевых и технических подземных вод оценены в количестве 80,72 млн куб. м/сут; в основном они сосредоточены в европейской части России (рис. 4). Около 16% запасов (13 млн куб. м/сут) составляют запасы Московской области и Краснодарского края (рис. 5).

Рис. 5 Распределение запасов питьевых и технических подземных вод между субъектами Российской Федерации (млн куб. м/сут) и их основные эксплуатируемые месторождения

Источники: ГБЗ РФ, государственный мониторинг состояния недр

На территории России насчитывается 239 месторождений питьевых и технических подземных вод, утвержденные запасы которых превышают 0,1 млн куб. м/сут, включая 14 месторождений с запасами >0,5 млн куб. м/сут, из которых 13 эксплуатируются (табл. 1). Рождественское месторождение (Самарская обл.) с утвержденными запасами 702 тыс. куб. м/сут, разведанное для водоснабжения г. Самары, находится в нераспределенном фонде недр.

Таблица 1 Основные эксплуатируемые месторождения питьевых и технических подземных вод

Степень освоения разведанных запасов подземных вод (отношение добычи подземных вод к их запасам) в целом по России составляет 16%. Самый высокий показатель (около 20%) зафиксирован в Южном и Уральском ФО. Высокий процент освоения отмечен в г. Севастопль (54%) и в Республике Ингушетия (49%) (рис. 6). Менее 20% запасов осваивается в горных областях Кавказа, юге Западной Сибири и Дальнем Востоке, а также в зоне развития многолетнемерзлых пород севера России. Низкий процент освоения запасов этих регионов обусловлен преимущественным использованием для водоснабжения населения поверхностных водных объектов, удаленностью от потребителя разведанных перспективных площадей с подземными водами, некондиционным природным качеством подземных вод.

Рис. 6 Степень освоения оцененных запасов подземных вод субъектов Российской Федерации, %

Источник: ГБЗ РФ (предварительные (сводные) данные)

В естественных условиях гидрохимическое состояние подземных вод зависит от природных закономерностей их формирования и в региональном масштабе в течение года практически не меняется. На территории России встречаются регионы, где наблюдается несоответствие качества подземных вод нормируемым показателям. Повышенные содержания таких элементов, как железо, марганец, стронций, фтор, литий, кремний, бор и бром выводят подземные воды из разряда кондиционных. Для использования таких подземных вод в питьевых целях необходимо применение водоподготовительных мероприятий. В районах, где у поверхности залегают подземные воды с повышенной минерализацией, а пресные воды имеют незначительное распространение (Республика Калмыкия, некоторые районы Астраханской, Волгоградской и Ростовской областей), в связи с отсутствием альтернативных источников водоснабжения по согласованию с Роспотребнадзором эксплуатируются воды с минерализацией 1,2–2 г/куб. дм.

Под воздействием техногенных факторов происходит локальное изменение гидрохимических показателей подземных вод, выражающееся в их загрязнении. В наибольшей степени подвержены загрязнению грунтовые и напорные воды первых от поверхности водоносных горизонтов, имеющие тесную гидравлическую связь с поверхностными водами. Загрязнение подземных вод рассматривается относительно требований к качеству вод питьевого назначения, которое определяется перечнем нормативных документов.

По предварительным данным государственного мониторинга состояния недр на 01.01.2022, на территории России постоянное или эпизодическое загрязнение подземных вод отмечено на 4 506 участках, включая водозаборы питьевого и хозяйственно-бытового назначения с производительностью <1 тыс. куб. м/сут, преимущественно представляющие собой одиночные эксплуатационные скважины. Особенно сильное загрязнение подземных вод наблюдается вблизи приемников промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных отходов. Формирующиеся здесь участки загрязнения подземных вод, хотя и носят локальный характер распространения, но отличаются высокой интенсивностью загрязнения. Практически повсеместно загрязнение проявляется в районах промышленных и городских агломераций (рис. 7).

