You are here

Использование изотопных методов для картирования и анализа ресурсов подземных вод в Сахеле

Материал из Бюллетеня МАГАТЭ
,

Исследователи из Университета Банги берут пробы воды из колодца в Центральноафриканской Республике. (Фото: Л. Хиль/МАГАТЭ)

Несмотря на ряд засух и стабильно низкое количество осадков на протяжении последних нескольких десятилетий, в Сахеле имеются значительные водные ресурсы, скрытые под землей.

Увеличение спроса на воду в результате роста численности населения и возникновения факторов неопределенности в отношении водных ресурсов в связи с изменением климата и особенностями землепользования ставит вопрос о том, как обеспечить безопасность и достаточное количество чистой воды для питья, производства продовольствия и санитарных нужд. В полузасушливых регионах, таких как Сахель, долгосрочный доступ к чистой воде может быть обеспечен с помощью надлежащих научных инструментов, позволяющих получить дополнительную информацию о запасах подземных вод.

В рамках проекта технического сотрудничества МАГАТЭ, осуществление которого началось в 2012 году, ученые из Алжира, Бенина, Буркина-Фасо, Ганы, Камеруна, Мавритании, Мали, Нигера, Нигерии, Сенегала, Того, Центральноафриканской Республики и Чада прошли подготовку по взятию проб воды для изотопного анализа в целях проведения подробного обследования запасов подземных вод. Этот проект охватывал части пяти основных трансграничных систем водоносных горизонтов региона: системы водоносных горизонтов Иуллемеден, системы Липтако-Гурма-Верхняя Вольта, Сенегало-мавританского бассейна, бассейна озера Чад и бассейна Таудени.

В течение четырех лет как в засушливый сезон, так и в сезон дождей из различных водоносных горизонтов было взято более 2000 проб воды.

«Используя изотопные и химические индикаторы, ученые смогли получить важную информацию о происхождении, особенностях течения, продолжительности пребывания и скорости обновления подземных вод, — сообщил работавший над этим проектом профессор Камель Зуари, заведующий лабораторией Национальной инженерной школы Сфакса, Тунис. — Также ученые проанализировали гидравлическое взаимодействие между водоносными горизонтами неглубокого и глубокого залегания и между водоносными горизонтами и поверхностными водами. Эта информация была собрана в специальную базу данных по каждому бассейну». 

По результатам этих исследований появился первый масштабный обзор ресурсов подземных вод в Сахеле на площади в пять миллионов квадратных километров. «В целом системы водоносных горизонтов, расположенные в различных общих бассейнах, обеспечивают значительный запас воды хорошего качества, позволяющий удовлетворить большинство потребностей человека», — отметил г-н Зуари.

В целом системы водоносных горизонтов, расположенные в различных общих бассейнах, обеспечивают значительный запас воды хорошего качества, позволяющий удовлетворить большинство потребностей человека.
Камель Зуари, профессор, заведующий лабораторией Национальной инженерной школы Сфакса, Тунис

Использование данных для разработки методов управления водными ресурсами

Ученые из каждой страны подготовили национальные доклады, которые в настоящее время имеются в распоряжении занимающихся водными ресурсами органов власти и могут быть использованы ими для принятия обоснованных решений. Например, в северной части Ганы регулярный мониторинг химического и изотопного состава подземных вод позволил выявить механизмы их пополнения и источники загрязнения, которые ранее не учитывались.

«Используя стабильные изотопы воды — кислород-18 и водород-2, — мы выяснили, что подземные воды являются метеорными, т. е. их источником являются местные осадки», — сообщил Энох Асаре, начальник Отдела подземных вод Комиссии по водным ресурсам Ганы. Он добавил, что, согласно данным тритиевого анализа, в течение последних 50 лет водоносный горизонт пополнялся подземными водами. «Для определения источников загрязнения нитратами, зафиксированного в некоторых частях бассейна реки Белая Вольта, был использован азот-15, и выяснилось, что это загрязнение было вызвано главным образом отходами жизнедеятельности человека и животных». Выявление источника загрязнения может помочь властям защитить водные ресурсы, поскольку в результате появляется понимание того, как подземные воды пополняются, что является ключом к обеспечению их устойчивости.

Возможность удовлетворения потребностей человека за счет ресурсов подземных вод зависит от их количества, качества и темпов пополнения. Для надлежащей оценки устойчивости ресурсов, особенно с учетом текущих или планируемых мероприятий по водозабору, необходима информация об источнике и возрасте подземных вод.

«Ожидается, что деятельность в рамках проекта позволит расширить возможности заинтересованных сторон, с тем чтобы они лучше понимали гидрогеологическую систему Ганы и могли разработать политику, гарантирующую постоянную эксплуатацию ресурсов подземных вод и обеспечивающую доступность воды в любое время», — отметил г-н Асаре.

В 2018 году началось осуществление последующего проекта, направленного на дальнейшую интеграцию управления ресурсами подземных вод в странах Сахеля. В рамках этого проекта, реализуемого под руководством Бенина, Ганы, Камеруна, Нигера и Нигерии, будет использоваться методология «МАГАТЭ — улучшение водообеспеченности» (IWAVE), которая позволит выявить пробелы в национальной гидрологической информации и разработать соответствующие планы создания потенциала.

Методология IWAVE предусматривает проведение анализа пробелов и консультирование с заинтересованными сторонами, разработку оптимальной стратегии управления ресурсами подземных вод и определение направлений инвестирования в целях развития основных технических возможностей.

Созданная сеть национальных учреждений будет способствовать улучшению категоризации ресурсов подземных вод, управления ими и их мониторинга, для чего будут использоваться как методы изотопной гидрологии, так и традиционные методы.

Эта статья публиковалась в Бюллетене МАГАТЭ «Водные ресурсы» в апреле 2019 года.

Мы на связи

Рассылка новостей