Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3


Таблица 2

^ Вид горючего

Содержание в воде, мг/дм8

фтора

ванадия

мышьяка




0,5 — 95,7

0,08 — 1,22

^ 0,05 — 3 и поболее

Торф

0,9 — 19,5

0,17 — 0,81

0,05 — 0,08

Сланец

8,3 — 31,3

0,08 — 0,22






^ ЕСТЕСТВЕННАЯ ЗАЩИЩЕННОСТЬ ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ ОТ ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ


Подземные воды, по сопоставлению с поверхностными, в целом лучше защищены от загрязнения, потому что водоносный горизонт перекрыт более либо наименее Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 сильной толщей земли и пород. Но если покрывающая толща водопроницаема и имеет маленькую мощность, то инфильтрующиеся с поверхности грязные воды достаточно стремительно попадают в водоносный горизонт и загрязняют его. Исключительно в том случае Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, когда над водоносным горизонтом за­легают водонепроницаемые породы, они могут предохранить его от загрязнения.



^ Рис. 5. Поступление грязных грунтовых вод в водоносный горизонт через гидрогеологическое окно (по А. Адамчику, С. Хавински, 1982 г.):

1 — четвертичные Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 отложения; 2 — проницаемые слои триасовых отложений; ^ 3 — непроница­емые породы; 4 — уровень подземных вод; Л — грязные грунтовые воды; 6 — горные выработки; 7 — тектонические нарушения; 8 — направление движения грязных подзем­ных вод. I — гидрогеологическое окно; II — область Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 распространения грязных грунто­вых вод; III — область размещения отхоцов производства


Грунтовые воды, не перекрытые водоупорными породами, обычно, защищены существенно меньше, чем нижележащие гори­зонты напорных подземных вод, и обычно принимают основную часть инфильтрующихся Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 с поверхности загрязнений. Из грунтовых вод загрязнения могут потом просачиваться в более глубочайшие напорные и безнапорные горизонты с пониженными (к примеру, вследствие работы водозабора) напорами — через литологические окна в во-доупорах, при перетоке Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 через слабопроницаемые раздельные гори­зонты, по стволу дефектных скважин и т. д.

Степень естественной защищенности подземных вод от поверх­ностного загрязнения находится в зависимости от причин, определяющих возмож­ность, скорость Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 и время инфильтрации загрязнений с поверхности в водоносный горизонт. К таким факторам можно отнести: 1) мощ­ность, водопроницаемость и активную пористость перекрывающих пород; 2) величину перепада уровней (напоров) меж загрязнен­ными водами и подземными водами рассматриваемого водоносно Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­го горизонта с учетом снижения уровня воды при работе водоза­бора; 3) вид и хим состав загрязнений, интенсивность и нрав их поступления в подземные воды; 4) физико-химические, а именно сорбционные, характеристики перекрывающих пород Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 и загряз­няющих веществ, определяющие возможность полного либо частич­ного поглощения загрязнений данного состава либо их трансфор­мацию в невредное состояние. При оценке защитной возможности глин и глинистых пород, залегающих над Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 применяемым водонос­ным горизонтом, следует учесть, что в зоне аэрации глины ча­сто владеют вертикальной макропористостью и завышенной водо­проницаемостью из-за развития корней растений, деятельности землероев, также наличия трещинок и макропор Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 усыхания, вызван­ных усадкой при переменном увлажнении и осушении. По мере уве­личения глубины залегания глинистых пород их пористость и во­допроницаемость уменьшаются. На большой глубине в размеренных тектонических критериях и при сохранении Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 возможности самозале­чивания трещинок пластическим материалом глинистые породы ча­сто характеризуются очень малым коэффициентом фильтрации (k
Обилие геолого-гидрогеологических критерий, состава и структуры перекрывающих горных пород, также специфичность от Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­дельных видов загрязнений (микробиологическое, хим, ра­диоактивное) определяют огромные различия в степени естествен­ной защищенности подземных вод.

Систематизация степени защищенности вод, также методики оценки и составления карт природной защищенности подземных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 вод от поверхностного загрязнения предложены В. М. Гольдбергом, Н. В. Роговской и другими исследователями. Такие карты могут применяться для подготовительной оценки способности загрязне­ния подземных вод в связи с задачками охраны природы при пла Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­нировании использования земель и аква ресурсов, а именно при выборе места расположения объектов, потенциально небезопасных в отношении загрязнения вод, — шламохранилищ, обогатительных фабрик темной и цветной металлургии, свалок промышленных и бытовых отходов Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 и т. п.

Применительно к задачкам охраны водозаборов подземных вод от загрязнения оценка степени естественной защищенности необхо­дима для получения конкретного ответа на вопрос: могут ли хи­мические и био Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 загрязнения просочиться с поверхности в эксплуатируемый водоносный горизонт за время, соответствую­щее данному сроку эксплуатации водозабора?