Обеспеченность населения России запасами питьевых подземных вод в 2021 г. в среднем составляла около 493 л/сут на человека при средней норме водопотребления 180–220¹ л/сут. Густонаселенные регионы европейской части России, Урала, южной части Западной Сибири и Дальнего Востока характеризуются близким к норме уровнем обеспеченности (250–300 л/сут), иногда превышая ее в несколько раз — от 500 до более 1000 л/сут на человека (рис. 8). При этом некоторые регионы недостаточно обеспечены запасами питьевых подземных вод; в их числе республики Карелия, Калмыкия, Дагестан, Чувашия, области Вологодская, Ленинградская, Пензенская, Курганская, Челябинская, Омская и г. Севастополь. В Астраханской области, Республике Удмуртия, гг. Москва и Санкт-Петербург обеспеченность запасами крайне низкая и составляет <100 л/сут на человека.

Рис. 8 Обеспеченность населения запасами питьевых подземных вод, л/сут на человека

Источник: ФГИС «Учет и баланс подземных вод и лечебных грязей» (ФГБУ «Росгеолфонд»)

Недостаточная обеспеченность запасами питьевых подземных вод обусловлена различными причинами: естественной повышенной минерализацией в условиях аридного климата, развитием многолетнемерзлых пород, низкой водообильностью водоносных горизонтов и прочими неблагоприятными природными факторами, а также удаленностью разведанных месторождений от потребителя и исторически сложившейся системой водоснабжения за счет поверхностных вод.

По состоянию на 01.01.2022 на территории России действовало 58 417 лицензий на пользование недрами с целью добычи питьевых и технических подземных вод, из них 6 891 выдано в 2021 г.

За счет средств федерального бюджета в 2021 г. завершены работы по трем объектам (табл. 2). В результате выполненных работ суммарное количество утвержденных запасов подземных вод составило 4,2 тыс. куб. м/сут, в том числе 3,0 тыс. куб. м/сут отнесены к забалансовым по причине несоответствия качества действующим нормативам.

Таблица 2 Объекты питьевых и технических подземных вод, на которых в 2021 г. завершены поисково-оценочные работы за счет средств федерального бюджета

В 2021 г. в результате проведения геологоразведочных работ на подземные воды за счет всех источников финансирования в России было разведано 594 новых месторождения, 238 переоценено; 27 месторождений сняты с государственного учета. Работы проводились преимущественно в европейской части страны (рис. 9).

Рис. 9 Месторождения питьевых и технических подземных вод, впервые разведанные в 2021 г.

Источники: ГБЗ РФ (предварительные (сводные) данные), государственный мониторинг состояния недр

В период с 2012 по 2014 гг. наблюдался стабильный ежегодный рост количества разведанных месторождений (участков месторождений) (рис. 10), большую часть из которых составляли участки недр с величиной добычи <500 куб. м/сут. В связи с принятием поправок в Закон Российской Федерации «О недрах», перераспределением полномочий и отмены процедуры утверждения запасов до 100 куб. м/сут, с 2015 г. происходит постепенное сокращение количества впервые разведанных месторождений.

Количество месторождений (участков месторождений) питьевых и технических подземных вод, находящихся в распределенном фонде недр, устойчиво растет (рис. 11). В 2021 г. доля таких объектов достигла 70%.

До 2017 г. запасы питьевых и технических подземных вод России снижались (рис. 12), что обусловлено проведением работ по приведению месторождений нераспределенного фонда недр в соответствие с современными требованиями нормативно-правовой базы. С 2018 г. наблюдается их медленный, но устойчивый рост.

С 2012 г. по 2016 г. ежегодное списание запасов превышало прирост запасов новых месторождений (рис. 13).

В 2021 г. количество запасов подземных вод впервые оцененных месторождений увеличилось и составило 0,76 млн куб. м/сут. Суммарный прирост запасов с учетом списания составил 0,43 млн куб. м/сут.

Перспективы наращивания минерально-сырьевой базы питьевых и технических подземных вод России значительны — прогнозные ресурсы подземных вод на порядок превышают объем утвержденных запасов, а степень освоения запасов и добыча подземных вод сохраняются на достаточно низком уровне (рис. 14).

