7. Характеристика і прогноз якості підземних вод

Оцінка якості підземних вод проводиться за результатами хімічних аналізів проб води, відібраних як у процесі робіт, так і за результатами робіт попередніх років.

Оскільки оцінюються запаси мінеральної води, що міститься в обухівському водоносному горизонті, то основна увага була приділена вивченню якості підземних вод цього горизонту.

Крім того, дається характеристика якості вод відкладів четвертинного та бучацького водоносних горизонтів, що залягають у покрівлі та підошві останнього.

Нижче приводиться якісна характеристика вод зазначених горизонтів зверху униз.

Води алювіальних відкладів четвертинної системи

Характеристика якості вод четвертинного горизонту у межах ділянки проводиться за результатами аналізів п’яти свердловин, пробурених раніше при пошуках прісних та мінеральних вод [32,33,44].

Якість вод цього горизонту, в основному, залежить від літології водовміщуючих порід та відкладів, що їх перекривають. У залежності від цих факторів змінюється якість вод по площі (граф. додат.3). У межах діючого водозабору №7 слабосолонуваті води з мінералізацією 1,5 г/дм³.

Прісні води поширені на південний захід від водозабору №7 АТЗТ «Новомосковський завод мінводи», в крупній балці Березнєговатій, де відклади алювію перекриті малопотужними четвертинними суглинками, тому ці умови найбільш сприятливі для інфільтрації атмосферних опадів (св.№15549). Ці води мають мінералізацію до 1,0 г/дм³.

За хімічним типом води у цій частині ділянки, в основному, сульфатно-гідро-карбо-

натні натрієво-кальцієві. Водневий показник знаходиться у межах 7,6-8,2.

На південь, південний захід та захід від водозабору № 7 води стають, в основному, вельми солонуватими і слабосолонуватими з мінералізацією до 1,38-1,90 г/дм³. Тут водовміщуючі алювіальні піски перекриті глинами, суглинками, відсутній поверхневий стік. Тому якість вод у четвертинному горизонті тут не завжди задовольняє вимогам, що пред’являються до питних вод.

Води відкладів обухівської світи

Обухівський водоносний горизонт на території району робіт експлуатує 5 водозаборів, з яких 3 подають воду для госппитних цілей і 2 – для розливу мінеральної води «Дніпропетровська» і «Новотроїцька».

Тому якість вод обухівського водоносного горизонту оцінюється відповідно до вимог ДСТУ 878-93 «Води мінеральні питні», ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» і ДержСанПіН «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого водопостачання».

Характеристика якості вод обухівського водоносного горизонту на ділянці робіт проводиться за даними раніше виконаних геологорозвідувальних робіт [44,47] та доповнюється дослідженнями у процесі проведення розвідувальних робіт з оцінки запасів підземних мінеральних вод на водозаборі №7.

Води обухівських відкладів, в основному мають задовільні органолептичні властивості: вони без кольору, запаху, смаку, вельми прісні або солонуваті. Мінералізація вод на площі ділянки коливається від 0,47 до 1,0 г/дм³, загальна жорсткість – від 4,6 до 5,60 ммоль/дм³, збільшуючись з півдня на північ (граф. додат.4).

На переважній території ділянки розвинуті прісні води з мінералізацією менше 0,5-1,0 г/дм³ і загальною жорсткістю до 4,60 ммоль/дм³.

У водах виявлено бальнеологічні мікрокомпоненти, вміст яких складає: зокрема метакремнієва кислота 34,9-57,9 мг/дм³.

Хімічний тип вод у центральній та північній частині ділянки переважно гідрокарбонатний натрієвий, гідрокарбонатно-хлоридний натрієвий, у південній частині – хлоридний натрієвий.

Реакція води нейтральна або лужна (рН=7,1-8,4).

У бактеріологічному відношенні води здорові (колі-індекс < 3, ЗМЧ – не виявлено, синьогнійна паличка – відсутня) – текст. додаток Щ.

Води відкладів бучацької серії

Характеристика якості вод відкладів бучацької світи приводиться на основі раніше проведених гідрогеологічних досліджень. Ці води детально вивчалися при розвідці міне-ральних вод [32]. У межах ділянки робіт водоносний горизонт не експлуатується, що пе-редбачає зберігання хімічного складу вод.