Эта оценка оказывает влияние на выбор используемого водоносного го­ризонта, участка расположения водозабора, размера отдельных по­ясов Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 зоны санитарной охраны водозабора и санитарного режима в их. Природную защищенность подземных вод можно считать до­статочной в тех случаях, когда: 1) водоносный горизонт накрепко изолирован от поверхностных вод, так что последние не проникнут в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 водоносный горизонт, а если и проникнут, то через очень большой период времени, значительно превосходящий обыденные сроки ис­пользования подземных вод водозабором; 2) породы, перекрыва­ющие водоносный горизонт, способны на сто процентов очистить Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 загряз­ненные поверхностные воды на пути их фильтрации в водоносный горизонт.

1-ый случай встречается при залегании в кровле водонос­ного горизонта фактически водоупорных либо слабопроницаемых пород большой мощности, имеющих региональное распространение и Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 не нарушенных литологическими окнами, трещиноватостью либо тектоническими проявлениями. Загрязнения не достигнут водонос­ного горизонта, если при работе водозабора в эксплуатируемом во­доносном горизонте сохраняются высочайшие напоры, превосходящие отметки земли, уровни в хранилищах Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 сточных вод либо уровни за­грязненных грунтовых вод. Такие условия свойственны основным об­разом для глубокозалегающих напорных вод.

2-ой случай вероятен, если достаточная мощность, соответ­ствующий литологический состав и фильтрационные характеристики Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 пе­рекрывающих слабопроницаемых тонкодисперсных отложений обес­печивают при фильтрации грязных вод полное исчезновение болезнетворных микробов, также преобразование либо исчезновение хим загрязнений за счет сорбции, разложения, окисления, распада и других процессов.



^ Рис. 6. Напорный водоносный горизонт Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 в песочных отложениях, недостаточно защищенный от грязных грунтовых вод:

1 — суглинисто-супесчаная толща; 2 — глины; 3 — пески; 4 — уровень грунтовых вод; 5 — водозаборная скважина в напорном водоносном горизонте и напорный уровень воды; 6 — скважины в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 грунтовых водах

Во всех других ситуациях (горизонт грунтовых вод, наличие завышенной проницаемости либо литологического «окна» в кровле напорного горизонта, тесноватой гидравлической связи водоносного го­ризонта с речными водами; создание водозаборов в системах ис­кусственного пополнения припасов Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 подземных вод и др.) подземные воды оказываются недостаточно либо плохо защищенными от хими­ческого загрязнения, а время от времени и от микробиологического, и поэто­му нужно принять дополнительные меры Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 по санитарной защите в виде регламентации хозяйственной деятельности в райо­не водозаборов, особых технических мероприятий и т. д. По­скольку при изысканиях подземных вод и проектировании водоза­боров обычно отсутствуют данные, нужные Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 для оценки барь­ерной роли физико-химических процессов (вероятное количество, состав, характеристики и интенсивность поступления загрязнений, физико-химические характеристики перекрывающих пород и используемого водоносного горизонта), для обоснования зон санитарной охраны водозабора целенаправлено выделить по Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 условиям естественной защищенности подземных вод всего две главные группы водонос­ных горизонтов: защищенные и недостаточно защищенные.

К защищенным относятся напорные и безнапорные межпла­стовые воды, имеющие в рассматриваемом районе сплошную во Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­доупорную кровлю и не получающие тут как в естественных, так и в нарушенных критериях (к примеру, при работе водозабора,-дре­нажа и др.) питания из вышележащих грунтовых вод, рек и водое­мов через разделяющие Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 слои либо гидрогеологические окна. К недо­статочно защищенным подземным водам относятся: а) грунтовые воды, получающие питание на площади распространения; б) на­порные и безнапорные межпластовые воды, которые в природных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 критериях и при эксплуатации водозабора и других сооружений по­лучают питание на площади ЗСО из вышележащих недостаточно защищенных подземных вод через разделяющие слои либо гидро­геологические окна, также из рек и водоемов при непосредствен­ной Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 гидравлической связи. Пример недостаточно защищенного на­порного водоносного горизонта приведен на рис. 6.



Рис. 7. Гидрогеологический разрез на участке разведки подземных вод для во­доснабжения:

Q24 — среднечетвертичные флювиогляциальные отложения; Q1—2 — нижнечетвертичные озер-но-аллювиальные Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 отложения; Рз — верхнепалеогеновые (олигоценовые) отложения; 1 — пес­ки, супеси, алевриты; 2 — глины, суглинки; 3 — - уровень водоносного горизонта в отложени­ях Q1—2; 4 — то же, в отложениях Р3; 5 — граница стратиграфического несогласия; 6 — кровля многолетнемерзлых пород Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3; 7 — скважина и напор воды; 8 — водоприемная часть скважины.


В отдельных случаях, при практической значимости и необхо­димости уточнения степени естественной защищенности водонос­ного горизонта, целенаправлено проводить дополнительные исследо­вания и изыскания, дозволяющие оценить характеристики физико-хими Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­ческих процессов для расчета передвижения и трансформации загряз­нений на пути к водоносному горизонту и водозабору. Без этого оценка защищенности делается в главном по данным о ги­дрогеологическом строении участка расположения Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 водозабора и фильтрационных свойствах пород водоносного горизонта и вме­щающих его пород. Беря во внимание степень защищенности, при выборе используемого водоносного горизонта в гидрогеологических критериях, отраженных на рис. 7, предпочтение было отдано Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 более глубокозалегающим подземным водам в олигоценовых отложениях, перекрытых выдержанным слоем глин и суглинков мощностью более 15 м и толщей песчано-глинистых отложений мощностью до 70 м. Связанные с атмосферой вышележащие подземные воды в нижнечетвертичных озерно-аллювиальных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 отложениях были при­знаны неприменимыми в качестве источника централизованного во­доснабжения как недостаточно защищенные от хим загряз­нения (водозабор проектируется в нефтедобывающем районе).

