Говийн бүсийн Монголын хэсгийн газар доорх усны нөөц ба изотопийн аргаар усны насыг судалсан дүнгээс

Та бүхэнд бие даасан шинжлэх ухаан болж хөгжиж байгаа усны насны судалгааны зухаас хүргэж байна. Энэхүү судалгааны ажлыг монголд анх удаа эхлүүлж монголын газрын доорхи усны насыг судалж байгаа эрдэмтэн бол Л.Жанчивдорж доктор юм. Оюутан байхаасаа л нэрийг нь номноос олж хараад уулзаж, юм асууж, суралцах юмсан гэж их боддог байж билээ.

Усны нас гэдэг сонин ойлголт юм билээ. Байгаль дээрх усны эргэлт гэж бид мэднэ. Ус хэдий бохир боловч газраас ууршаад уур манан болж тэнгэрт очоод буцаж хур тунадас болох тэр мөчид эргэн амилж эерэг энергитэй болдог гэдэгт бид итгэдэг.

Говийн бүсийн Монголын хэсгийн газар доорх усны нөөц ба изотопийн аргаар усны насыг судалсан дүнгээс

                                 Жанчивдорж Л. ШУА, Геоэкологийн Хүрээлэн

                                                     janchivdorj_mn@yahoo.com

Abstract. The Gobi Desert (zone) is the Southern  Region (SGR) in Mongolia refers to the inland dry land south of 46N and north of 44N and west of 106E including the Hexi Corridor in Gansu Province and the area west of Shelin Mountains in Inner Mongolia, China/. It is one of the driest zones in the world. Gobi Desert territory is vast and sparsely populated with few transport links but with enormous mineral wealth, including large gold, coal and major copper deposits. In Mongolian part of the Gobi Desert have no surface water resources. The economic development of the SGR is a priority for the Government of Mongolia. During the last decades mining activities have intensified in the Gobi Desert. Many companies are eager to develop gold, copper, coal and Uranium mines in Gobi Desert, although this depends on sourcing sufficient water supplies.

However, Mongolian government passed a resolution on the Sainshand city, Dornogobi province, an industrial complex in order to develop heavy metal industry. Project development Master plan for   this complex has been completed. Initially, Energy plant, cooking coal and a chemical plant will be built. It is estimated an average 19.8 mln m3/year of water will be used by the complex, and for now it will be provided from ground water reserve, if have it.  Mongolian economy is faced with complicated problems related to water supply in the Gobi region. Rational Water resources development and they assessment in terms of water quantity and quality is becoming an important issue for the social and economic development of the Country. Due to shortage of precipitation and cold climatic condition /6 months frozen/ in the Gobi-Desert, this will greatly influence the water supply both for drinking and industry of the region. Groundwater is playing a significant role for Mongolia’s (especially in Gobi) economy, environment and standard of living. Besides being the primary source of water supply for herders, animal husbandry and many irrigation uses, it is the single largest and most productive source of new mining industry. As a result, Mongolia is heavy reliant on ground water. About 20% of Mongolian water consumption originates from surface water sources, while 80% is from ground water.  We recently have estimated that some selected Ground Water Sources for mining sites, but while conventional geophysical and hydrogeology techniques can adequately assess the statistic characteristics of ground water basin can’t fully determine its dynamic parameters. The use of isotope techniques in water resources assessment in Mongolia was introduced into Mongolia in 1980. The ground water resources are limited and require careful management as they are oldest in the world, according to the isotope analyzes of ground water in Gobi Desert is 25000-45000 years old; it means recharge rate is so low.  There is the need to determine a level of ecological criteria for guiding the safe use of ground water resources. A better understanding of ground water regimes is also required and more research to ensure that resources are not exploited beyond self-renewable levels.

By analyzing the contradiction between water resources availability and the all demands including for new mining industry development in the Gobi region.  This paper presents the conventional and advanced methods for assessment water resources, as well as the problems how to ecologically use of fossil ground water for industry in this region without negative influence on environment. 

