Биологические загрязнения подземных вод

Биологические загрязнения грунтовых вод, которые происходят из-за проникновения в них различных болезнетворных микроорганизмов и бактерий, представляют для здоровья людей настоящую угрозу. Основными источниками биологического загрязнения являются места, где довольно длительное время происходит фильтрация грязной хозяйственно-бытовой и фекальной воды. К таким местам можно отнести выгребные ямы, поглощающие скважины и колодцы, зоны фильтрации, неисправную канализационную сеть, скотные дворы и так далее.

Поэтому, необходимо организовать в загородном доме или даче автономную канализацию-септик.

Биологические загрязнения могут проникнуть в прибрежные водозаборы вместе с грязными водами рек.

Болезнетворные микроорганизмы и бактерии распространяются в водоносном горизонте на различное расстояние, оно, прежде всего, зависит от степени исходного загрязнения воды и от скорости ее фильтрации. Правда, дальность проникновения сильно ограничивается временем существования в подземных водах этих болезнетворных микроорганизмов. Немаловажную роль в снижении распространения патогенных бактерий в водоносном горизонте играет их адгезия (то есть прилипание) на частичках почвы.

Следует отметить, что в водоносном горизонте выживаемость вредоносных бактерий значительно выше, нежели в поверхностных водах. Это объясняется тем, что там более «комфортные» условия для жизни микроорганизмов – отсутствуют пагубные для них солнечные лучи, более низкая температура воды и нет микробного антагонизма (соперничества).

Вирулентные энтеробактерии (чумная палочка, кишечная палочка, сальмонелла, брюшная тифозная палочка и так далее) могут выживать в иле и песке, насыщенных водой, от двадцати дней до нескольких месяцев. А некоторые вредоносные бактерии могут существовать в воде даже более года.

Химические загрязнения

Самыми главными источниками химического загрязнения грунтовых вод являются различные жидкие стоки, а так же твердые отходы промышленных предприятий. Они содержат в себе самые разнообразные органические и неорганические субстанции.

Неподалеку от промышленных бассейнов производств, в результате фильтрации их сточных и технологических вод, в подземных водах могут присутствовать тяжелые и токсичные металлы (железо, цинк, медь, ртуть, цинк, свинец и другие). Кроме того, там могут появиться ароматические и иные вредные для здоровья человека вещества и загрязнения, которые в значительной мере ухудшают органолептические свойства воды. Не лишнее провести химический анализ потребляемой воды!

Химическому загрязнению особенно подвержены грунтовые воды, в которые загрязнения проникают с поверхности почвы через зоны аэрации, а так же при сбросе жидких и твердых загрязнений в поглощающие колодцы и скважины.

На территории сельских хозяйств, грунтовые воды загрязняются, главным образом, из-за применения на полях различных химических удобрений и ядохимикатов.

Химические загрязнения в напорные водоносные горизонты поступают, в основном, через, так называемые, «литологические окна», то есть через вертикальные сквозные зоны в породах. Так же они могут проникать прямо по стволу разведочной или водозаборной скважины, если она плохо изолирована от смежных водоносных горизонтов.

Следует отметить, что химические загрязнения в водоносных горизонтах могут распространяться на довольно большие расстояния.

Тепловые загрязнения

Если выражаться простым языком, то тепловые загрязнения можно охарактеризовать так – это повышение температуры подземных вод, которое происходит по ряду причин при пользовании водозабором. Температура воды может повыситься из-за привлечения поверхностных вод (пруда, реки, озера) с более высокой температурой. Это нередко происходит, если рядом с водозабором находится какой-либо водоем, а водоносный горизонт состоит из хорошо проницаемых отложений (галечные породы). Кроме этого, температура в подземных водах может повыситься из-за сброса отработанных тепловых технологических сточных вод в поглощающие колодцы или скважины.

Радиоактивные загрязнения

Источником радиоактивных загрязнений подземных вод могут быть экспериментальные взрывы водородных, атомных и нейтронных бомб, а так же различные производства, которые осуществляют деятельность, связанную с изготовлением ядерных реакторов, оружия или просто используют в работе радиоактивные вещества. Источником могут быть и атомные электростанции, а так же утечки с предприятий, где производят ядерное топливо. Сюда можно отнести и радиоактивные захоронения. Кроме того, есть и природные источники – урановые руды и другие породы, содержащие естественную радиоактивность (к примеру, пегматиты, граниты и так далее).