Некорректная оценка роли зоны аэрации как Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 естественной за­щиты безнапорного водоносного горизонта, приуроченного к тре­щиноватым известнякам, может быть иллюстрирована на примере сотворения группы городских водозаборов, расположенных в равнине притока одной из рек европейской части местности СССР. Тут над Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 поверхностью подземных вод в известняках залегают безвод­ные известняки, а еще выше — песчано-глинистые отложения мощ­ностью до 60 м, в составе которых, как числилось ранее, имеется толща глин. При разведке и проектировании водозаборов Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, видимо, считали, что зона аэрации должна явиться барьером для проник­новения поверхностных загрязнений в водоносный горизонт. Раз­витие нитратного загрязнения подземных вод в рассматриваемом районе, сопровождающееся повышением концентрации азота, вхо­дящего Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 в состав NO3 (N — NO3~), в отдельных скважинах город­ских водозаборов до 15 мг/дм3, а в прилегающей к городку сель­ской местности до 55 мг/дм3, не подтвердило этих догадок. Гидрогеологические изыскания, проведенные в связи Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 с нитратным загрязнением подземных вод, выявили дефицитность естественной защищенности используемого водоносного горизонта, потому что бессчетные овраги, в каких зона аэрации уменьшалась до нескольких метров, служили способами сбора и активной инфильтра­ции Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 грязных сточных и атмосферных вод конкретно в водоносный горизонт. Интенсивность инфильтрации, по данным численного моделирования, в оврагах добивается 1,8-10~3 м/сут. Не считая того, было установлено, что посреди пород, слагающих зону аэрации Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, глины отсутствуют. По гранулометрическому составу и свойствам глинистые отложения в зоне аэрации идентифицированы как суглинки с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 0,6 м/сут, потому даже при мощности 50 — 60 м песчано-глинистая толща в целом Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 достаточно стремительно пропускает поверхностные воды, не задер­живая всего количества содержащихся в их загрязнений.



^ Рис. 8. Концентрационные профили нитратного загрязнения пород в зоне аэра­ции по скв. 17 и 13:

1 — почвенно-растительный слой; 2 — суглинки; 3 — пески Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3; 4 — супеси; 5 - верхнедевонские известняки; 6,7 — графики конфигурации содержания NH4+ и NO3- соответственно; 8 — уро­вень подземных вод


На это указывают результаты исследования содержания соединений азота в породах зоны аэрации на участках меж оврагами, где мощность зоны Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 аэрации максимальна (рис. 8). Содержание NH4+H NO3 — в породе тут добивается 8 мг на 100 г, а в поровой влаге — нескольких сот миллиграмм на кубический дециметр. При всем этом наибольшие концентрации азота встречаются и Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 в самой нижней части зоны аэрации, т. е. конкретно над известняками как при песочном (см. рис. 8,а), так и при суглинистом (см. рис. 8,6) составе пород зоны аэрации. Таким макаром, в критериях поступ Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­ления огромного количества грязных поверхностных вод за­щитная роль песчано-глинистой зоны аэрации оказывается недо­статочной даже при значимой ее мощности.


Г Л А В А 4.

^ Всераспространенные ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ВОДЫ В ДЕЙСТВУЮЩИХ ВОДОЗАБОРАХ


Качество Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 воды в действующих водозаборах в большинстве случаев ухуд­шается вследствие загрязнения микробами и вирусами, нефтепро­дуктами, азотсодержащими субстанциями, сельскохозяйственными ядохимикатами, неорганическими и органическими компонентами промышленных сточных вод, также неорганическими компонен­тами Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, соответствующими для минерализованных природных вод. Сте­пень ухудшения свойства воды находится в зависимости от интенсивности источни­ков загрязнения, размещения их относительно водозабора и осо­бенностей процесса передвижения тех либо других веществ в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 водоносном горизонте. Неблагоприятные последствия загрязнения воды в зна­чительной мере определяются величиной превышения концентра­ции загрязнителя над ПДК и наличием действенных методов лик­видации загрязнения и чистки подземных вод.


^ НЕФТЕПРОДУКТЫ И НЕФТЬ


Загрязнение подземных вод и Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 водозаборов нефтью и нефтепро­дуктами встречается нередко и представляет значительную опасность в связи с большой распространенностью возможных источни­ков этого вида загрязнения — территорий компаний по перера­ботке и хранению Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нефти, участков нефтедобычи и трасс нефтепро­водов, где утечки и разливы нефти и нефтепродуктов более ве­роятны. Так, в Англии из зафиксированных в 1977 — 1978 гг. 989 случаев загрязнения подземных вод на долю нефте­продуктов Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 приходится 381 случай.