Танилцуулга.

Монгол, усны нөөц багатай хуурай, сэрүүн, өндөрлөг орон. Дэлхийн дундажаар 800мм тунадас унадаг байхад манайд дөнгөж 250мм, харин Говь Цөлийн бүсэд 50-150мм ордог юм. Өмнөд Говийн район Монгол улс БНХАУ-ын нутгийн зарим хэсгийг хамарсан  Говь  гэх нэршил бүхий дэлхийн толбо нутагт оршино/зураг-1/. Говь гэдэг нь монгол үгсийн санд “усгүй газар нутаг” гэж томьёолсон байдаг. Олон улсад Gobi-desert гэж тэмдэглэдэг. НҮБ-аас гаргасан үндсэн тодорхойлолтоор хур тунадас, ууршицын харьцаа 0.05-0.65-ын хооронд байдаг нутгуудыг байгалийн чийг хангамшлын нөхцлөөр хуурай, нэн хуурай гэж тооцох ба Монгол орны байгалийн нөхцлийг харгалзан зөвхөн дулаан улиралд орох тунадасны хэмжээг тухайн хугацааны ууршицын хэмжээнд харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлсон чийгжлийн коэфицентоор  мужласан зургаас үзвэл Өмнөд говийн район 0,05-0,2 –оос доош байгаа нь байгалийн нөхцлөөрөө нөхөн сэргэгдэх чадваргүй эмзэг экосистемд хамаарч байна[8]. Чийг дутагдсанаас маш их хуурайшиж харьцангуй амьдралгүй болсон явдал Говийн онцгой шинж тэмдэг боловч бас уур амьсгал, усны нөөц, чийгийн хангамжийн хэмжээнд  зохицсон эндемик ургамал, амьтантай өвөрмөц экосистем юм. Говь хайрга элсэрхэг гадарга, шохойжсон бор саарал хөрс, тачир сийрэг ургамалтай гадарга дээрээ усан сүлжээ байхгүй, эрс тэс уур амьсгалтай нутаг. Олон сая жилийн өмнө далайн ёроол байсан хэдий ч тектоник, өндөршлийн ялгаагаар ихээхэн онцлогтой, энэ онцлогийг харгалзан үзсэн цагт тодорхой төсөл хэрэгжих үндэстэй бөгөөд өөр бусад орны туршлага тохирохгүй маш өвөрмөц ландшафт юм. Говь гэдэг нэрийн хүрээнд 1050мян.ам км нутаг хамаарах ба үүний нилээд хэсэг Монголын нутагт бий. Азийн Говийн байршлыг судлаач Т.И.Казанцева нар 98⁰-118⁰, 42⁰-47⁰ хооронд,  900-1200м өндөржилттэй, 50-150мм тунадас унадаг газар гэж тодорхойлсон бий[9].

Зураг-1. Говь цөлийн зураг. Googlepro.com

Газар доорх усны судалгаа ба говийн усны хэрэгцээ.