Води за органолептичними властивостями прозорі, без кольору і запаху, без смаку, слабко солонуваті чи солоні, сухий залишок яких коливається від 1,82 до 46,14 г/дм³, зага-льна жорсткість знаходиться у межах 17,88-124,5 ммоль/дм³.

Води з мінералізацією близько 2 г/дм³ поширені у північно-східній частині району. На решті території розвинуті, в основному, води солоні із сухим залишком 2,50-46,14 г/дм і загальною жорсткістю 5,82-124,5 ммоль/дм³.

За хімічним типом води переважно хлоридні натрієві. Реакція води нейтральна та лужна (рН=6,4-7,8). Бактеріологічний стан води добрий: колі-тітр більше 333, колі-індекс менше 3.

Таким чином, води відкладів бучацької світи через незадовільну якість для водопостачання непридатні.

У водах даного горизонту раніше проведеними роботами виявлені мікрокомпоненти, вміст яких складає: брому 5,98-6,34 мг/дм³, йоду 2,51-3,43 мг/дм³, що додають їм бальнеологічні властивості [32].

Мінеральні води бучацьких відкладів використовуються у ДОФТЛ «Солоний Лиман» для зовнішнього та внутрішнього застосування.

Якість води діючого водозабору №7 (св.№55е) АТЗТ «Новомосковський завод мінводи»

У межах родовища мінеральної води «Новотроїцька», що вивчається, знаходиться водозабір №7, що складається з двох експлуатаційних свердловин №№55е і 66е (резервної), за допомогою яких водоспоживач завод мінводи експлуатує з 2007р. обухівський водоносний горизонт.

Нижче приводиться характеристика якості вод експлуатаційної свердловини №55е, яка оцінюється.

Характеристика якості вод надана за результатами проб води, відібраних із свердловин у процесі експлуатації та дослідно-експлуатаційної відкачки.

Усього використано 38 хімічних аналізів (текст. додат. Х,Ц,Ч,Ш).

За своїми органолептичними властивостями води без кольору, прозорі, без запаху, на смак прісні. За температурним режимом води відносяться до холодних (t =10°-13°C).

У процесі досліджень, виконаних у свердловині протягом 2002-2010рр., мінералізація води змінювалася у межах 0,61-0,82 г/дм³, в основному складаючи 0,64-0,7 г/дм³, загальна жорсткість 4,2-4,8 ммоль/дм³. Активна реакція води нейтральна до лужної (рН= 7,1-8,4).

За хімічним типом води гідрокарбонатні, сульфатно-гідрокарбонатні кальцієво-натрієві, магнієво-кальцієво-натрієві. У воді виявлені мікрокомпоненти, вміст яких складає: метакремнієвої кислоти 34,9-57,9 мг/дм³ .

У бактеріологічному відношенні вода, що досліджується, здорова (колі-індекс менше 3, ЗМЧ – не виявлено) – текст. додаток Ш.

Вміст радіонуклідів знаходиться у припустимих межах (текст. додат.7Д).

Згідно ДСТУ 878-93 “Води мінеральні питні” і кондиціям для природної столової води «Новотроїцька” встановлені такі норми: мінералізація 0,6-1,0 г/дм³, вміст гідрокарбонатів (НСО₃) 50-80 %- екв., натрія та калія (Na+K) 40-70 %-екв., хлору (Cl) <38 %-екв, сульфатів (SO₄) 15-40 %-екв., кальцію (Са) 20-40%-екв., магнію (Мg) <30 %-екв.

Вода, що задовольняє цим вимогам, експлуатується свердловиною №55е АТЗТ «Новомосковський завод мінводи».

Враховуючи, що мінеральна столова вода “Новотроїцька” використовується для питних цілей, вона повинна задовольняти вимогам ДСТУ 878-93 та встановленим кондиціям.

У нижченаведенії таблиці 7.1 приводиться порівняння нормованих показників за ДСТУ 878-93 і кондиціям із фактичним вмістом останніх у воді свердловини №55е.