В большей степени подвержены загрязнению грунтовые во­ды; возникновение нефтепродуктов в приметных концентрациях в водо­заборных скважинах, использующих глубокозалегающие напорные воды, встречается пореже и обычно является результатом наруше­ния целостности эксплуатационных, разведочных и Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 наблюдатель­ных скважин на газонефтяных месторождениях. Основную часть нефти (90 — 95%) составляют различные углеводороды, а в со­став примесей входят сера, азот и металлы. Плотность нефти и многих нефтепродуктов меньше плотности Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 воды, только некие сорта мазута и углеводородов имеют более высшую плотность. Вязкость нефти и величина капиллярного натяжения также отли­чаются от соответственных характеристик воды, что определяет не­которые особенности распространения этих веществ в зоне аэра Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­ции и в верхнем водоносном горизонте. Нефть и большая часть неф­тепродуктов с водой не смешиваются, растворимость их относи­тельно невелика. К примеру, для водянистых парафинов и нафтеновых углеводородов она составляет 40 — 150 мг Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3/дм3, что все таки во много раз превосходит ПДК. Растворимость ароматичных углеводородов еще выше и добивается 500 (толуол) и даже 1800 (бензол) мг/дм3. При малом количестве разлившихся нефтепродуктов они оста Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­ются в зоне аэрации, обволакивая поверхность зернышек и трещинок в породе, а если добиваются капиллярной каемки, то распространя­ются на некое расстояние и в горизонтальном направлении. При всем этом загрязнение грунтовых вод Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 растворимыми углеводорода­ми происходит в итоге промывания пород зоны аэрации атмо­сферными осадками. Сезонные колебания поверхности грунтовых вод несколько изменяют высотное положение нефтепродуктов, со­средоточенных в капиллярной каемке, что наращивает размеры за­грязненной части Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 пород зоны аэрации. Движение нефтепродуктов через зону аэрации сопровождается их частичным расслоением, адсорбцией в породах, биохимическим распадом и испарением. При большенном количестве разлившихся нефтепродуктов в процессе вер­тикальной инфильтрации они заполняют всю Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 зону аэрации, капил­лярную каемку и расплываются на поверхности грунтовых вод в виде слоя той либо другой толщины. Колебания уровня грунтовых вод приводят к повышению мощности грязных нефтепродуктами пород в водоносном горизонте Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3.

При слоистом строении пород зоны аэрации и водовмещающей толщи форма залегания нефтепродуктов усложняется. На контак­те подземных вод с линзой либо слоем нефтепродуктов последние могут перебегать в подземные воды в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 эмульгированном виде; на всей поверхности контакта нефтепродуктов с инфильтрующимися и подземными водами происходит вынос из их растворимых угле­водородов. Эмульгированные и растворенные углеводороды вкупе с потоком подземных вод мигрируют в водоносном горизонте в направлении движения Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 подземных вод и могут загрязнять водоза­боры. Линза нефтепродуктов тоже может передвигаться; скорость ее распространения обычно меньше скорости потока подземных вод и находится в зависимости от физических параметров нефтепродуктов (вязкость Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, плотность, поверхностное натяжение) и водовмещающих пород (гранулометрический состав, трещиноватость, проницаемость, со­держание воды).

В водоносном горизонте в процессе анаэробных биохимических реакций происходит окисление нефтепродуктов, которое сопровож­дается развитием резко выраженной восстановительной Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 обстанов­ки. В этих критериях из воды исчезают растворенный кислород и нитраты и миниатюризируется содержание сульфатов, но возникают ам­моний, сероводород, возрастает содержание железа, марганца и свободной углекислоты, ухудшаются вкус и запах Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 воды и она становится неприменимой для питьевого использования. Такое изме­нение состава воды, не считая того, приводит к кольматации фильтров скважин и зарастанию водоводов и резервуаров, что вызывает не­обходимость обезжелезивания воды Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3. Ухудшение свойства подзем­ных вод поблизости участков разлива нефти, по данным Ф. Бирка и С. Форевера, не пропадет и через 70 лет.

Изменение органолептических параметров воды происходит уже при очень малых содержаниях нефтепродуктов, что предъявляет Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 завышенные требования к точности анализа воды. Определение малых количеств нефтепродуктов в воде, в особенности при наличии других загрязнителей органического происхождения, вызывает за­труднения и просит внедрения различных способов, в том числе Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 спектральных и хроматографических.

Для определения содержания растворенных углеводородов про­бы воды время от времени приходится отбирать ниже слоя нефтепродуктов,, залегающих на поверхности водоносного горизонта, и это обстоя­тельство обусловливает необходимость использования Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 особых пробоотборников, обеспечивающих надежную изоляцию пробы во­ды от нефтепродуктов при спуске и подъеме пробоотборника.