Говьд гадаргын ус нэн ховор. Хаяа ордог түр зуурын бороо, уруйн ус хуурай сайраар урсаж тойромд хуримтлах авч удалгүй ууршин алга болно. Нүүдэлч малчид Хайласт сайрыг дагуулан бага гүнтэй худаг гарган ашиглах нь түгээмэл.  Тектоник хагарлын  шугам, ан цав дагаж гардаг цөөн булаг бий. Гадаргын ус ховор учраас энэ бүс нутгийн хотгоруудад зөвхөн газар доорх усыг унд ахуй, мал аж ахуйн ус хангамжид ашиглаж иржээ. Эрт дээр үеээс үндсэндээ хөрсний усыг ардын худаг гэх 8м хүртэл гүнтэй гараар ухаж, малтсан худгийг ашиглаж байсан бол 1950 иад оноос худаг өрөмдөх техник технологи нэвтэрснээр өрөмдмөл, уурхайн худаг  гаргах хайгуул судалгаа хийж олон арван мянган инженерийн хийжтэй ус өргөх төхөөрөмж суурилуулсан худаг гарган бэлчээрийн ус хангамжийг үндсэнд нь шийдэж байжээ. Эдгээр худаг, хайгуулын мэдээ сэлтийг газар доорх ус ны нөөц, баялагийн тойм нөөцийг тооцох  олон оролдлого хийж байжээ. Монгол улс, Орос, Унгарын судлаачдын олон арван жилийн судалгааны мэдээллийг боловсруулан 1963-1965 онд улсын бэлчээр усжуулалтын төсөл, 1975 онд БНМАУ-ын усны нөөцийг нэгдмэлээр ашиглах, хамгаалах ерөнхий схем, сав нутгийн цуврал схемүүдэд анх удаа нөөцийн тооцоог сав нутаг, засаг захиргааны нэгжээр зохион хэвлүүлсэн байна[2,3,4]. Говийн бүсийн гидрогеологийн нөхцөл нь:

1.      Ай савын хэмжээнд дөрөвдөгчийн настай аллюви, пролюви, эоловийн сэвсгэр хурдас бүхий элс хайрга, сайрга, элсэнцэр, шавранцарын үе бүхий уст даврхагууд харьцангуй бага гүнд ус агуулсан байх ба худгийн ундрага 1л/с байна.

2.      Ус агуулсан неогени, палиогени, дээд цэрдийн настай эх газрын сэвсгэрдүү хурдаст дахь бүрдэл нь уулс хоорондын хотгор, хөндийгээр болон уулын бэл хормойгоор тархсан байх бөгөөд шавранцар, шаврын үе мишэл бүхий элс, элсжин харгажин, хөрзөн зэрэг хурдасаас тогтдог. Ус агуулсан дээд цэрдийн хурдас нь ус агууламж өндөртэй байх нь бий.

3.      Ус агуулсан доод цэрд, юра-ийн настай терригени гаралтай хурдас, чулуулаг дахь бүрдэл нь нилээд өргөн тархсан байна. Ийм хурдасын усжилт зарим хэсэгт сайн байдаг. 

Харин палеозайн настай, тунамал чулуулаг дахь ан цавлаг бүс, хөндийлж бүхий карбонатлаг дахь ан цавлаг бүс, бялхмал чулуулаг дахь ан цавлаг бүс, түрмэл чулуулаг дахь ан цавлаг бүс, хувирмал чулуулаг дахь ан цавлаг бүс харьцангуй өргөн тархалттай боловч усжилт ядуу юм.

Газар доорх усны ихэнхи нөөц баялаг, нүх сүвэрхэг хурдаст хуримтлагдаж, тектоник гаралтай ан цав, корбанатлаг чулуулгийн ан цавлаг бүс нь аномал утга бүхий нөөц, баялагтай газар доорх усыг агуулсан байна. Тектоник гүн хагарлын дагуу хадархаг чулуулаг ан цав  ихтэй байх ба зарим хэсэгт ус их хэмжээгээр хуримлагдан  газрын гадаргад булаг болон оргилон гардаг. Хөрсний ус орших гүн тухайн газар нутгийн хотгор гүдгэрийн хэв шинжээс хамаарч 1-60м байх ба гадаргын түр урсацтай гидравлик холбоотой байдаг юм[1]