Таблиця 7.1 – Порівняння показників ДСТУ 878-93 «Води мінеральні питні»

з фактичним вмістом компонентів у воді свердловини №55е

Найменування показників	Розмірність	Норма ДСТУ 878-93 і кондицій	Вміст компонентів у воді
			від	до
Нітрати (по NO3-)	мг/дм3	50,0	відс.	7,0
Нітрити (по NO2-)	-//-	2,0	0	0,5
Миш’як (As)	-//-	0,05	відс.	0,0062
Свинець (Pb)	-//-	0,1	0,0006	0,01
Цинк (Zn)	-//-	5,0	0,003	0,11
Селен (Se)	-//-	0,05	0,0001	<0,01
Уран (U)	г/дм3	8·10-5*	відс.	<2,0·10-8мг/дм3
Кадмій (Cd)	мг/дм3	0,01	0,00003	0,004
Мідь (Си)	-//-	1,0	0,0006	<0,005
Ванадій (V)	-//-	0,4	0,0557	0,0797
Ртуть (Нg)	-//-	0,005	відс.	<0,001
Хром (Cr)	-//-	0,5	відс.	0,0064
Стронцій (Sr)	-//-	7,0	0,57	5,3
Радій (Ra)	г/дм3	2,7·10-11*	відс.	3·10-12
Фтор (F)	мг/дм3	1,5	0,18	0,65
Феноли	-//-	0,001	відс.	<0,001
Вуглець органічний	-//-	8,0	2,8	3,5
Гідрокарбонат-іон (НСО3-)	-//-	300-500	311,1	414,8
Сульфат-іон (SO4-)	-//-	50-200	84	185
Хлор (Cl-)	-//-	<80	21	49,6
Кальцій (Са2+)	-//-	35-100	48	70
Магній (Mg2+)	-//-	<50	11	24
Натрій + калій (Na++K+)	-//-	50-200	92	214
Мінералізація	г/дм3	0,6-1,0	0,61	0,82

Примітка: *Норми по урану (U) та радію (Ra) взяті по НРБУ-97 (зауваження експерта)

Як видно з таблиць, вода даного водозабору за всіма показниками задовольняє вимогам ДСТУ 878-93 та встановленим кондиціям.

Дані хімічних аналізів проб води свідчать про стабільність якості води у часі (текст. додат. Х,Ц). Середньорічний водовідбір за цей період збільшився з 3,0 м³/добу до 9,0 м³/добу.

Під час проведення розвідувальних робіт з метою оцінки запасів мінеральної води «Новотроїцька» вивчення якості останньої проводилось у період трьохмісячної дослідно-

експлуатаційної відкачки води із свердловини №55е, проведеної у двох режимах експлуа-

тації (переривчастому і безперервному) з водовідбором відповідно 78 та 312м³/добу. За період відкачки зміни хімічного складу води не спостерігалося (текст.додат. Х,Ц).

Значення величини загальної мінералізації за період відкачки склало 0,66-0,75 г/дм³, тобто відповідало вимогам ДСТУ 878-93. Вміст гідрокарбонатів (НСО₃), натрію та калію (Na+K), хлору (Cl) на протязі відкачки відповідає нормам ДСТУ 878-93.

Мінералізація води, склад та вміст нормованих компонентів – гідрокарбонатів, хлору, сульфатам, натрію та калію до кінця розрахункового періоду будуть знаходитись у межах встановлених кондицій. Це підтверджується графіками напівлогарифмічної залежності зміни вмісту останніх у часі (рис.7.1). З рисунку видно, що прогнозна величина мінералізації води водозабору на кінцевий строк роботи (27,5 років) складає 0,7 г/дм³, гідрокарбонатів – 66 екв.%, хлору – 9,5 екв.%, натрію та калію – 54 екв.%, сульфатів (SO₄) – 31,5 екв.%, що знаходиться у межах встановлених кондицій.

Виконаний Українським НДІМРтаК комплекс фізико-хімічних досліджень підземних вод ділянки дозволяє оцінити воду свердловини №55е як холодну гідрокарбонатну, сульфатно-гідрокарбонатну кальцієво-натрієву, магнієво-кальцієво-натрієву слабкої мінералізації, слаболужну, придатну для промислового розливу в якості мінеральної природної столової. Приведений якісний склад води практично стабільний.

Результати хіманалізів показали, що якість води стабільна і відповідає встановленим кондиціям (текст.додат.К, Х, Ц).