Виды загрязнения подземных вод, основные причины и меры по предотвращению

Подземные воды – один из природных ресурсов, жизненно необходимый для существования людей. Но антропогенная деятельность в абсолютном большинстве случаев их загрязняет.

Чтобы защитить ценный ресурс, уполномоченные органы государственной власти разрабатывают комплексные меры для противодействия их загрязнению и уменьшению объема, постоянно ведут мониторинг для подтверждения соответствия определенным качественным показателям.

Проверка качества воды может быть актуальна и для обычного гражданина.

Что это такое?

Загрязнение подземных вод – изменение их качественного состава к худшему, если произошло смешивание с водами, которые при отсутствии фактора антропогенной деятельности не стали бы источником их пополнения, так как природными они не являются.

Чаще всего это означает их несоответствие критериям, согласно которым вода признается питьевой.

• Бытовым. Провоцируется отходами повседневной жизнедеятельности людей, а также попаданием в подземные водные бассейны канализационных стоков.
• Атмосферным. Разновидность считается относительно безопасной, хотя дожди, снег неизбежно «впитывают» поднимающиеся в верхние слои атмосферы газообразные выбросы промышленных объектов.
• Производственным. Уровень загрязнения использованных в промышленности вод, наличие и концентрация в них определенных макро- и микроэлементов – прямое следствие того, чем занимается предприятие. Тип примесей, «насыщенность» загрязнения определяют, можно ли эту «отработанную» воду выпустить в открытые водоемы или необходима предварительная фильтрация, чистка.

Загрязнение подземных вод провоцирует самая разная антропогенная деятельность.

Исходя из этого, оно классифицируется на несколько видов.

Химическое означает увеличение концентрации в составе вод определенных макро- и микроэлементов, чего не наблюдалось при мониторинге базового фона минерализации.

В воде появляются химикаты и их соединения, нетипичные для ее естественного состава. Иные признаки этого виды загрязнения – изменившиеся оттенок, температура, запах.

Оно признано наиболее стойким (химикаты сохраняются в воде надолго, в горные породы и субстрат практически не «впитываются»), как следствие – максимально опасным для человека. Еще вредные вещества способны «перемещаться» на значительные дистанции по водоносным пластам.

Нефтяное загрязнение – одна из разновидностей предыдущего вида, вызывается неочищенной нефтью и продуктами ее переработки, использующимися в абсолютном большинстве промышленных отраслей.

Нефть растворяется слабо, очень «неохотно» с ней смешивается, поэтому, попав в подземные воды, собирается ближе к поверхности водоносного пласта, превращаясь в некое подобие линзы.

Радиоактивное загрязнение подземных вод означает попадание в них изотопов тяжелых металлов. То есть, это еще один вариант химического загрязнения. Их наличие в воде для людей просто убийственно (то же касается и химикатов).

Засорение радионуклидами редко бывает не комплексным. Оно затрагивает не только подземные, но и надземные воды, воздух, литосферу. Избавиться от радионуклидов чрезвычайно сложно.

После первичного их обнаружения в подземных водах начинается мониторинг на предмет выявления концентрации. Далее уровень загрязнения устанавливается, исходя из отклонений от первого полученного значения.

Диффузное загрязнение – это жидкие промышленные отходы и стоки из очистных установок производственных предприятий, попадающие сначала в открытые водоемы, а оттуда, просачиваясь через их дно – в бассейны подземных вод.

Как правило, такие сбросы происходят регулярно, их состав отличается постоянством, поэтому можно четко локализовать область засорения и отследить все посторонние примеси. Но «хорошо известные» – не значит «неопасные».

Агрохимическое загрязнение удобрениями и пестицидами спровоцировано современными методами ведения сельского хозяйства.

Признано даже более вредным, чем отрицательное воздействие на подземные воды промышленности и сбросов «повседневных» коммунальных отходов.

Тепловое загрязнение означает рост температуры подземных вод после сбрасывания в них стоков без предварительного охлаждения. Такой же эффект нередко дают разовые сбросы с территорий и объектов хранения опасных отходов.

Еще такая вода опасна тем, что активизирует «растворение» карстовых горных пород, увеличивает токсичность химических соединений и вызывающих загрязнение веществ, уже имеющихся в составе подземных вод. Поэтому, исходя из оценки отрицательного воздействия на их бассейны, этот тип загрязнения лишь немного уступает химическому.