Артезийн ус дунд ба шинэ төрмөлийн хурдсанд  хаяа тохиолдно. Артезийн сав газрын уст давхаргууд жигд зузаантай, үргэлжилсэн том талбайд тархдаггүй, дээгүүрээ ус үл нэврүүлэх үеэр хучигдсан байдгаас борооны усны тэжээл нэн бага, харин хүрээлэн буй уулсын ан цавын хөрсний усаар тэжээгддэг. Бэлчээр усжуулах зорилгоор хийж байсан 80 гаруй жилийн хайгуул, судалгааны материал олон арван мянган худгийн мэдээ, тодорхойлолтууд нь усны эх үүсвэрийн эрэл хайгуулын ажлын заагуур болж байдаг юм. Тэдгээрийн дотор зөвхөн ӨГБүсийн нутагт 100м  түүнээс гүнд гаргасан олон зуун худаг байх тэдгээрийг  тойруулан эрэл хайгуулыг оновчтой  хийх нь эдийн засгийн их ач холбогдолтойг тэмдэглэх хэрэгтэй. Өмнөд говийн бүсэд хамаарч буй Говьсүмбэр, Дундговь, Дорноговь, Өмнөговь аймгийн нутаг дэвсгэрийн хэмжээнд 1970-иад оны эхэн үеэс 2012 оны төгсгөл хүртэл газрын доорх усны нийт 82 ордыг илрүүлэн тогтоож, тэдгээрийн 556412 м3/хоног (6440 л/с) нөөцийг судалгааны зохих түвшинд үнэлж тодорхойлсон байна. Түүнчлэн дээрх ордуудын 62 нь 280 595 м3/хоног (3248 л/с) нөөц бүхий цэнгэг устай бөгөөд харин 275 817 (3192 л/с) нөөцтэй 20 ордын ус химийн найрлагын хувьд эрдэсжилт, хатуулаг ихтэй байна.  Цэнгэг устай зарим ордуудыг Монгол улсын үндэсний аюулгүй байдлын зөвлөлийн захирамжаар зөвхөн унд ахуйн зориулалтаар ашиглахаар заасан бий/Балгасын улаан нуур, Цагаан цав, Эхийн гол гэх мэт/. Гэвч байгаль орчныг хамгаалан тогтвортой хөгжих ногоон хөгжлийн үзэл баримтлалаар Говийн бүсийн газар доох ус хангалттай тэжээлгүй, тухайн жилийн нөхөн сэргээгдэх тэжээлийн хэмжээнд ашиглаж Говийн экосистемийн хамгаалан үлдэх асуудалд нөөцийн бэрхшээл учраад байгаа юм. Эдгээр хоорондоо хол орших томоохон хотгоруудын ус уурхайн үйлдвэрлэл, сайншадын цогцолборын ус хангамжийн хэрэгцээг хангаж чадахгүй. Уламжлалт аргаар тогтоож байгаа нөөцийн тэжээлийг бүрэн, харин насыг нь огт тодорхойлохгүй байгаа нь усны менежментийн нэг цоорхой болон үлдэж байгаа юм. Гүний газар доорх орь/дарагдмал усны судалгаа төдийлэн сайн хийгдээгүй, хөрөнгө хүчний хомсдлоос  томоохон хотгоруудын усны баялагийн тэжээл, динамикийг тооцоолж чадаагүй байгаа  боловч тэжээлгүй нөөц, баялагаас ашиглах хэмжээг тогтоосон оролдлого одоо хүртэл хийгээгүйгээр барахгүй тойм тооцоогоор удаан хугацаагаар ус ашиглуулах  зөвшөөрөл олгож байгаа нь байгаль орчныг хамгаалахын оронд эрдэс баялаг ашиглагсадыг дур  зоргоор нь орхиж байгаль орчноо сүйрэлд хүргэх үйл ажиллагаа болж байна. Хур бороо элбэг газар нутгийн усны нөөц, баялаг нөхөн сэргээгдэж байдаг бол газар дор агуулагдсан олон арван мянган жилийн өмнөөс хадгалагдан үлдсэн тэжээлгүй орь ус гэж бас байдаг. Ийм саванд байгаа мэт усыг ашиглахгүй байх хэрэв ашиглавал хязгаартай байх нь орчны экосистемийг хамгаалах арга юм

