Всемирно известные города Кисловодск, Ессентуки, Пятигорск и Железноводск расположены на небольшой по площади территории в Ставропольском крае и входят в состав Южного федерального округа России. Они объединены под общим названием курорт Кавказские Минеральные Воды (КМВ), но каждый из них имеет статус города-курорта федерального значения [1].

Курорт (от немецкого die Kuhr — лечение и der Ort — место) — это особо охраняемая природная территория, в пределах которой имеются естественные или выведенные на поверхность искусственным путем минеральные воды, запасы лечебных грязей, целебный климат, водоемы с удобными пляжами, благоприятный ландшафт, а также необходимые учреждения и сооружения для их использования [2]. Основными курортными факторами являются климат, лечебные грязи (пелоиды) и минеральные воды. Именно благодаря разнообразию, количеству и ценности минеральных вод и лечебной грязи, ландшафтным и климатическим условиям КМВ удостоены статуса особо охраняемого эколого-курортного региона России, что предусматривает на этой территории особый режим природопользования и охраны окружающей природной среды [1, 3].

Однако приобретение статуса особо охраняемого эколого-курортного региона мало отразилось на улучшении экологической обстановки на КМВ. Следует напомнить, что одним из важных условий существования КМВ как курорта является чистота воздушного бассейна. Однако в настоящее время появилась отчетливая тенденция снижения качества воздушного бассейна и его оздоровительных свойств. Это вызвано усилением антропогенного пресса, «взрывом» градостроительной деятельности, высокими автотранспортными выбросами в атмосферу, величина которых достигает порядка 80% от общих выбросов в атмосферу [4].

Реальную угрозу месторождениям минеральных вод представляет застройка первых охранных зон.

В прошлом действовало Постановление Правительства Ставропольского края №303 о выводе из первых охранных зон учреждений и строений частного сектора. Вывод зданий и сооружений из первых охранных зон предусматривается и статьей №96 Земельного кодекса Российской Федерации (путем выкупа у собственников). Несмотря на это, переход на рыночные отношения в стране упразднил многие запреты, ранее не подлежавшие даже обсуждению. Так, в пределах Центральных источников Кисловодска (скважина №12) построен гостиничный комплекс, в зоне строгого режима санитарной зоны скважины №5/0 (в таких местах запрещено даже нахождение лиц, не связанных с нуждами эксплуатации) строится увеселительное заведение. За последние пять лет только в Кисловодске появилось 8 новых заправочных станций, и все они расположены в зоне горно-санитарного округа II пояса. Не лучшим образом обстоят дела и в других курортных городах КМВ.

Требует решения на КМВ не менее важная в экологическом отношении задача утилизации отходов производства и потребления. Кроме этого серьезный вклад в загрязнение окружающей среды вносит неудовлетворительное техническое состояние канализационных сетей в городах-курортах и населенных пунктах КМВ, износ которых составляет более 60% [4]. Но проблема не только в коммунально-бытовом загрязнении грунтовых вод, являющихся основным источником загрязнения нижележащих смежных водоносных горизонтов минеральных вод. В скором времени мы можем ожидать расширения перечня загрязняющих веществ. Так, проведенная ранее рекультивация отвалов и всех технологических объектов предприятий добычи урана не устранила всех проблем, связанных, в частности, с подземными водами, расположенными в непосредственной близости от источников загрязнения горнорудного предприятия, а также ниже по потоку. В настоящее время эта ситуация остается весьма актуальной, так как шахтные воды, обогащенные радоном, до сих пор изливаются на рельеф и далее поступают в поверхностные и подземные воды, нанося непоправимый ущерб как поверхностным, так и подземным минеральным источникам.

Большую озабоченность вызывает и состояние зеленых насаждений КМВ. В последние годы огромные территории, занятые средозащитным озеленением вдоль городских бульваров, были переданы под строительство торговых и других объектов, это привело к тому, что природные средства защиты сейчас уже не справляются с мощными автотранспортными выбросами. Средозащитная функция леса является оптимальной при 40% озеленении территории, однако в регионе КМВ эта цифра составляет лишь 10% [4, 5]. Кроме того, лес способствует дренажу поверхностных вод и сохранению минеральных источников. Усиление антропогенной нагрузки негативно влияет на качество минеральных вод, вот почему необходимо повсеместно расширять площади защитных лесонасаждений, а также предупреждать новое строительство в первых зонах горно-санитарной охраны городов-курортов.