При разливах нефтепродуктов в районе расположения водоза­борных скважин сначала принимают конструктивные меры по сбору неф­тепродуктов с Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 поверхности земли, а время от времени и по удалению верхних, более грязных пород на достижимую глубину. После чего проводят долгосрочную откачку грязных подземных вод для промывки водоносного горизонта. Такие откачки проводились, на­пример Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, в Швейцарии, где несколько аварийных разливов нефте­продуктов произошли в конкретной близости от водозабор­ных скважин. Невзирая на долгосрочную откачку, один из водоза­боров в кантоне Базель все таки пришлось закрыть. В Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 другом райо­не Швейцарии в итоге катастрофы на дороге на поверхности земли, в 170 м от городского водозабора, были разлиты 10 м3 ди­зельного горючего; из их 2 м3 удалось собрать на месте, а 8 м3 просочились Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 в водоносный горизонт. На месте аварии был вырыт котлован, из которого вывезено 9 тыс. м3 грязных пород. По­сле этого котлован был заполнен незапятнанным грунтом. Ниже по пото­ку от места сброса были Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 пройдены скважины и шахта, из которых в течение 15 сут проводилась откачка воды с расходом 30 л/с. Эти мероприятия оказались эффективными и защитили городской водо­забор от загрязнения.

По сообщению Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 Г. Баттермана (1983 г.), наименее успешными были 3-х летние откачки грязных нефтепродуктами подземных вод в одном из городов ФРГ в равнине Верхнего Рейна. Оставшиеся нефтепродукты продолжали быть источниками просто растворимых ароматичных углеводородов, для удаления Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 которых из воды при­шлось проводить усиленную промывку водоносного горизонта и биодеградацию загрязнений. А. Хантер-Блейр в 1978 г. обрисовал за­грязнение подземных вод, которое вышло в Юго-Восточной Великобритании в итоге аварии Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 на нефтехранилище. Хотя площадь разлива составляла всего 500 м2 и большая часть нефтепродуктов (дизельное горючее) была сходу собрана, все таки 130 м3 просочились в почву и подстилающую толщу пород, сложенную неоднородными трещиноватыми мелами Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, в каких на глубине 25 м залегают под­земные воды. В 700 м от места аварии находится водозаборная скважина, обеспечивающая водоснабжение части городка. Учиты­вая отсутствие альтернативного источника водоснабжения в слу­чае загрязнения водозабора Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, исследовали рассредотачивание нефтепродук­тов в породах, после этого через две дренажные скважины провели откачку грязных вод. Для чистки откачиваемых вод был разработан способ и сооружена опытнейшая установка. По данным Я. Швома (ЧССР Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3), в одном из водозаборов подземных вод содер­жание углеводородов в воде увеличивалось до 0,18 мг/дм3 вслед­ствие утечки нефтепродуктов из склада горюче-смазочных матери­алов, находящегося в 600 м от водозабора. Для разработки мер по устранению Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 последствий загрязнения подземных вод были про­бурены 26 разведочных скважин, установлены мощность слоя неф­тепродуктов на поверхности грунтовых вод и их концентрация в воде. Потом поблизости места утечки был пробурен перехватывающий ряд из Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 7 скважин глубиной 15 м, оборудованных керамически­ми фильтрами. В каждой из скважин были установлены два насо­са: верхний — для отбора нефтепродуктов и нижний — для от­бора подземных вод. Откачиваемую воду очищали от Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нефтепро­дуктов. С целью более полного перехвата высшей части загрязнен­ного потока подземных вод, меж линией дренажных скважин и водозабором, не считая того, была сооружена защитная траншея дли­ной 600 м и глубиной Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 4 м, засыпанная щебенкой. В высшей части траншеи до глубины 1 м была уложена трехслойная обсыпка (су­глинок, большой песок, гравий). В траншее через каждые 100 м расположены дренажные колодцы-скважины глубиной 5 м из пер Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­форированных бетонных труб огромного поперечника. При откачке из этих скважин, выполнявшейся с снижением уровня на 2 м, отби­ралось 100 — 600 м3/сут воды с содержанием углеводородов внача­ле 0,11, а через полгода — 0,01 мг/дм3.

Крупномасштабное Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 загрязнение аллювиального водоносного горизонта и водозабора нефтепродуктами вышло на о-ве Жит­ном, на левобережье р. Дуная [43], в итоге утечек на терри­тории нефтехимического комбината и сброса в реку недостаточно очищенных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 сточных вод. По данным контрольного опробования скважин и колодцев в водоносном горизонте загрязнение распро­странилось на несколько км, растворенные нефтепродук­ты содержались по всей мощности пласта, а эмульгированные (ма­сла) собирались в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 высшей части пласта и над уровнем грунтовых вод. По приблизительным расчетам на поверхности водоносного горизонта накопилось около 100 тыс. м3 нефтепродуктов. Для лик­видации загрязнения кроме мероприятий общего нрава, пред­отвращающих предстоящее Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 поступление загрязнений в подземные воды, запроектированы особые защитные мероприятия.


НИТРАТЫ


Соответственно эталонам, принятым в СССР и многих других странах, концентрация нитратов в питьевой воде не должна пре­вышать по нитратам NOa~ 45 мг/дм3 либо по азоту Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нитратов N — NO3~ 10 мг/дм3. Если эта концентрация превышена, то вода может оказывать вредное воздействие на здоровье: в человеческом организме под воздействием пищеварительной микрофлоры происходит восстановление нитратов в нитриты, при всем этом Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нитриты, образуя метгемоглобин, заблокируют в крови гемоглобин и этим тормозят перенос кислорода к тканям. Болезнь метгемоглобинемией в особенности небезопасно для грудных малышей. Не считая того, образующиеся в человеческом организме нитриты Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 могут вести взаимодействие с некими компонентами пи­щи либо фармацевтических препаратов, принимаемых человеком. При всем этом образуются N-нитрозосоставляющие. Установлено, что для животных они являются потенциально канцерогенными, нельзя ис­ключить эту Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 опасность и для человека.