Байгалийн усны изотопын судалгаа ба Усны нас

Дэлхий дээрх усны эргэлтийн үзэгдлийн ганц тодорхойлогч нь байгалийн усны молекул дахь ус төрөгч ба хүчилтөрөгчийн изотоп болохыг нээснээс хойш судалгааны шинэ арга гарсан юм. Олон Улсын Атомын Энергийн Агентлаг(ОУАЭА) дэлхийн  усны эргэлтийн үйл явцыг бүхэлд нь хамарсан  сүлжээ байгуулан  судлаж  ерөнхий зүй тогтлуудыг тогтоосон байна. Байгалийн усны изотопын бүтэц нь байгалийн өөрчлөлт, үзэгдэл юмсын талаар асар их мэдээлэл агуулсан байх бөгөөд түүнд хүнд изотопууд, HD¹⁶O ба H₂¹⁸O бий. Мөн байгалийн усны H₂¹⁸O сая молекулд дундажаар HDO-ийн 420 молекул ба  H₂¹⁸O –ийн 2000 молекул тус тус ноогддог. Тухайн бүс нутгийн усны нөөцийн үндсэн тэжээл нь хур тунадас байдаг зүй тогтлоор  орж байгаа тунадас, гадаргын ба газар доорх усны изотопын бүрэлдхүүнийг судлан он цагийн зайцад хэрхэн оршиж буйн мэдээллийг авч болдог юм.  

Монгол орны газар доорх ус, ялангуяа хуурай бүсийн усны тэжээлийн судалгаа дотоод гадаадын судлаачдын сонирхлыг эртнээс татаж зарим оролдлого хийж байжээ. Анх Монгол Оросын судлаачид(Романов, Цэрэндорж.З)  нар Монголын зүүн ба төвийн районы газар доорх усны насыг 24 цэгт тритиумийн агууламжаар тодорхойлжээ. Мөн Усны бодлогын хүрээлэн/одоогийн Геоэкологийн хүрээлэн/, 1989 оноос Олон улсын Атомын Энергийн Агентлагийн(ОУАЭА) дэмжлэгээр хүн сургах, Техникийн хамтын ажиллагааны болон Ази-Номхон далайн орнуудын бүсийн төсөлд орж ажилладаг болсон юм. Газар доорх усны  МON8/002(1988-1998), Туул голын сав газрын усны  нөөцийн судалгаанд изотопын аргыг ашиглах нь”MON8/004(1999-2001), MON8/006 техникийн хамтын ажиллагааны төсөл, 2012 оноос Ази-Номхон далайн орнуудын “Газар доорх усны хөдөлгөөн, тэжээлийг судлах”IAEA/RCA7002(2012-2016), төсөлд хамтран ажиллаж байна. Мөн UNESCO Chair програмын “Газар доорх усны тогтвортой менежмент” төслийн хүрээнд Японы Цукубагийн их сургуультай хамтран Туул голын гадаргын ба газар доорх усны харилцан холбоо, усны насны судалгаа хийж байна. Ус цаг уурын хүрээлэн Японы Цукубагийн Их сургуулийн судлаачидтай хамтран Хэрлэн голын эх хэсгийн зарим судалгаа хийсэн байдаг.  Дунар –Од ХХК(Амсдердамийн Их Сургууль, ШУА-ийн Геоэкологийн Хүрээлэн, ШУТИС, Недерландын Acacia water Co.ltd, DESLRAS co.ltd,) Дэлхийн банкнаас хэрэгжүүлсэн “ӨГБ газар доорх усны чанар ба Изотопийн судалгааг хийжээ. Хятадын эрдэмтэд Баданжарангийн цөл[7], Шинжаан уйгарын нутагт хийсэн газар доорх усны нөөц бүрэлдэх үйл явц, тэжээлийн горимын судалгаа зэрэг нь  бүхэлдээ энэ хуурай бүс нутгийн газар доохи усны  тэжээл, насны талаар ерөнхий мэдээлэл бүрдүүлж байгаа юм. Монголын Говь цөлийн бүс 50-150мм тунадас унадаг түүний 80 хувь бороо болон орж байгаа нь, тэрч байтугай орсон борооны 5мм хүртэл хэмжээтэй нь хөрсний усны тэжээлд нэмэр болдоггүйг туршлагаар тогтоосон байдаг. Ийм учраас 50-150мм  тунадас Говийн бүсийн газар доорх усыг нэн багаар, зөвхөн хөрсний өнгөн үеийн усыг тэжээдэг болох нь харагдаж байна. Хуурай бүс нутгийн хур тундаснаас хамааран газар доорх ус тэжээгдэх хэмжээг харуулсан зургаас үзвэл Монголын говь 1 мм/жилийн тэжээлтэй бүсэд  оршдог байна/ 2-зураг үзнэ үү/. 

