Из глубины подземных вод
От воды во многом зависит продолжительность и качество жизни человека
Более полувека главный научный сотрудник лаборатории гидрологии и гидрогеологии Института водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН, заслуженный геолог России, доктор геолого-минералогических наук Валерий Кулаков исследует свойства подземных вод, их ценные и полезные качества. Изучает минеральные источники, которыми лечили многие болезни ещё коренные жители Дальнего Востока, а теперь на тех местах построены санатории и курорты. Именно он автор идеи очистки питьевой воды от железа и марганца на Тунгусском водозаборе под Хабаровском.
В этом году 14 июня Валерию Кулакову исполняется 80 лет. Но он продолжает активно работать и открывать всё новые и новые тайны воды. Говорит, что на Дальнем Востоке исследовано около 10% источников, и работы гидрогеологам хватит ещё не на один век.
- Валерий Викторович, почему именно воде, подземной воде, вы посвятили свою научную жизнь?
- Мне в жизни везло на людей. В школе у нас был учитель географии, который так рассказывал свой предмет, что я просто «прилип» к науке о Земле. Потом поступил в Ленинградский горный институт им. Г.В. Плеханова (ЛГИ), где профессором на кафедре «Гидрогеология» работал известный гидрогеолог Нестор Иванович Толстихин (1896-1992), родом из царского Хабаровска (!), ещё в 20-30-х годах прошлого века он вёл гидрогеологические исследования в Сибири и на Дальнем Востоке от Геолкома (ВСЕГЕИ - Всероссийский геологический институт им. А.П. Карпинского), мой руководитель дипломной работы. Толстихин и направил меня в 1961 году в Хабаровский край, изучать Анненские термальные воды (это была Нижнеамурская экспедиция Дальневосточного геологического управления). В общем, вода меня, можно сказать, захлестнула… Так я и остался на Дальнем Востоке, а сам родом из Архангельска.
Потом начальник гидрогеологической партии во ВСЕГЕИ, заведующий кафедрой гидрогеологии ЛГИ Владимир Андреевич Кирюхин (1930-2011), который внёс огромный вклад в учение о подземных водах нашей планеты, увлёк меня в науку, я защитил кандидатскую «Ресурсы подземных вод Комсомольского района» и докторскую «Формирование месторождений пресных подземных вод Приамурья». С 1976 года – главный гидрогеолог в Дальгеологии в Хабаровске, с 2001-го работаю в Институте водных и экологических проблем ДВО РАН.
- Насколько наша территория богата подземными водами и какая от них польза?
- Пресные подземные воды - последний резерв человечества, - такова декларация ЮНЕСКО. Обратите внимания, не ресурс, а резерв.
Нашему региону повезло: почти повсеместно имеется возможность для обеспечения населения и предприятий подземными водами. Только северные районы испытывают дефицит ресурсов пресных подземных вод из-за широкого распространения многолетнемёрзлых пород. Кроме того, подземные воды имеют лечебные свойства.
К примеру, Анненские термальные воды официально существуют с 1866 года - это самый старинный на востоке России курорт - бальнеолечебница (морские офицеры еще 25 мая 1866 года открыли здесь госпиталь). Именно в 60-х годах я защищал запасы этих подземных источников в Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых (ГКЗ). Запасы там неиссякаемые - возобновляемые...
Ещё один источник - Кульдур - действует с 1913 года, его лечебные воды стали использовать, когда протянули по этим местам Транссиб. А официально курорт стал работать с 1 мая 1924 года, на его открытие еще в 1923-м приглашали полечиться главу советского правительства В.И. Ленина, но тот не успел.
- Действительно ли минеральная вода считается самой полезной для здоровья человека?
- Наиболее полезной при постоянном использовании человеком для питьевых нужд считается природная подземная вода. Минеральные воды используют при бальнеолечении.
У каждой воды - свои особые качества, различаются они микрокомпонентным составом (смотря через что проходит вода под землей - граниты, песчаники, базальты).
Сложные и разнообразные геологические условия Приамурья и прилегающих территорий побережья Татарского пролива и Японского моря обусловили многочисленные проявления источников минеральных вод и лечебных грязей, разнообразных по составу и температуре.
Так, на Мухенском месторождении, в долине реки Пунчи, запасы оценили в 60-70-х годах. Этот газирующий родник слабо минерализованных углекислых холодных вод нашли ещё в 1937 году. А минеральные воды здесь стали разливать только с 1989 года, это поручили тогдашнему заводу «Амур-пиво», как недропользователю.