В незагрязненных подземных водах содержание нитратов обыч­но некординально и изредка добивается нескольких процентов от об- , щего количества анионов.

В почвах основная часть нитратов находится в органической форме. По Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 мере того как органическое вещество и остатки расте­ний разрушаются почвенными микробами, маленькая часть орга­нического азота трансформируется в аммонийный азот ЭМН4+-В этой форме азот в почвах длительно не сохраняется Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3. В благоприят­ных критериях (завышенная температура, отменная аэрация, рН 6,5 — 7,5) он при помощи почвенных микробов стремительно перебегает в NO3~. Нитраты отлично растворимы в воде, не достаточно сорбируются по­чвенными частичками; часть их усваивается корнями Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 растений, дру­гая часть при помощи микробов перебегает в газообразный азот, а оставшиеся нитраты просто выносятся инфильтрующимися поверх­ностными водами в подземные воды.

В подземных водах МОз~ обычно стабилен, потому что при ин­фильтрации Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 через почву и зону аэрации из поверхностных вод удаляются бактерии и большая часть органических веществ, кото­рые могли бы содействовать трансформации нитратов в газооб­разный азот.

1-ые случаи нитратного загрязнения подземных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 вод на сель­скохозяйственных территориях, связанные с применением и вымы­ванием азотных неорганических удобрений из почв, были описаны еще в конце XIX в. — начале XX в. В особенности стремительно развивается нитратное загрязнение подземных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 вод после 40-х гг. текущего сто­летия, когда в мире вышло резкое повышение исполь­зования удобрений: если в 1938 — 1939 гг. в земли вносилось при­мерно 2,6 млн. т азота в год Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, то в 1975 — 1976 гг. — 40,9 млн. т в. год. Соответственно этому возрос и вынос азота из почв в подземные воды.

Общее применение удобрений, в особенности азотных, приве­ло к нарушению почвенной экологической системы, понизило действие земли как Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 био фильтра и, как следствие, при­вело к повышению выноса нитратов в подземные воды. Как пока­зали исследования, проведенные в ряде европейских государств, с при­менением азотных удобрений содержание Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нитратов в подземных водах сначала резко возросло с 10 — 12 до 25 мг/дм3, а потом на­блюдался каждогодний прирост до 2 мг/дм3 в год. Сообщения о ре­гиональном увеличении содержания нитратов в подземных водах в Англии, Франции Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, Нидерландах, Израиле и других стра­нах стали появляться все почаще с конца 60-х гг. Районы площад­ного нитратного загрязнения подземных вод за рубежом установ­лены в этих странах, также в США, ФРГ Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, ГДР, ПНР, ЧССР, СФРЮ, Индии и др.

В США обследование 14600 водозаборных скважин в главных сельскохозяйственных штатах Среднего Запада (Иллинойс, Миссу­ри, Небраска, Висконсин) показало, что до 27% скважин подают воду с содержанием Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 N — NO3 более 10 мг/дм3.

В следующем выяснилось, что не считая лишнего удобрения почв причинами нитратного загрязнения подземных вод нередко яв­ляются сточные воды животноводческих объектов и хозяйственно-бытовые. Так Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, по данным Ж- Бабо, Г. Кребса и К. Биара в верх­ней части равнины р. Рейна (Франция), где в последнее десяти­летие содержание нитратов в подземных водах возросло практически в два раза, происхождение 60% нитратов Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, накапливающихся в почвах и подпочвенном слое, связано с сельскохозяйственным производ­ством, а 40% — с бытовыми и промышленными стоками.

В ФРГ, по данным С. Фельдхофа, К. Коса и др., региональное нитратное загрязнение подземных вод Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, свойственное для речных долин и прибрежной части страны, развилось сначала в итоге роста количества вносимых на 1 га удобрений с 50 до 130 кг/год, а в отдельных районах до 500 кг/год (в пересчете Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 на азот). В этих же районах в подземных водах повысилось содер­жание фосфора и калия.

В 1978 — 1980 гг. в ФРГ было проведено общее обследование водозаборных скважин (6 тыс. скважин в групповых водозаборах и 2 млн. личных водозаборных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 скважин), применяемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Нитратное загрязнение было установлено в 5 — 8% скважин, при всем этом наибольшее за­грязнение приурочено к районам насыщенного животноводства, где навоз и сточные воды ферм употребляются как Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 удобрение. Вбли­зи ферм концентрация N03~ в водозаборных скважинах достигала 400 мг/дм3. По данным Д. Поха, на 1971г. в ГДР в 15% групповых водозаборов содержание нитратов составляло более 50 мг/дм3, а в сельской местности Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 в 50% водозаборных скважин — более 60 мг/дм3.

Имеются бессчетные данные об увеличении количества ни­тратов в грунтовых водах на территориях городов и населенных пт, произошедшем в итоге инфильтрации хозяйственно-бытовых Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 и сточных вод при утечках из канализационной сети и, в особенности, на неканализованных территориях.