Бактериальный засор провоцируют отходы повседневной жизнедеятельности человека в быту. Они буквально кишат бактериями и микроорганизмами. Вся эта микрофлора вполне способна спровоцировать вспышку болезни, даже эпидемию.

В сравнении с прочими типами загрязнения данное не считается специалистами особо опасным – срок жизни патогенных микроорганизмов ограничен, они обладают свойством «прилипать» к молекулам грунта.

Каковы главные источники?

Что конкретно провоцирует загрязнение подземных водоносных пластов:

• Нефтяное. Это нефтедобывающая промышленность и все, что с ней связано. В ходе разработки нефтеносных пластов неизбежно затрагиваются окружающие их породы, а они нередко содержат грунтовые воды либо играют роль водоупорных пластов.
• Радиоактивное. Его причина – ядерные взрывы, аварии, выбросы на промышленных объектах, использующих радионуклиды (в том числе, на атомных электростанциях) либо добывающих, производящих их. Наибольшей «живучестью» в воде характеризуются изотопы стронция, урана, радия, цезия.
• Химическое. Самые типичные источники загрязнения подземных водоносных горизонтов – нефть и продукты ее переработки, тяжелые металлы и их соединения, любые промышленные отходы (особенно «усердствует» в этом плане цветная металлургия), химикаты сельскохозяйственного назначения. Может спровоцировать его и вода из рудников, шахт, природные «рассолы», поднимаемые из наиболее глубоких подземных водных бассейнов.
• Диффузное. Источником может быть практически любое промышленное и сельскохозяйственное производство.
• Агрохимическое. В сельском хозяйстве активно применяются агрохимикаты. Это удобрения, гербициды, пестициды и иные яды для уничтожения вредителей. Ими обрабатываются растения и почва. Дождевая вода «уносит» их вглубь, помогая просачиваться в грунт и дальше. Наиболее опасны для здоровья человека соединения азота и его солей, содержащиеся в агрохимикатах.
• Тепловое. Его основной источник – промышленное производство (особенно предприятия энергетического комплекса) и хранилища опасных отходов. Вследствие аварий может произойти сброс вод без их предварительного охлаждения либо утечка.
• Бактериальное. Стоки из канализации, сбрасываемые коммунальными службами в открытые водоемы. Иные объекты, способные вызвать такое загрязнение – выкопанные без учета требований и норм санитарии выгребные ямы, септики, колодцы для сброса отходов, скотные дворы.

Охрана от засорения и истощения

Необходимые для их защиты от загрязнений мероприятия разрабатываются на уровне федеральной представительной и исполнительной власти.

Также приняты Санитарные правила СП 2.1.5.1059-1. Они так и называются: «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения».

Сформулированные в этом нормативно-правовом акте предписания и требования относятся ко всем подземным водам, которые уже используются или могут быть использованы для питья, снабжения населенных пунктов и промышленных объектов по системе водопроводов, как лечебные.

Их должны соблюдать все лица, каким бы то ни было образом влияющие на состояние подземных вод или потенциально имеющие такую возможность.

В указанном нормативно-правовом акте перечислены следующие мероприятия, призванные обеспечить санитарную охрану залегающих под землей вод:

• создание на поверхности зон санитарной охраны (ЗСО), окружающих подземные бассейны питьевой воды;
• разработка регламентов и процедур для получения лицензии потенциальными водопользователями и для начала любой деятельности, способной повлиять на их состояние;
• проверка с помощью экспертизы на соответствие санитарно-эпидемиологическим нормам технологий, строительных проектов, разработок по модернизации и реконструкции, реально или потенциально затрагивающих подземные воды;
• установление ответственности за нарушение требований нормативно-правовых актов в области водопользования;

Что это означает для лиц, деятельность которых так или иначе влияет на состояние:

• неукоснительное следование требованиям законодательства в том, что затрагивает вопросы водопользования, касается суточных лимитов водозабора и условиям соглашения, являющегося неотъемлемым приложением к лицензии водопользователя;
• организация и соблюдение границ ЗСО;
• разработка и внедрение в практику системы мероприятий, цель которой – предотвращение и ликвидация утечек промышленных вод и защита подземных водоносных горизонтов от прочих источников загрязнения;
• непрерывное усовершенствование технологических процессов и оборудования для чистки промышленных и сточных вод;
• мониторинг изменений состава подземных вод, которые потенциально могут пострадать от находящихся неподалеку промышленных объектов;
• складирование и захоронение отходов производства с соблюдением требований безопасности и только в согласованных с компетентными органами местах.

