Причины загрязнения подземных вод

1.Если отбор воды превышает вообильность горизонта, то вода может поступать из других горизонтов (выше и нижележащих) с изменением уровня минерализации, в некоторых случаях возможно и бактериальное загрязнение воды.

2.Промышленные сточные воды (инфильтруются из хвосто-, шламохранилищ, золоотвалов, полей фильтрации – которые применяются для обезвреживания промышленных сточных вод и т.п.) и при неправильной их гидроизоляции – загрязняют подземные воды.

3. Поверхностно-активные вещества, присутствующие в большинстве промышленных сточных вод, способствуют проникновению сточных вод через водоупорные горизонты.

Межпластовые воды вследствие защищенности от по­верхностного загрязнения, постоянства состава и доста­точно большого дебита высоко оцениваются с санитарной точки зрения и при выборе источника хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют преимущество перед дру­гими водоисточниками. Весьма часто межпластовые воды могут использоваться для питьевых целей без предвари­тельной обработки. Единственным принципиальным огра­ничением выбора их в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения является недостаточная водо­обильность горизонта по сравнению с намечаемой мощно­стью водопровода.

Когда эксплуатируется водозаборная скважина, вокруг ее ствола в определенной части водоносного горизонта в результате присасывающего действия водоподъемных устройств развивается зона пониженного давления воды. И степень понижения этого давления зависит от мощности водоподъемника, высоты давления в горизонте до его эксплуатации и от водообильности.

Наи­большего значения понижение давления достигает вокруг скважины, постепенно снижаясь по мере удаления от нееОбъем водоносной породы, на котором сказывается при­сасывающее влияние водоподъемника при его работе, получил вследствие характерной формы название «ворон­ка депрессии».

Наличие и размеры воронки депрессии изменяют гидрогеологические условия в водоносном гори­зонте, снижая его санитарную надежность, так как появ­ляется возможность притока воды из выше- и нижележа­щих водоносных горизонтов через трещины и гидравличе­ские окна в разделяющих их водоупорных пластах.

Территория на поверхности земли, соответствующая границе воронки депрессии, в наибольшей мере может служить источником загрязнения подземных вод, что учитывается при организации зон санитарной охраны

водоисточника.

Большинство водозаборов – береговые инфильтрационные, когда большую часть отбора воды обеспечивает ее инфильтрация из реки через породы водоносного горизонта. Береговые инфильтрационные водозаборы можно искусственно восполнять - устраивать на берегу реки или водохранилища инфильтрационные бассейны. В них закачивать речную воду и инфильтровать через горные породы в водоносный горизонт, обогащая его. При этом организуется зона санитарной охраны поверхностного водного объекта. Из этого объекта вода восполняется, подвергается предварительной очистке перед подачей в инфильтрационные бассейны путем отстаивания и фильтрации, обеззараживания. Расстояние от инфильтрационного бассейна до фронта водозабора при водоносном пласте из мелких песков не менее 50 м, для средних и крупных песков и галечника – 100-200 м.

 

На рис. 3 показана одна из схем восполнения подзем­ных вод аллювиальных (неглубоких) горизонтов с приме­нением инфильтрационных бассейнов и одновременно бе­реговой инфильтрацией.

 

 

 

Рис. 3. Искусственное восполнение подземных вод открытого типа из
поверхностных вод с инфильтрационными бассейнами и береговой

инфильтрацией (схема).

 

а—план; /—река; 2 —водозабор из поверхностных вод; 3 —насосная станция I подъема; 4 —сооружения для предварительного улучшения качества воды; 5—ин-фильтрационные бассейны; 6—скважины водозабора; 7—регулирующий резерву­ар; S —насосная станция II подъема; 9 —очистные сооружения с хлорированием; б —вертикальный разрез: 1 —инфильтрационный бассейн; 2—скважина водозабо­ра; 3 —река; 4 —динамический уровень воды в скважине; 5 —водоносный горизонт; 6—глины.

 

Гигиенические требования при искусственном воспол­нении подземных вод заключаются в организации зоны санитарной охраны поверхностного водного объекта, из которого производится восполнение, предварительная очи­стка воды перед подачей в инфильтрационные бассейны путем отстаивания и фильтрации, а также обеззаражива­нии перед подачей потребителю.

Таким образом, использование подземных межпластовых водоисточников для централизованного водоснабжения имеет целый ряд преимуществ перед использованием поверхностных источников. К важнейшим из них относится защищенность воды от внешнего загрязнения, безопасность в эпидемиологическом отношении, постоянство качества и дебита воды.

Индустриализация и урбанизация, обусловливающие процесс концентрации населения, приводят к значительно­му росту водопотребления. Однако часто запасы подзем-.ных вод не в состоянии обеспечить потребности в воде и возникает необходимость организации хозяйственно-питьевого водоснабжения из поверхностных источников.

 

Вода поверхностных источников водоснабжения. Общими свойствами воды поверхностных источников являются низкая минера­лизация, большое количество взвешенных веществ, высо­кий уровень микробного загрязнения, колебания расхода

Величина активной реакции большинства повер­хностных источников находится в диапазоне рН 6,5—8,5. Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате • сброса промышленных сточных вод, судо­ходства и других причин. К указанным неблагоприятным свойствам воды в водохранилищах добавляется чрезмер­ное развитие микроскопических одноклеточных водорос­лей— так называемое цветение, способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды и при­дать ей аллергенные свойства.

Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате • сброса промышленных сточных вод, судо­ходства и других причин. К указанным неблагоприятным свойствам воды в водохранилищах добавляется чрезмер­ное развитие микроскопических одноклеточных водорос­лей— так называемое цветение, способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды и при­дать ей аллергенные свойства.

Отмеченные особенности состава и свойств воды по­верхностных источников не позволяют использовать ее для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения в при­родном виде и вызывают необходимость предварительной обработки с целью осветления и обеззараживания

В летние месяцы в водоисточниках, особенно в водохранилищах, бурно развивается фито- и зоопланктон. В больших пределах (от десятков до нескольких тысяч миллиграммов в 1 л) колеблется содержание взвешенных веществ, которые разделяются на грубодисперсные примеси с размером частиц более 100 мкм и тонкодисперсные суспензии с частицами от 100 до 0,1 мкм. Частицы размером 0,1 – 0,001 мкм образуют с водой коллоидные растворы. Молекулярно-диспергированные вещества с размером частиц менее 0,001 мкм находятся в воде в истинно растворенном состоянии.

В воде поверхностных водоемов обычно имеется большое количество разнообразных бактерий и вирусов, среди которых встречаются и патогенные. Вирусы обладают наибольшей устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды.

РН 6,5-8,5 – активная реакция воды большинства поверхностных источников.

Показателем, косвенно свидетельствующим о степени освобождения питьевой воды от вирусов, служит мутность.

Водоисточники в порядке гигиенической надежности с учетом качества воды и устойчивости ее состава. На первом месте стоят межпла­стовые напорные воды, затем (в порядке снижения надеж­ности) идут межпластовые безнапорные, трещинно-карстовые, грунтовые. Последнее место отведено повер­хностным водоисточникам.

 

Вода должна быть питьевого качества в точках водопровода перед поступлением в распределительную сеть в местах водоразбора.

Для определения технической эффективности работы водопроводной станции необходим анализ воды, выходящей со станции и анализ воды на месте водоразбора.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды включают показатели и их нормативы, характеризующие: эпидемиологическую безопасность, безвредность химического состава, благоприятные органолептические свойства.

Оценка эпидемиологической безопасности питьевой воды в соответствии с гигиеническими требованиями проводится по показателям коли-индекса и общего числа микроорганизмов.

Гигиенические требования к химическому составу питьевой воды распространяются на соединения природного происхождения, реагенты, применяемые для обработки воды, антропогенные загрязнители воды источника.

По санитарно-токсикологическому признаку вредности в питьевой воде нормируются: фтор, алюминий, нитраты, свинец..

Дебит – это объем воды, поступающий из источника в единицу времени (л/час, м³/сутки и т.д.).

 

Количество воды, которое дает скважина в час при падении уровня воды в ней на 1 м называется удельным дебитом.

Отношение максимального суточного расхода воды в водопроводе к среднесуточному называется коэффициентом суточной неравномерности водопотребления (К сут.).

По перечисленным причинам, при организации централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения вода источника должна пройти ту или иную обработку. К числу недостатков использования подземных источников водоснабжения для централизованного водоснабжения относится небольшой дебит воды, что позволяет использовать их чаще для населенных пунктов со сравнительно небольшой численностью населения (малых и средних городов, поселков городского типа и сельских населенных пунктов). На рис. Представлена схема головных сооружений водопровода из подземных источников. Чаще всего здесь используются различные виды колодцев -шахтные, трубчатые (рис.).

Лабораторно-производственный контроль за качеством питьевой воды в распределительной сети производится по показателям: запаха, привкуса, мутности, цветности, коли-индекса, общего числа микроорганизмов

Количество воды, в котором обнаруживается одна кишечная палочка, называется коли-титр Количество кишечных палочек, содержащихся в 1 л. воды, называется коли-индекс.

Концентрация химических веществ антропогенного происхождения при обработке воды на водопроводе не изменяется.

Классы опасности химических веществ: I класс – чрезвычайно опасные; II класс - высокоопасные; III класс – опасные; IV класс – умеренно опасные.

Комбинированное действие химических веществ в питьевой воде учитывается для веществ с санитарно-токсикологическим показателем вредности, относящимся к классу опасности I и I; и в концентрациях, не превышающих ПДК, характеризуется эффектами аддитивным и независимым.

При нормировании химических веществ в питьевой воде учет климатического района проводится для фтора.

Для определения гигиенической эффективности работы водопроводной станции необходим анализ воды, выходящей со станции.

Водохранилище, как источник водоснабжения в сравнении с рекой уменьшает мутность, но увеличивает цветность воды.

Единые гигиенические требования к качеству воды подземных и поверхностных источников питьевого водоснабжения относятся к следующим показателям:cухой остаток, хлориды, сульфаты, химические вещества антропогенного происхождения.

Пространство в водном пласте, в котором под влиянием откачки воды устанавливается пониженное давление, называется воронка депрессии.

Подготовка воды, методы улучшения качества воды