Прогнозные ресурсы питьевых и технических подземных вод по состоянию на 01.01.2022 составили 917,8 млн куб. м/сут. Их распределение по территориям федеральных округов и субъектов Российской Федерации крайне неравномерно. Наибольшее количество ресурсов (более 50%) сосредоточено в восточных регионах страны: в Уральском, Сибирском и Дальневосточном ФО. Наименьшей ресурсной базой питьевых подземных вод обладают Южный и Северо-Кавказский ФО.

В целом обеспеченность территории России прогнозными ресурсами подземных вод составляет около 6 куб. м/сут на человека. При этом слабо обеспечены пресными подземными водами, отвечающими нормативным требованиям, в основном северные и южные регионы России: Республика Карелия, Мурманская, Ленинградская, Ярославская области, большая часть Ростовской области, западная и центральная части Ставропольского края, республики Крым, Карачаево-Черкесская, Дагестан (горная часть), Калмыкия, Астраханская, Волгоградская (Заволжье и юг) области и др. (рис. 15).

Рис. 15 Обеспеченность прогнозными ресурсами питьевых и технических подземных вод, куб. м/сут на чел.

Источник: государственный мониторинг состояния недр

Для отдельных густонаселенных областей Центрального, Приволжского и Северо-Западного регионов слабая обеспеченность ресурсами обусловлена высоким уровнем водопотребления.

Слабая естественная обеспеченность южных регионов России (районы с регионально развитыми зонами распространения соленосных пород) ресурсами питьевых подземных вод объясняется природно-климатическими особенностями и геохимическими условиями формирования подземных вод.

Отсутствие водоносных структур или низкая водообильность водоносных горизонтов из-за особенностей геологического строения (например, в районах многолетней мерзлоты) являются основными причинами низкой обеспеченности ресурсами подземных вод северных регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Таким образом, Россия располагает значительной сырьевой базой питьевых и технических подземных вод, которая неравномерно и в целом слабо осваивается. Низкая степень освоения оцененных запасов определяется рядом причин, основными из которых являются:

Минеральные подземные воды

К минеральным водам относятся природные подземные воды, оказывающие лечебное действие на организм человека, обусловленное повышенным содержанием полезных биологически активных компонентов, особенностями газового состава или общим ионно-солевым составом воды. Минеральные воды используются как лечебно-столовые, лечебные и бальнеологические (воды для наружного применения).

В 2021 г. добыча минеральных подземных вод в России велась на 477 месторождениях (участках месторождений) и составила 20,75 тыс. куб. м/сут. Наибольший объем добычи обеспечили месторождения Северо-Кавказского и Дальневосточного ФО (рис. 16). В пределах Северо-Кавказского ФО расположена главная курортная база России — особо охраняемый эколого-курортный регион Кавказские Минеральные Воды (ООЭКР КМВ).

Добыча подземных вод в количестве, превышающем 1,0 тыс. куб. м/сут, зафиксирована в Ставропольском крае, Кабардино-Балкарской Республике, Тюменской области, Еврейской АО. Менее 1 куб. м/сут отбирается в Рязанской и Мурманской областях.

По состоянию на 01.01.2022 на территории России на государственном балансе находится 295,4 тыс. куб. м/сут запасов минеральных подземных вод. Их наибольшее количество разведано на территории Северо-Западного, Южного, Дальневосточного, Северо-Кавказского и Сибирского ФО. Менее всего запасов сосредоточено в Уральском ФО (рис. 17).

Среди субъектов Российской Федерации по количеству запасов минеральных подземных вод лидирует Новгородская область, на долю которой приходится около 9% запасов страны. Здесь на Старорусском месторождении минеральных подземных вод утверждены запасы в количестве 24,9 тыс. куб. м/сут для питания грязевых озер, используемых для бальнеологического применения курортом Старая Русса. Значительными запасами минеральных подземных вод (>20 тыс. куб. м/сут) также располагают Краснодарский край, Республика Крым и Архангельская область. Менее всего (<0,05 тыс. куб. м/сут) запасов разведано в Республике Карелия, Курской и Мурманской областях.