Індустріально-технічні властивості води, в основному, задовільні: вони вспінюючі (F>200), з більшою кількістю м’якого осаду (250<Н<500), не кородують (К_К + 0,0503 Са⁺⁺< 0; К_К <0).

Запропоновані до затвердження запаси мінеральних вод мають середню мінералізацію 0,70 г/дм³. Незначне соленакопичення вод, а також низький вміст у розвіданій воді вільної вуглекислоти (до 13,2 мг/дм³), виключає випадіння солей в осад на стінках трубопроводу. Це підтверджується і даними експлуатації свердловини №55е на протязі трьох років і дослідно-експлуатаційної відкачки на протязі трьох місяців, при яких не спостерігалися солевідклади на стінках водопроводу при подачі води водоспожи-вачеві та при відводі її при відкачці.

Як указувалося вище, територія діючого водозабору заводу мінводи (св.№55е) вільна від забудови.

Організація зон санітарної охорони на вищевказаному водозаборі можлива, про що свідчить висновок Дніпропетровської облсанепідемстанції (текст. додат.7Д). Обухівський водоносний горизонт, що експлуатується, на площі водозабору незахищений від зовнішнього забруднення. Безпосередньо у покрівлі горизонту залягають межигірські сильноглинисті піски, витримані по площі, потужністю 15,0м.

У покрівлі алювію залягають суглинки потужністю до 10,0м, витримані по площі.

За критеріями захищеності такий водозабір відноситься до незахищеного [34].

Джерела забруднення підземних вод у районі в районі діючого водозабору не існують.

При експлуатації водозабору необхідно передбачити комплекс природоохоронних заходів щодо запобігання забрудненню підземних вод.

Навколо водозабору створюється зона санітарної охорони з трьох поясів:

першого – строгого режиму, другого і третього – режимів обмеження [11,13].

Перший пояс – зона строгого режиму встановлюється навколо експлуатаційної свердловини у радіусі не менш 50м, тому що використовуються недостатньо захищені підземні води. На діючій свердловині №55е є зона санітарної охорони строгого режиму. Територія першого поясу повинна бути спланована, обгороджена. Тут заборонені усі види будівництва, не зв'язані з експлуатацією свердловин, розміщення житлових та суспільних будинків; будинки повинні бути каналізовані. Вхід стороннім на територію заборонений.

Водозабір цілодобово охороняється охоронцями з постійним радіо та телефонним зв’язком.

Другий пояс зони санітарної охорони призначений для захисту водоносного горизонту від мікробних забруднень. Межі другого поясу встановлюються розрахунком, що враховує час просування мікробного забруднення води до водозабору.

Радіус зони визначається за формулою:

R=

де: Q – проектна продуктивність водозабору, приймається 288 м³/добу;

Тм – час виживання бактерій в умовах підземного потоку, приймається для II

кліматичного району і дорівнює 200 діб (у відповідності до СНіП 2.01.01-82 “Строи-тельная климатология и геофизика”);

m – потужність пісковиків обухівської світи, що дорівнює 12,6м;

μ – водовіддача порід, прийнята для обухівських пісковиків 0,025 [12,табл.ІІ-5]

R = = 241,2 241 м

У цій зоні забороняється забруднення території нечистотами і відходами, розміщення паливно-мастильних матеріалів, ядохімікатів, мінеральних добрив, застосування добрив і ядохімікатів.

У санітарні заходи другого поясу також включається виявлення, тампонаж усіх ста-рих і дефектних свердловин, регулювання буріння нових свердловин.

Третій пояс зони санітарної охорони призначений для захисту підземних вод від хі-мічних забруднень. Розташування межі третього поясу визначається розрахунком, який враховує час просування хімічного забруднення води до водозабору, та повинний бути більше розрахункового терміну роботи водозабору, але не менш 25 років (R_підт.).

Радіус можливого підтягування вод із мінералізацією більше, ніж заявлена, визначається за наступною залежністю:

R_підт. =

де: Q – проектна продуктивність водозабору, що дорівнює 288 м³/добу;

Т – розрахунковий час, 1·10⁴ добу;

m – середня потужність водоносного горизонту, що дорівнює 12,6 м ;

μ – водовіддача порід, що дорівнює 0,025

R_підт. = = 1705,6 ≈ 1706 м.

На території третього поясу повинні передбачатися санітарні заходи,

аналогічні заходам у другому поясі.