Европейской жемчужиной называют КМВ, поскольку на небольшой по площади территории собраны воды всех типов Европы. Славу курортным городам принесли месторождения уникальных по составу и богатых по разнообразию углекислых минеральных вод, используемых как для санаторно-курортного лечения, так и для промышленного розлива. Наибольшую популярность в России и за ее пределами имеют такие минеральные воды, как «Нарзан» (месторождения Кисловодска), «Ессентуки» (№4, №17, №20 месторождения Ессентуков), а также «Славяновская» и «Смирновская» (месторождения Железноводска). Их источники относятся к юрским, меловым и палеогеновым отложениям, формирование химизма и гидродинамический режим минеральных вод обусловлен геолого-тектоническими особенностями территории. В основном это углекислые или слабоуглекислые минеральные воды, разнообразные по химическому составу, с широким спектром бальнеологических свойств.

В последнее время в связи со становлением и развитием в регионе рыночной экономики резко возросли темпы освоения ресурсов минеральных вод с целью промышленного розлива. Это обусловило разведку и эксплуатацию других, ранее мало известных месторождений и участков, расположенных далеко за пределами городов-курортов. При этом объем добычи минеральных вод увеличился более чем вдвое, что существенным образом изменило общую картину распределения природных вертикальных гидравлических градиентов в верхней части гидролитосферы, причем без какого-либо серьезного обоснования режимов эксплуатации. Дело в том, что гидравлическая связь между водоносными горизонтами достаточно тесная, и в зонах интенсивного технического воздействия на гидролитосферу вертикальные гидравлические градиенты поменяли свое направление.

В результате такого воздействия на многих месторождениях наблюдается падение качественных показателей минерального состава подземных вод. Так, на Центральном источнике Кисловодского месторождения за последние 20 лет снижение кондиций произошло с 2,0 до 1,6 г/дм³, по скважине №5/0-бис с 1,7 до 1,0 г/дм³. На Лысогорском источнике горько-соленых лечебных вод, входящих в 1988 г. в ГОСТ 13273-88 «Воды минеральные, питьевые, лечебные и лечебно-столовые», дважды менялись технические условия (1998 и 2005) в связи с серьезным падением кондиционного состава. Не лучшим образом обстоят дела на Ессентукском месторождении (Новоблагодарненский участок и др.), где отмечается устойчивая деградация минеральных вод. Кроме того, изменение естественных вертикальных гидравлических градиентов на противоположное направление предполагает активизацию нисходящих потоков и поступление загрязненных коммунально-бытовыми стоками грунтовых и поверхностных вод в рабочие водоносные горизонты, поэтому санитарно-гигиеническое состояние некоторых источников никак нельзя признать удовлетворительным. Существенная доля негативного влияния на гидролитосферу объясняется несанкционированным отбором минеральных вод из скважин и участков в объемах, значительно превышающих утвержденные в ГКЗ РФ запасы.

Таким образом, в настоящее время в курортном регионе КМВ существует потенциальная опасность деградации месторождений минеральных вод. Степень вероятности такого исхода определяется совместным воздействием физико-химических процессов сорбции, диффузии, конвективного массопереноса, особенностями геолого-гидрогеологического строения гидролитосферы, климатическими факторами и режимами эксплуатации каптажных сооружений. В зависимости от соотношения этих процессов может происходить либо самоочистка нисходящих потоков, либо заражение смежных водоносных горизонтов. Процессы эти характеризуются высокой инерционностью и очень растянуты во времени. Оценить характер и тенденции в их развитии возможно только на основе математического моделирования, охватывающего периоды упреждения в несколько сотен лет. Поэтому уже сейчас необходимо диагностировать состояние гидролитосферы региона КМВ с целью прогнозирования развития гидрогеологических процессов. Для этого важно рассчитать оптимальные нагрузки на водоносные горизонты (исходя из требований ГКЗ РФ, экологии, санитарной гигиены и долгосрочных планов эксплуатации гидроминеральной базы), чтобы на долгосрочную перспективу сохранить качественные показатели минерального состава подземных вод.

Эта задача может быть решена созданием сети наблюдательных скважин, в каждой из которых будут установлены датчики температур, давления, минерализации (или каких-либо отдельных химических веществ). Вся информация об утвержденных запасах подземных вод по месторождениям и участкам региона, фактические уровни водоотбора минеральных вод от наблюдательных и добывающих скважин с заданной дискретностью будут передаваться на сервер, осуществляющий прием и обработку исходной информации с целью формирования базы данных. Далее эта информация будет направляться в вычислительный центр для прогнозных исследований развития гидролитосферы региона; определения оптимальных дебитов добывающих скважин по всем недропользователям; текущего контроля состояния гидролитосферы и определения фактических дебитов по всем недропользователям; передачи полученной информации соответствующему органу, осуществляющему государственные контрольные функции по недропользованию. Таким образом, вся необходимая информация будет концентрироваться в геологических фондах, доступных всем недропользователям.

