О том, где расположены месторождения алмазов, золота, нефти и газа в нашей стране, знает практически каждый. При этом о местоположении крупнейших залежей подземных вод догадываются не многие. Хотя именно от этого стратегического сырья напрямую зависит качество жизни каждого.
Всего на территории России известно 19 тысяч месторождений подземных вод. Однако далеко не все отечественные регионы могут похвастаться залежами ценного ресурса. Так, дефицит подземных питьевых вод испытывают Карелия, Калмыкия, Дагестан, Чувашия, Вологодская, Ленинградская, Курганская, Челябинская, Омская и Астраханская области.
Самыми крупными месторождениями подземных вод считаются Приокское в Московской области и Краснодарское, которое находится на границе Краснодарского края и Республики Адыгея. Запасы каждого превышают один миллион кубических метров в сутки.
Краснодарское месторождение является частью Азово-Кубанского артезианского бассейна. Он представляет собой крупнейший в Европе резервуар пресных подземных вод. Этот бассейн, расположенный в пределах Западного Предкавказья, обеспечивает водой крупные города, такие как Краснодар, и питает многочисленные сельскохозяйственные угодья и промышленные предприятия на юге России.
В недра пресная вода попадает благодаря природному круговороту воды. Атмосферные осадки и талые воды просачиваются сквозь трещины и поры горных пород, постепенно проникая всё глубже. В засушливых регионах часть подземных вод образуется также за счёт конденсации водяных паров из воздуха в порах и трещинах.
Когда вода на своём пути встречает водонепроницаемый слой, например, глины, она задерживается, накапливается и формирует водоносные горизонты. Если жидкость находится в углублении земной коры и заключена между двумя водоупорными слоями, она оказывается под давлением. В результате возникают артезианские бассейны. Они представляют собой природные резервуары с водой. Именно к таким структурам, как Азово-Кубанский артезианский бассейн, и приурочены крупнейшие месторождения пресных подземных вод.
Ежедневно в России добывается порядка 12 миллионов кубических метров подземных питьевых вод. Для их добычи из глубоких месторождений бурят артезианские скважины, которые вскрывают водоносный горизонт. Поскольку вода в артезианских бассейнах находится под естественным напором, после вскрытия пласта она поднимается по скважине вверх, а при достаточном давлении может даже фонтанировать на поверхность. На практике, однако, чаще всего используют насосное оборудование для откачки.
Для обеспечения крупных городов, таких как Краснодар, создают целые системы групповых водозаборов. Они представляют собой десятки скважин, объединённых в единую сеть. Глубина таких скважин может варьироваться от 90 до 700 метров. Артезианские воды относятся к стратегическим полезным ископаемым. После подъёма на поверхность жидкость, как правило, проходит многоступенчатую систему очистки, после чего поступает в городские водопроводные сети и к потребителям.
Пресная вода встречается даже в самых неожиданных местах планеты, например, в Антарктиде. Под четырёхкилометровой толщей льда там находится озеро Восток. Это пятый по объёму пресный водоём на Земле. Озеро, которое по площади сопоставимо с Онежским, было изолировано от внешнего мира миллионы лет. В феврале 2012 года учёные Санкт-Петербургского Горного университета первыми в мире пробурили скважину глубиной 3769 метров и проникли в подледниковый водоём.
Буровые установки для этой работы были созданы именно в Горном университете, а термобуровой снаряд, который применялся для проходки скважин, сегодня можно увидеть в Горном музее Петербурга.
В 2013 году полярники доставили в Петербург пробы воды из реликтового озера, возраст которой, по оценкам учёных, превышает четыре миллиона лет. Эти образцы свидетельствуют о существовании древней экосистемы, полностью изолированной от остального мира.
Материал подготовлен совместно с Международным центром компетенций в горнотехническом образовании под эгидой ЮНЕСКО.