Охорона пiдземних вод вiд виснаження i забруднення

Значення пiдземних вод для народного господарства важко переоцi­нити. Ось чому охорона пiдземних вод вiд виснаження i забруднення обов’язкова.

Охорона вiд виснаження. В районi дiї великого водозабору, як пра­вило, вiдбувається зниження рiвня пiдземних вод на ту чи iншу величи­ну. Однак, не кожне зниження рiвня свiдчить про виснаження водоносно­го горизонту. Небезпека виснаження загрожує в тому випадку, коли вiдбiр пiдземних вод перевищує встановлену величину експлуатацiйних запасiв в районi дiї даного водозабору.

Для того, щоб пiдземнi води не витрачалися даремно, фонтануючi свердловини повиннi бути обладнанi крановими пристроями.

У випадку виснаження водоносних горизонтів часто приступають до їнього штучного поповнення. Це один з найбільш ефективних заходів комплексного використання водних ресурсів, котрий дозволяє оптимізувати відбір підземних і поверхневих вод в заданому регіоні, створювати обігові системи водопостачання з водоносними горизон-тами як з регулюючими ємностями, регулювати якість води, а також на протязі тривалого часу експлуатувати водозабірні споруди в найвигіднішому режимі підтримання стабільних напорів в водонос-ному горизонті. Системи штучного поповнення підземних вод спочат-ку використовувались для очищення підземних вод з підвищеною мутністю (замість фільтрування на спеціальних фільтрах), лише згодом стали засобом інтенсифікації діючих водозаборів підземних вод.

Як джерела поповнення можуть використовуватись води річок, озер, водосховищ, каналів, шахтові та дренажні води, нагріті (відпрацьовані) води з установок кондеціювання повітря або систем технологічного охолодження виробничого устаткування та апаратури. Якщо дозволяє спеціальне санітарно-гігієнічне обладнання, то можуть використовуватись і доочищені або слабозабруднені стічні води. Найсприятливіші умови для поповнення створюються в районах з теплим та помірним кліматом, при наявності надійного джерела поповнення та при експлуатації безнапірного водоносного горизонту, складеного з достатньо проникливих порід при малій потужності покривних відкладів і відсутності в розрізі прошарків слабоводопроникливих порід.

В комплекс споруд штучного поповнення підземних вод входять споруди для забору води з джерела поповнення, попередньої її підготовки і власне інфільтраційні споруди, через які подається (інфільтрується) вода в водоносний шар. Інфільтраційні споруди поділяють на відкриті (басейни, канали, майданчики тощо) та закриті (свердловини, колодязі, галереї).

Відкриті інфільтраційні споруди застосовуються для поповнення грунтових вод при відсутності або малій потужності слабоводо-проникливих покривних відкладів. Найбільше поширення отримали інфільтраційні басейни, рідше - канали.

Закриті інфільтраційні споруди застосовуються в тих випадках, коли водоносний горизонт з поверхні перекритий слабоводопроник-ливими породами або при шаруватій будові зони аерації. Інколи такі споруди приходиться застосовувати через відсутність площ для споруд відкритого типу.

Найпоширенішими спорудами інфільтрації закритого типу є свердловини, котрі поділяють на три типи: 1) свердловини, через котрі подається вода безпосередньо в водоносний горизонт (самопливом або нагнітанням); 2) свердловини, котрі забезпечують дренування верхнього водоносного горизонту і здійснюють перетікання здренова-ної води в нижчезалягаючий водоносний горизонт для його попов-нення (такі свердловини ще називають дренуючо-поглинаючими); 3) свердловини подвійного призначення, котрі працюють навперемінно як поглинаючі і як водозабірні (такі свердловини використовуються, наприклад, при необхідності створення запасів води в період великого поверхневого стоку з метою використання накопиченої води під час настання дефіциту в водокористуванні).

Охорона вiд забруднення. Важливою складовою частиною вивчення прісних підземних вод є дослідження та прогноз якості підземних вод в зв’язку з охороною їх від забруднення.

Забруднення підземних вод зумовлено проникненням в водоносні горизонти промислових відходів, забруднюючих речовин сільського господарства, а також природних некондиційних за складом та міне-ралізацією вод (підземних та поверхневих), джерелами яких є техногенні та природні системи.

Джерел забруднення підземних вод дуже багато. Сюди входять: трубопроводи, каналізаційні колектори (котрим властиві постійні та аварійні витрати), відстійники, хвостосховища, шламонакопичувачі, димові та газові викиди (вони попадають в підземні води після інфільтрації атмосферних опадів); води шахт, териконів, кар’єрів; автозаправні станції, дороги. Забруднення відбувається також за рахунок побутових відходів, об’єктів тваринництва, внесення добрив та засобів хімізації землеробства. При потужних водозаборах артезіанських вод через підстелюючі водотриви часто проникають нижчезалягаючі мінералізовані води. Ось такий далеко неповний перелік джерел забруднення.

Охорона підземних вод, це:

- суворе дотримання законодавчих актів з охорони природного середовища та водних ресурсів;

- здійснення технічних та технологічних заходів, скерованих на зменшення забруднення довкілля та підземних вод (зменшення кіль-кості промислових відходів та створення безвідходного виробництва, багаторазове використання води в технологічному циклі, будівництво очисних споруд та вдосконалення очищення і обезводнення відходів, запобігання витоку стоків з земної поверхні в глибину);

- суворе дотримання вимог до порядку проведення розвідки підземних вод, до проектування, будівництва та експлуатації водоза-борів підземних вод;

- проведення водоохоронних заходів по захисту підземних вод.

Водоохоронні заходи поділяють на профілактичні та спеціальні.