Хэлэлцүүлэгийн санаа:

1.      Эдгээр судалгааны үр дүнгээс дүгнэлт хийж үзвэл Говийн монголын хэсгийн газар доорх усны нас нь 35000-45000 жил гэж тогтоогдсон байна.

2.      Уст давхаргын тэжээл бага, ашиглах усны хэмжээ туйлын бага “хөгшин” усны насыг тогтоож нөхөн тэжээгдэх хугацааг тогтоосноор түүнийг хамгаалах, зүй зохистой ашиглах, сэргээх арга хэмжээг төлөвлөж хэрэгжүүлэхэд чухал мэдээлэл болох юм.  

3.      Байгаль орчныг хамгаалах ногоон хөгжлийн үзэл баримтлал бол байгаль орчноо хамгаалан эдийн засгийг хөгжүүлэх бөгөөд Говьд төлөвлөж байгаа уурхайн үйлдвэрлэл нь  олон мянган жилээр байгаль орчинтойгоо шүтэлцээтэй хөгжиж ирсэн бэлчээрийн мал аж ахуйг устгах шалтгаан болохгүй байх учиртай юм.

4.      Гүний газар доорх орь/fossil  усны судалгааг өргөн хүрээтэй хийж   томоохон хотгоруудын усны баялагийн тэжээл, динамикийг тооцоолох, Байгаль орчны тогтвортой ашиглалтын хязгаарыг/ашиглах хэмжээг тогтоох

5.      Орчин үеийн тоноглол бүхий судалгааны үндэсний лаборатори байгуулан, судлаачдыг сурган  ажиллах шаардлагатай байна.

2-р зураг. Тунадас ба газар доорх усны тэжээлийн хамаарлын зураг

Ашигласан хэвлэл:

1.      Алтайн өмнөд Говийн усны нөөцийг зохистой ашиглах, хамгаалах сав нутгийн схем,УБ., 1991

2.      БНМАУ-ын бэлчээр усжуулалтын тойм төсөл, 1963,

3.      БНМАУ-ын усны нөөцийг нэгдмэлээр ашиглах, хамгаалах ерөнхий схем, 1975

4.      Геоэкологийн хүрээлэн.Монгол орны газар доорх ус түүний өөрчлөлт.УБ.,2007

5.      Romanov and at all. Concentration of Tritium contents of ground water of Central and east part of Mongolia. Water resources. Russian journal. 1986.

6.      S.Sanjdorj. Some results of ground water by use isotope methods. Institute of Water Policy.1996.

7.      Ma at all. Chloride and the Environmental Isotopes as the Indicators of the Groundwater Recharge in the Gobi Desert, Northwest China, 2008

8.      Л.Жанчивдорж Цөлжилт хуурайшлыг сааруулахад усны нөөцийг зохистой ашиглах зөвлөмж,УБ.,1998

9.       Ïàñòáèùíûå ýêîñèñòåìû ïóñòûííîé çîíû ÌÍÐ è îöåíêà èõ ñîñòîÿíèÿ. 1992.

1.  Хэрлэнгийн урсацын хэсгийг ашиглахгүй юм бол Сайншандын цогцолбор үлгэрь Өдрийн сонин 2012,03,22