Проведенное в ВНР обширное исследование свойства подземных вод с обследованием более тыщи водозаборных скважин и поболее 10 тыс. колодцев и родников показало Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, что в почти всех колодцах содержание нитратов превосходит 100 мг/дм3. Определяющими при­чинами нитратного загрязнения грунтовых вод признаны интенсив­ное внедрение азотных удобрений (до 300 кг/год на 1 га при выращивании кукурузы), инфильтрация Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 сточных вод на животно­водческих фермах и на неканализованных территориях. Приток за­грязненных нитратами подземных вод со стороны населенных тер­риторий приводил к загрязнению даже инфильтрационных водоза­боров, использовавших в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 главном речные воды, содержащие не много нитратов; обнаружены также случаи нитратного загрязнения водо­носного горизонта на глубине до 150 м, что явилось следствием вовлечения грязных грунтовых и поверхностных вод в депрес-сионные воронки действующих Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 водозаборов.

В СССР завышенное содержание нитратов в подземных водах найдено в ряде сельскохозяйственных районов. Насыщенное строительство животноводческих комплексов, сопровождающееся концентрацией огромных количеств навоза и внедрением его для удобрения, выдвигает задачку Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 защиты от загрязнения водоза­боров, эксплуатирующих неглубокозалегающие подземные воды. Актуальность этой задачки определяется отсутствием действенных способов чистки питьевых вод от нитратов.

Представляют энтузиазм результаты выполненного создателями в 1981 — 1983 гг. исследования обстоятельств и развития Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нитратного загрязнения в районе 1-го из городов, где активно развивающееся хозяй­ственно-питьевое водоснабжение полностью основано на использова­нии подземных вод. Город, пересеченный глубокими оврагами, рас­положен на правом берегу реки. Большая Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 часть рассматриваемых водозаборов находятся в черте городка (рис. 9). Средний годичный отбор воды семью городскими водозаборами составляет приблизительно 200 тыс. м3/сут и 38 ведомственными водозаборами — 30 тыс. м3/сут. Территория городка канализована не стопроцентно. Эксплуати­руемый водозаборами безнапорный Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 верхнедевонский водоносный горизонт сложен трещиноватыми и кавернозными известняками, коэффициент фильтрации которых на отдельных участках достига­ет 160 м/сут. Над поверхностью подземных вод залегают необвод­ненные трещиноватые известняки, а еще выше — неоген Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3-четвертич­ные песчано-суглинистые отложения, которые владеют значитель­ной водопроницаемостью, что обеспечивает питание основного во­доносного горизонта атмосферными осадками. Наивысшую мощ­ность (до 60 м) песчано-суглинистая толща имеет на межовражных местах, в оврагах Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 она миниатюризируется до 10 м и наименее. Недо­статочная естественная защищенность водоносного горизонта спо­собствует ухудшению свойства подземных вод под воздействием ин­фильтрации грязных поверхностных вод. В 1969 г. в город­ских водозаборах содержание Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 N-NO3~ составляло 2 — 5 мг/дм3. Уве­личение количества нитратов было в первый раз найдено в 1977 г. на водозаборе I; в следующий период в отдельных скважинах этого водозабора концентрация N-NO3~ временами Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 достигала 17 мг/дм3, т. е. была выше ПДК. Состав воды на водозаборе I ухудшился и по другим показателям: возросло до 100 мг/дм3 содержание хлоридов (было 10 — 20 мг/дм3), сульфатов — до 100 мг Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3/дм3 (было 15 — 30 мг/дм3), возросла до 8,7 мг-экв/дм3 об­щая твердость воды. Количество азота нитратов в воде во времени не размеренно, в период паводков и полноводных лет наблюдается повышение их содержания Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3.



^ Рис. 9. Нитратное загрязнение подземных вод в районе действующих водоза­боров:

а — карта; б — гидрогеологический разрез по полосы А — Е. 1 — граница городской террито­рии; 2 — водозаборы подземных вод I — VII; 3 — локальные источники нитратного загрязнения (свиноводческий комплекс, птицефабрика Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, молочно-товарные фермы, канализационные насосные станции); 4 — скважины водозаборные, разведочные, наблюдательные; 5 — 8 — зо­ны развития подземных вод с разным содержанием N-NO-3 (5 — 1 — 5, 6 — 5 — 10, 7 — 10 — 20, 8 — более 20 мг/л); 9, 10 — неоген-четвертичные отложения (9 — суглинки, 10 — пески); 11 — 12 — верхнедевонские породы Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 (11 — известняки, 12 — мергели); 13 — уровень подземных вод; 14 — карьеры; 15 — овраги


При обследовании местности городка были выявлены источни­ки бактериального и нитратного загрязнения подземных вод: 1) аварийные выпуски хозяйственно-фекальных сточных вод из канализационных станций, размещенных в оврагах; 2) сброс в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 овраги неочищенных хозяйственно-бытовых, сточных и ливневых вод с территорий промышленных компаний и жилой застройки, расположенных в зоне оврагов; 3) утечки сточных вод из канали­зационных сетей, а на участках, где таких сетей Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 нет, — из выгреб­ных ям. На площади, примыкающей к городку и также входящей в область питания водоносного горизонта, причинами загрязнения были нарушения норм чистки сточных вод, складирования и ис­пользования Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 навоза и помета для удобрения почв сточными вода­ми с птицефабрик, свинокомплексов, ферм большого рогатого ско­та, также неконтролируемое применение минеральных и органи­ческих удобрений.

