Антропогенное загрязнение подземных вод

Для многих городов и сёл России подземные воды являются главным источником обеспечения населения пресной питьевой водой. Однако прогрессирующее загрязнение окружающей природной среды коснулось и подземных вод, хотя их естественная защищённость от различных видов загрязнения более высока, чем у поверхностных вод.

Под загрязнением подземных вод понимается любое ухудшение их качества в сравнении с природными водами. Как и для поверхностных вод, при оценке качества и степени загрязнения подземных вод используются предельно допустимые концентрации, а сам процесс оценки базируется на результатах гидрохимического анализа.

Загрязнение подземных вод прямо или косвенно связано с антропогенной деятельностью. Для них, (особенно для первого водоносного горизонта) существует достаточно много путей и источников загрязнения, которыми являются:

1. инфильтрация выпадающих на поверхность Земли уже загрязненных атмосферных осадков;

2. инфильтрация чистых осадков и поверхностных вод через загрязненные почвенные слои, включая свалки и участки складирования отходов;

3. поглощение водоносными горизонтами загрязненных поверхностных вод;

4. фильтрация жидких продуктов или отходов производства, канализационных стоков, в т. ч. при утечках и авариях;

5. фильтрация высокотоксичных и радиоактивных жидких отходов из подземных хранилищ или скважин;

6. проникновение загрязнителей через не изолированные с поверхности колодцы, буровые скважины, шахты и карьеры.

Распространение поллютантов от очагов загрязнения определяется скоростью движения потока подземных вод. Перенос загрязняющих веществ всегда сопровождается физическими (диффузией и сорбцией), химическими (выщелачиванием, комплексообразованием, осаждением) и микробиологическими процессами трансформации загрязнителей, влияющих на состав и концентрацию компонентов подземных вод.

Основными видами загрязнения подземных вод являются:

1. Бактериальное загрязнение, которое наиболее интенсивно проявляется в первом водоносном горизонте, как правило, носит временный характер и не распространяется на значительное расстояния, поскольку большинство бактерий сохраняет свою жизнеспособность в течение короткого времени, особенно при практическом отсутствии биогенных веществ в подземных водах. Очаги бактериального загрязнения связаны с сельскохозяйственными предприятиями и (или) канализационными сетями.

Для оценки бактериального загрязнения используются количество кишечной палочки (коли-титр или коли-индекс), а также микробиологический анализ.

2. Химическое загрязнение, наиболее распространённое и наиболее трудно устранимое, проявлениями которого могут быть:

1. повышение концентраций ранее встречавшихся компонентов до значений, резко превышающих содержание в естественных условиях;

2. появление минеральных и органических компонентов, отсутствующих в природных водах.

Химическое загрязнение подземных вод формируют:

• газообразные, жидкие и твёрдые отходы промышленного производства, включающие сульфаты, хлориды, цианиды, фенолы, альдегиды, поверхностно-активные вещества, тяжёлые металлы;

• отходы сельскохозяйственной деятельности, в ходе которой в подземные воды заносятся входящие в состав удобрений аммиак, фосфаты, сульфаты, марганец, а также мышьяк, фтор, медь, цинк, являющиеся компонентами химических средств защиты растений;

• хозяйственно-бытовые отходы, включающие соединения азота, хлориды, поверхностно-активные вещества.

3. Тепловое (термальное) загрязнение – повышение температуры подземных вод, которая в нормальных условиях не превышает +5°С. К нарушению естественного температурного режима могут привести:

1. городские территории и коммуникации;

2. крупные энергетические, металлургические, химические предприятия;

3. химическое разложение или самовозгорание твёрдых промышленных и бытовых отходов.

Тепловое загрязнение подземных вод определяет изменения их химического и газового состава, условия деятельности микроорганизмов, деградацию зон вечной мерзлоты и т. д.

Охрана запасов наиболее актуальна для месторождений пресных подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, и месторождений минеральных вод, применяемых в лечебных целях. Специальные мероприятия, направленные на локализацию и устранение загрязнения подземных вод, сложны и дорогостоящи, поэтому главными являются профилактические меры, которые сводятся к соблюдению санитарно-гигиенического режима и контролю состояния, качества подземных вод.

При нарушениях химического и бактериологического состава подземных вод проводится их очистка и обеззараживание, соответствующая аналогичным процессам для поверхностных вод.