До профілактичних заходів відносяться: вибір такого розташу-вання об’єкта (промислового, сільськогосподарського), при якому його негативний вплив на довкілля та прісні підземні води буде мінімальним; прогноз якості води на водозабірній споруді; ретельне дотримання зон санітарної охорони водозабору; оцінка при проек-туванні впливу об’єкту на підземні води та довкілля; вивчення захищеності підземних вод; створення на крупних об’єктах (хімічної, нафтопереробної, металургійної, гірничо-збагачувальної, фармацев-тичної та інших галузей промисловості) і централізованих водоза-борах мережі спостережних свердловин для контролю за якістю підземних вод; систематичний контроль за рівнем забруднення підземних вод та прогнозування його розвитку; виявлення і облік фактичних та потенційних джерел забруднення підземних вод.

Проект промислового або сільськогосподарського об’єкта, котрий буде забруднювати підземні води, повинен обов’язково включати в себе проект мережі спостережних свердловин.

Серед спеціальних захисних заходів виділяють такі: ліквідація джерел забруднення підземних вод відкачуванням з центру джерела забруднення; відкачування забруднених підземних вод для локалізу-вання області забруднення та недопущення поширення забруднюючих речовин по водоносному горизонті; спорудження захисних водоза-борів для перехоплення забруднених підземних вод і створення гід-равлічного вододілу (завіси) між областю забруднених вод і областю чистих підземних вод, котрі експлуатуються; створення непроникли-вих екранів (стінок) навколо джерела забруднення і т.п.

Розрiзняють такi види забруднення пiдземних вод:

1. Б а к т е р і а л ь н е, викликане патогенними бактерiями. Воно створює загрозу епiдемiчних захворювань. Найбiльшу небезпеку бактерiальне забруднення створює в районах, складених з поверхнi трiщинуватими породами. Якщо в зонi аерацiї залягають пiщано-глинистi вiдклади по­тужністю 3-5 м, то цього достатньо, щоб вода очистилась вiд бакте­рiй.

2. Х і м і ч н е забруднення найбiльш поширене i важко усувається. Вiд­бувається воно за рахунок побутових i промислових вод, добрив, отру­тохiмiкатiв, якi потрапляють в бiльшостi випадкiв крiзь зону аерацiї у виглядi водних розчинiв. Тому велика загроза забруднення створю­ється при зрошеннi, де для поливу використовуються стiчнi води.

Хiмiчному забрудненню найбiльш пiддаються грунтовi води. Вони не захищенi вiд цього навiть при наявностi в зонi аерацiї потужних пi­щано-глинистих вiдкладiв. Хiмiчне забруднення утри-мується в пiдзем­них водах дуже довгий час. Головний метод боротьби з забрудненням - ­проведення попереджувальних заходiв.

3. М е х а н і ч н е забруднення мало розповсюджене, так як пiдземнi во­ди, окрiм карстових, досить швидко очищуються вiд механiчних домi­шок.

4. Р а д і о а к т и в н е забруднення виникає при роботi атомних установок, в районах розробки радiоактивних руд тощо. В деяких випадках радiоактивне забруднення зберiгається в водоносних породах тривалий час.

Кожний водозабiр пiдземних вод, що використовується для господарсько-питного водопостачання, повинен мати зони або округи санi­тарної охорони.

Перша зона (зона суворого режиму) має радiус не мен­ше 30 м при експлуатацiї артезiанських пiдземних вод i не менше 50 м при експлуатацiї грунтових вод. Тут забороняється спорудження будi-вель, за винятком тих, що мають безпосереднє вiдношення до водозабо­ру.

Друга зона (зона обмежень) охоплює область живлення водоносного горизонту, де може вiдбуватись забруднення джерела водопостачання. В межах цiєї зони забороняється зведення земляних плотин, проходка ко­лодязiв i стiчних канав.

Третя зона гiрничо-санiтарної охорони охоплює територiю, сумiжну з другою зоною. Границi її встановлюються в залежностi вiд гiдрогео­логiчних умов i заселення територiї. Тут нiяких обмежень не вводить­ся, але проводиться ретельний контроль за роботою очисних споруд.

Державний контроль за використанням пiдземних вод i їхня охорона вiд виснаження та забруднення здiйснюється органiзацiями Мiнiстерст­ва геологiї України i органами державного санiтарного нагляду.

Питання для контролю

1. Охарактеризуйте схему поділу територій при інженерно-геологічному районуванні на таксономічні одиниці.

2. Назвіть основні водонапірні басейни на території України.

1. Що таке природні і штучні запаси підземних вод?
2. Чим відрізняються поняття „запаси” і „ресурси” підземних вод?
3. Дайте визначення експлуатаційним запасам підземних вод.
4. Що таке прогнозні ресурси підземних вод?
5. Схарактеризуйте рівні геолого-економічної оцінки запасів підземних вод.
6. Схарактеризуйте категорії запасів А, В, С₁, С₂, Р.
7. Що таке зони санітарної охорони родовищ підземних вод, коли і як вони визначаються?
8. Охарактеризуйте види забруднення види забруднення пiдземних вод.

Практична робота №8 на тему: „Побудова карти гідрогеологічного та інженерно-геологічного районування та експлікації”

Д а н о: побудовані в ході попередніх практичних робіт графічні матеріали (геолого-літологічна карта, гідрогеологічний розріз, карта гідроізогіпс та глибин залягання дзеркала грунтових вод) а в індивідуальному завданні механічний склад та водно-фізичні властивості інженерних грунтів.

З а в д а н н я: побудувати карту гідрогеологічного та інженерно-геологічного районування, а також експлікацію до неї.