Качество подземной H2O определяется, исходя из их соответствия следующим критериям:

• предельно допустимая концентрация химикатов или их ориентировочный допустимый уровень;
• допустимый уровень содержания отдельных микроорганизмов;
• нормы обеспечения радиационной безопасности.

Меры борьбы

Общий алгоритм действий таков:

1. Проведение гидрогеологических исследований, позволяющих обнаружить «виновника» загрязнения. Чаще всего он очевиден, но иногда это становится сложной задачей.
2. «Оконтуривание» территории, на которую уже распространились загрязненные воды, оценка темпов и прогнозирование направления их передвижения.
3. Разработка и реализация мероприятий для «реабилитации» загрязненных подземных вод и прекращение их дальнейшего распространения. Можно применить дренажные системы («перехват»), барражные завесы («изоляцию»), принудительную откачку загрязненных подземных вод насосами через систему скважин, геохимические «барьеры», помогающие «перевести» вредные химикаты и иные вещества в малоподвижную форму.

Базовое мероприятие, предупреждающее истощение запасов воды под землей – «принудительное» их пополнение через перевод поверхностных стоков в подземные.

• установление суточных норм забора вод для любого объекта промышленности в индивидуальном порядке с учетом представленных им обоснований собственной потребности;
• рационализация размещения водозаборов в определенной местности;
• как можно более точная оценка имеющихся запасов питьевых подземных вод (цель – максимально рациональное их использование в будущем).

Как обычному потребителю проверить грунтовые воды на чистоту?

Есть методы проверки, применимые в домашних условиях. Точный химический состав воды они, конечно, определить не помогут, но результаты позволят решить, стоит ли обращаться за экспертным заключением:

• Поставить на весы один и тот же стакан, заполненный грунтовой водой, а затем – бутилированной или налитой из кулера. Чистая вода легче загрязненной.
• Долить в стакан свежезаваренного листового черного чая немного грунтовой воды из скважины, колодца. Если он светлеет, то все нормально. Когда он превращается в мутную взвесь – наоборот.
• Дать стакану или банке с водой постоять в темном месте примерно двое суток. При наличии загрязнения она зеленеет, на поверхности появляется пленка, стенки емкости покрываются белесым налетом.
• Вскипятить воду, слить ее и осмотреть кастрюлю. О проблемах с качеством воды свидетельствует обильная накипь разных оттенков: серого, коричневого и желтого.
• Капнуть немного воды на зеркало и дать высохнуть. Если на нем после испарения остается отчетливый серовато-белый след, грунтовую воду лучше не пить.

Существуют и специальные экспресс-тесты – бумажные полоски, пропитанные специальными реагентами, индикаторные трубки или порошки.

Проверить, насколько питьевая (а еще сточная, техническая, минеральная, очищенная)H2O удовлетворяет требованиям ГОСТа можно в:

• Роспотребнадзоре;
• лабораториях водоканала;
• лабораториях на санэпидстанциях;
• независимых частных лабораториях, имеющих аккредитацию и получивших лицензию на данный вид деятельности.

Ими проводятся следующие виды анализов:

• Стандартный. Исследуются базовые характеристики воды – кислотно-щелочной баланс, цвет, запах, мутность, жесткость, концентрация солей железа, соединений серы, хлора.
• Расширенный. Добавляются анализы, выявляющие концентрацию нитратов, нитритов, соединений кремния, магния, меди.
• Микробиологический. Изучается любая имеющаяся в воде микрофлора (бактерии, микробы, вирусы), выявляется патогенная.

В нем перечисляются все анализы и исследования, которые будут проводиться, срок, в течение которого гражданин должен получить ответ, форма его предоставления и стоимость услуги. Для гарантии объективности результата можно пригласить специалиста, чтобы он провел забор проб самостоятельно.

Заключение

Человек не может жить без воды. Основные ее резервы располагаются под землей. Антропогенная деятельность – основной источник загрязнения подземных вод.

Соответственно, наличие комплекса действенных мероприятий и процедур, минимизирующих вред, причиняемый ценному природному ресурсу, принадлежащему государству, совершенно необходим.