В настоящее время на долю курорта КМВ приходится до 20% всех койко-мест от здравниц Российской Федерации, среди бальнеологических курортов эта доля значительно выше [4, 5]. В «Стратегии социально-экономического развития эколого-курортного региона Кавказских Минеральных Вод до 2020 года» регион КМВ определен как крупнейший и уникальный курортный регион Российской Федерации, который может обеспечивать существенное улучшение здоровья не менее 1 млн человек в год. Это обстоятельство крайне важно для национальных интересов России в условиях продолжающегося демографического спада и ухудшения здоровья населения. Поэтому основной задачей региона КМВ является сохранение базовых элементов курортной индустрии, и в первую очередь минеральных источников и лечебной грязи.

В настоящее время и с ресурсами лечебной грязи на КМВ дело обстоит не лучшим образом. Тамбуканское озеро, расположенное в окрестностях Пятигорска на границе Ставропольского края и Кабардино-Балкарии, в течение многих десятилетий является основной (по иловым сульфидным лечебным грязям) сырьевой базой не только курорта КМВ, но и всей Российской Федерации (ранее СССР). Тамбуканская лечебная грязь является ценнейшим природным сырьем, в лечебных целях ее добывают и используют с позапрошлого века. Геологическое изучение залежей грязи показало, что запасы ее не бесконечны. При развитии промышленных способов добычи грязи (до 20 000 т в год) вследствие хищнической эксплуатации природного сырья запасы ее быстро истощаются. Кроме того, в последние годы уровень воды в озере увеличился на 10 млн м3, что привело к плотному сближению с федеральной трассой «Кавказ» на участке Пятигорск—Нальчик, в результате чего в Тамбукан попадают дождевые стоки, смывающие с дороги токсичные нефтепродукты, что не может не сказываться на качестве добываемой нативной грязи. Нарастающее опреснение рапы на месторождении лечебной грязи способствует снижению минерализации с 90 до 24 г на 1 л, что, по мнению генерального директора института «Севкавгидропроводхоз» К. Носова, может привести к деградации лечебной грязи [6]. Действительно, на озере в силу низкой минерализации рапы уже начались изменения микробиологических и физико-химических процессов грязеобразования. Замечено также, что сила целебных грязей снижается даже при хранении и транспортировке. Поэтому, учитывая особую значимость этого грязевого месторождения для России, и в частности для курортного региона КМВ, необходимо работать над созданием современных технологий переработки этого ценнейшего природного сырья, чтобы для лечения использовать лишь экологически чистую грязь или препараты на ее основе. Так, для лечения всего лишь одного пациента в условиях санатория необходимо до 100 кг нативной лечебной грязи (расчет на 10 процедур), тогда как из такого же ее количества с помощью новой безотходной технологии вакуумной экстракции [7] можно получить лечебные препараты, необходимые для лечения уже 1000 человек [8]. Фармацевтические препараты под общим названием «ТАМБУИЛ» разработаны, внедрены в соответствии с ОСТ по отраслевым стандартам системы GMP и разрешены к промышленному выпуску на всей территории Российской Федерации, они сохраняют все положительные свойства знаменитых тамбуканских пелоидов [8, 9]. Их использование в клинической практике врачей различных специальностей позволяет значительно уменьшить расход ценного сырья во время процедуры, тем самым сохраняя его запасы [8—10].

Для сохранения КМВ как уникального курорта необходимо в перспективе предусмотреть создание в регионе рассредоточенной в пространстве многоуровневой автоматической информационной системы экологического контроля. Использование такой системы позволит осуществлять круглосуточный мониторинг экологической среды с передачей данных соответствующим структурам власти, прогнозировать развитие тех или иных событий для подготовки рациональных управленческих решений в курортном регионе [11].

Бесспорно, что решение каждой из перечисленных в статье задач невозможно без определенных капиталовложений. В связи с этим следует лишь напомнить, что каждый рубль, вложенный в курортную сферу, дает отдачу в виде сохранения и повышения работоспособности на 9,1 рубля [3, 5]. Поэтому уже сегодня ученые, законодательная и исполнительная власть должны объединить свои усилия для сохранения в регионе трех основных составляющих курорта КМВ, а именно целебного воздуха, минеральных источников и лечебных грязей для восстановительного лечения, реабилитации и оздоровительного отдыха наших детей и внуков.