После обследования тут были проведены гидрогеологические изыскания Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, в итоге которых исследовано развитие нитратного за­грязнения на площади водоносного горизонта, оценена защитная роль зоны аэрации, определена интенсивность инфильтрации за­грязненных поверхностных вод на отдельных участках водоносного горизонта, уточнены размеры Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 областей захвата водозаборов. В со­став гидрогеологических изысканий вошли бурение разведочных скважин, хим анализы подземных и поверхностных вод, исследование водопроницаемости пород зоны аэрации и определение в их содержания и форм азота, моделирование Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 фильтрации под­земных вод. Повышение концентрации азота во времени было про­слежено не только лишь на водозаборе I, да и на других городских водо­заборах. Наибольшие концентрации в отдельных скважинах за 1969 — 1982 гг. составляли (в Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 мг/дм3): на водозаборе II — 11,5; на водозаборе III — 12; на водозаборе IV — 8; на водозаборе V — 6,4 и на водозаборе VI — 15. В почти всех ведомственных водозаборных скважинах содержание азота в воде также повышено. Наиболь Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­шая загрязненность подземных вод соединениями азота обнаруже­на при опробовании разведочных скважин, пробуренных поблизости свиноводческого комплекса и птицефабрики; тут не считая NO3~ обнаружены также NH4+ (до 1,6 мг/дм3) и NO2~ (до 1,84 мг/дм Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 33). В подземных водах не один раз наблюдалась бактериальная за­грязненность, в связи с чем на водозаборах воду дезинфицируют.

Исследование состава песчано-глинистой толщи, залегающей выше водоносного горизонта, показало, что в ней аккумулировано Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 зна­чительное количество азотсодержащих веществ в виде NH3~,

NH4+ и NO2~, что является следствием фильтрации через эту тол­щу грязных поверхностных и сточных вод. На карте (см. рис. 9) по интенсивности нитратного загрязнения Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 выделены четы­ре зоны. Зона незапятнанных подземных вод, где N-NO3<5 мг/дм3, рас­полагается в главном к северо-востоку от городской местности. Зона с содержанием N-NO3~ от 5 до 10 мг/дм3 свойственна для той части водоносного горизонта, где нитратные загрязнения поступа­ют в относительно маленьких количествах, так что после их сме­шения с подземными водами концентрация N-NO3~ не добивается ПДК. Но, так как тут концентрации превосходят фоновые значения, эту зону тоже можно считать затронутой загрязнением» Она обхватывает овраги и прилежащие к ним местности, прирез ную часть выше городка. В зоне с концентрацией N-NO3~ от 10 до 20 мг/дм3 в водоносный горизонт, по-видимому, поступает настоль­ко существенное количество нитратсодержащих поверхностных вод, что эффективность разбавления при смешении с подземными водами недостаточна и подземные воды становятся фактически неприменимыми для питьевых целей. Эта зона приурочена к террито­рии городка, оврагам и примыкающим к ним площадям. Более грязные подземные воды (N-NO3->20 мг/дм3) выявлены на севере в верховьях 1-го из логов, где размещены свиноводче­ский комплекс и птицефабрика. Концентрация N-NO3~>20 мг Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3/дм3 свидетельствует о большой интенсивности источников загрязнения как по количеству инфильтрующихся грязных вод, так и по концентрации загрязнений в поверхностных стоках и водах. Появ­ление этого очага загрязнения подземных вод, видимо, стало при Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3­чиной ухудшения свойства воды в более большом городском водозаборе III, отбирающем 60 тыс. м3/сут.

Из анализа карты гидроизогипс, построенной по натурным на­блюдениям и уточненной на фильтрационной модели, следует Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3, что городская территория, овраги и вся площадь выше городка до водо­раздела находятся в области захвата городских водозаборов I — VII и многих ведомственных водозаборов; определенная при моде­лировании наибольшая интенсивность инфильтрационного пита­ния подземных вод Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 (0,0018 м/сут) приурочена к области развития оврагов, где защищенность водоносного горизонта мала, по­этому поступающие в него талые, ливневые и сточные воды ока­зывают такое огромное воздействие на качество подземных Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 вод.

Нитратное загрязнение подземных вод происходит и на водо­раздельных участках, если интенсивность поступления и загрязнен­ность сточных вод в особенности значительны, как, к примеру, на участке рас­положения птицефабрики.

Для улучшения свойства Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 отбираемых водозаборами подземных вод намечены мероприятия по ликвидации источников микробио­логического и нитратного загрязнений в зонах санитарной охраны водозаборов. Подразумевается также строительство резервуаров и дополнительных водоводов для смешения перед подачей Н. Н. Лапшин санитарная охрана - страница 3 потреби­телям воды, получаемой из грязных и незапятнанных водозаборов, что позволит понизить содержание нитратов в воде до ПДК.



stat.txt
n-b-kirillova-mediakultura.html
n-d-eriashvili-upravlenie-personalom.html