Степень освоения запасов минеральных подземных вод в среднем составила 7%, изменяясь по федеральным округам от 2% (Северо-Западный) до 17% (Северо-Кавказский).

По состоянию на 01.01.2022 действовало 726 лицензий на геологическое изучение, разведку и добычу минеральных подземных вод, 29 из них было выдано в 2021 г.

В 2021 г. впервые оценены запасы пяти месторождений (участков месторождений) минеральных подземных вод: Аксаковское (Московская обл.), участки Евпаторйский-3 и Аквамарин Евпаторийского месторождения (Республика Крым), Восточно-Лабинский участок Лабинского месторождения (Краснодарский край) и Шестаковское (Тюменская обл.).

Перспективы освоения сырьевой базы минеральных подземных вод России значительны — освоение утвержденных запасов достаточно низкое и в среднем составляет всего 7%.

Термальные (теплоэнергетические) подземные воды

Термальные (теплоэнергетические) подземные воды — это воды с температурой 35°С и выше, которые являются самовосполняемым и экологически чистым источником энергии. Они применяются для выработки электроэнергии (100–180°С), теплофикации и горячего водоснабжения жилых и промышленных помещений (70–100°С), в сельском хозяйстве и для оттаивания многолетнемерзлых пород.

В 2021 г., по предварительным данным, добыча термальных подземных вод составила 50,85 тыс. куб. м/сут, пароводяной смеси — 18,51 тыс. т/сут. В эксплуатации находилось 29 месторождений (участков месторождений). Основной объем добычи термальных вод, а также пароводяной смеси был обеспечен Дальневосточным ФО, причем пароводяная смесь добывается только на территории Камчатского края и Сахалинской области.

За 2021 г. утвержденные запасы термальных подземных вод сократились на 13,4 тыс. куб. м/сут (5%) и по состоянию на 01.01.2022 составили 249,7 тыс. куб. м/сут. Переоценка запасов проведена на участках Южный и Северный Казьминского месторождения термальных вод (Ставропольский край) и Вознесенского, Южно-Вознесенского, Лабинского и Ново-Ярославского месторождений (Краснодарский край), в результате чего произошло сокращение запасов. Запасы пароводяной смеси не изменились и составили 132,2 тыс. т/сут. Наибольшее количество запасов (45%, или 113,80 тыс. куб. м/сут) оценено в Северо-Кавказском ФО (рис. 18). Среди субъектов Российской Федерации наибольшими запасами располагают Камчатский край (87,59 тыс. куб. м/сут) и Республика Дагестан (71,20 тыс. куб. м/сут).

Месторождения теплоэнергетических подземных вод имеют ограниченное распространение и разведаны в Кавказском и Дальневосточном регионах. На территории Камчатского края расположены Верхне-Паратунское, Паратунское и Эссовское месторождения, утвержденные запасы подземных вод каждого из которых превышают 20 тыс. куб. м/сут, а также крупнейшее в России Мутновское месторождение пароводяной смеси с запасами 81,75 тыс. т/сут.

Степень освоения запасов термальных подземных вод в 2021 г. в среднем составила 20%, изменяясь по федеральным округам от 1–18% (Северо-Кавказский и Южный) до 46% (Дальневосточный). При этом утвержденные запасы в Чеченской, Кабардино-Балкарской республиках, Республике Крым, Магаданской области и Чукотском АО не осваиваются.

По состоянию на 01.01.2022 действовало 59 лицензий на геологическое изучение, разведку и добычу термальных подземных вод, из них 5 выдано в 2021 г.

Перспективы освоения сырьевой базы термальных подземных вод на территории России достаточно высокие, поскольку степень освоения запасов разведанных месторождений в течение 10 лет практически не изменяется и в среднем составляет 20–25%.