Вообще, минеральные воды подразделяют на столовые, лечебно-столовые и лечебные. Так вот, у нас на Мухене были выделены: «Хабаровская-1» - лечебная, «Хабаровская-2» - лечебно-столовая (её получали путём смешивания вод), близка она к «Боржоми» и «Хабаровская-3» - столовая, типа «Ласточки», сравнима со Шмаковским нарзаном.
Потом эти скважины забросили, а ныне воду разливает коммерческая структура под названием «Мухенская».
На Анненском источнике разлив организовали совсем недавно, там щелочная вода.
Минеральную воду надо пить в меру, по 1 стакану (250 мл) и определёнными периодами, обязательно проконсультировавшись у врача.
- Чего мы ещё не знаем о наших дальневосточных и, если уточнить, в пределах бассейна Амура, подземных водах?
- Хорошо, если учёными изучено 10% источников воды в нашем огромном регионе. Значительная часть гидроминеральных ресурсов, особенно минеральных (термальных) вод используется населением стихийно.
Уникальность Приамурья в том, что здесь находятся выходы минеральных вод различного химического состава - железистые, азотно-кремнистые, углекислые, хлоридно-натриевые и другие.
В Приамурье и на прилегающих территориях выделяются три основных района минеральных вод - углекислых вод, азотных щелочных термальных вод и холодных железистых вод.
Многие из них, например, Шмаковка, Кульдур, Анненские воды и другие, широко известны в России и за её пределами.
Шмаковка, Кульдур, Анненские воды и другие источники широко известны в России и за её пределами. А значительная часть гидроминеральных ресурсов в регионе, особенно минеральных (термальных) вод, используется населением стихийно.
Но у нас в Хабаровском крае есть уникальный источник холодных питьевых вод высшего качества - в Ванинском - Советско-Гаванском районах - там громадное базальтовое плато - около 10 тыс. кв. км, через которое вода фильтруется, насыщается микроэлементами. Но пока его используют от случая к случаю. Но эти воды не имеют экологических ограничений для питьевого применения и их ресурсы вполне могут быть использованы для достойного применения внутри региона и за его пределами!
Повторюсь, есть известные для многих термальные воды - это горячие воды, когда их температура больше +30 градусов: это Кульдур, где +73 градуса, Анненские воды - +54 градуса, Тумнин - +46 градусов.
А по реке Ботчи в Советской Гавани много диких источников, где вода достигает около +40 градусов.
В Охотском районе (по сталинской линии телеграфно-телефонной связи) монтёры нашли источник с горячей водой +73 градуса, мне оттуда даже пробу воды привезли. Но из-за удалённости его даже не стали изучать!
На юге Хабаровского края, в 17 км к востоку от города Вяземского, есть озеро, где температура источника круглогодично +21 градус. В войну там была узкоколейка, и этой водой лечили раненых, быстро затягивались колотые, рваные раны. Теперь там заезжают от случая к случаю те, кто знает про это тёплое и лечебное озеро.
Подземные воды ведь нагреваются за счёт геотемпературного градиента Земли: на 100 метров в глубину в среднем температура увеличивается на +3 градуса. Если средняя температура воды +5 градусов, то чтобы её нагреть до +21, она должна залегать на глубине не менее 1 км. Вода там подогревается, насыщается растворёнными элементами из минералов и поднимается по скальным породам, по трещинам, под давлением.
- Есть ли у нас технологии, которые позволяют безопасно для здоровья использовать те самые природные подземные источники воды? Взять тот же Тунгусский водозабор у Хабаровска - он требует постоянного контроля и корректировки…
- Территория Приамурья входит в район железосодержащих и марганецсодержащих пресных подземных вод, где концентрации железа достигают 70 мг/л, а марганца - до 4,5 мг/л при норме 0,3 и 0,1 мг/л соответственно. Поэтому её надо очищать. Но как?
В 1989 году на одном международном советско-американском совещании в Ленинграде я познакомился с гидрогеологом из Братиславы (Словакия, а тогда Чехословакия) Рудольфом Полаком (Rudolf Polák), который занимался проблемами обезжелезивания воды непосредственно в водоносном пласте (очистка под землёй). Мы считали, что скважина, по которой подаётся вода, при таком варианте очистки будет кольматировать - т.е. будет идти естественное засорение, цементация (кольматаж, с фр. colmatage - закупорка). А Полак насчитал, что такая скважина при определённой концентрации железа в воде сможет проработать 400 лет! У нас в СССР был расчётный срок работы скважины на водозаборах 15-25 лет.
И вот в Хабаровске при первом секретаре Хабаровского крайкома КПСС Викторе Степановиче Пастернаке, тогда как раз были напряжённые отношения с Китаем, решили брать питьевую воду из-под земли, ведь у нас русловой водозабор стоял и стоит до сих пор на пограничной реке, на Амуре.
Нам выделили участок под изыскания на правом берегу Амура, в районе Петропавловского озера, но эти земли вскоре отвели в «голодные 80-е годы» под дачи, пришлось нам уходить на левобережье. Тогда объёмы по добыче воды должны были быть проектной производительностью до 500 тыс. куб. м в сутки, из расчёта по плану на 1,5-2 млн жителей Хабаровска, а первая очередь - 100 тыс. куб. м, чтобы городу хватило воды на случай ЧС (в случае отключения руслового водозабора на Амуре по 150 л на человека в сутки).
Проблема Тунгусского водозабора заключалась в том, что многие исходные природные химические показатели грунтовых (подземных) вод превышали в несколько раз допустимые значения, установленные к качеству питьевой воды санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами. Так, концентрация железа превышала ПДК в 100 раз (25-30 мг/л), марганца - в 25 раз (2-3 мг/л), содержание углекислоты - до 250 мг/л (это всё из ТЭО Тунгусского водозабора).
Территория Приамурья входит в район железосодержащих и марганецсодержащих пресных подземных вод, где концентрации железа достигают 70 мг/л, а марганца - до 4,5 мг/л при норме 0,3 и 0,1 мг/л соответственно.
На самом высшем партийном уровне решали, как чистить воду в Хабаровске: были стандартные наземные очистительные, с большими отходами (шлаком) и в ЕАО, а тогда уже вовсю шла «перестройка», были против этой очистки и подземные технологии - внутрипластовой очистки воды с помощью насыщения воды кислородом и реакции окисления железа и марганца (забежим вперёд и поясним: очистка через скважину - по немецкой технологи и осаждение на расстоянии вокруг скважины по шведской технологии).
В Братиславе работает такой водозабор по шведской технологии. Побывали мы в Швеции, в Стокгольме, изучили детально технологию. И в 1993 году около железнодорожной станции Приамурская выбрали место для экспериментального водозабора, пробурили скважины и стали применять шведскую технологию. И дело пошло, железо из воды ушло быстро, за месяц, потом уменьшилось количество и марганца. Три года мы работали - всё успешно!
И тут нам предложили изучить немецкий опыт почти аналогичной очистки подземных вод по технологии «субтерра», в самой скважине, там такие водозаборы работают с 70-х годов. Её в итоге и выбрали для Хабаровска, как тогда казалось, более простую и намного дешевле (у нас было в проекте 60 скважин). Но на первых эксплуатационных скважинах пошли проблемы - тот самый кольматаж - закупорка.
Теперь на Тунгусском водозаборе московская фирма переделывает технологию (корректировка проекта) на стандартную наземную очистку.
Кстати, на Амурском водозаборе в Комсомольске-на-Амуре утвердили в прошлом году запасы подземных вод, где они запроектировали тоже наземную очистку (а первоначально ведь тоже была внутри пласта!). Теперь там установили баки диаметром 2-3 метра и высотой 6 метров, куда закачивается вода, она фильтруется через сорбенты-реагенты (их надо возить чуть ли не из Грузии и Южной Америки), и чистая питьевая вода готова к употреблению.
На Тунгусском водозаборе в Хабаровске и на Амурском водозаборе в Комсомольске-на-Амуре возвращаются к использованию водоподготовки питьевых вод на поверхностных очистных сооружениях. К сожалению, при внедрении немецкой технологии по очистке подземных вод в водоносном горизонте происходит быстрый кольматаж (закупорка) фильтров водозаборных скважин.
- Из-под крана можно пить такую воду?
- В Хабаровске можно, у нас она проходит хорошую водоподготовку.
- Почти на 80% мы состоим из воды. «Скажи мне, что ты пьёшь, и я скажу, кто ты» - это действительно так? Как много в нашей жизни зависит от качества воды?
- Действительно, качественная вода - основа жизненного цикла и от неё во многом зависит продолжительность и качество жизни человека.
Беседовал Константин Пронякин.
"Приамурские ведомости", №22, 12 июня 2019 г.