2. Мониторинг подземных вод

Имеющиеся результаты наблюдений показывают, что подземные воды так же, как и другие природные среды (атмосфера, поверхностные и морские воды, почвы), наряду с воздействием естественных природных процессов все большее влияние испытывают со стороны деятельности человека.

В последние годы в сферу интенсивного использования совместно с подземными водами верхней гидродинамической зоны, т.е. подземными водами зоны активного водообмена, во все больших объемах вовлекаются более глубокозалегающие подземные воды, используемые для водоснабжения, в бальнеологических целях или как источник ценного минерального сырья. Влияние антропогенной деятельности на подземные воды, в первую очередь, проявляется в изменении их уровненного режима и изменении их физических, химических, биологических свойств по сравнению с их естественным состоянием. Несовершенная хозяйственная деятельность приводит зачастую к снижению уровней, истощению, загрязнению и засолению подземных хозяйственно-питьевых вод, что делает эту воду частично или полностью непригодной для использования и может привести к серьезным экономическим и экологическим последствиям. В некоторых районах влияние антропогенной деятельности приобретает региональный характер.

В результате антропогенных воздействий в водную миграцию дополнительно вовлекаются огромные массы природных и искусственно созданных веществ, быстро изменяются исторически сложившиеся, нередко за длительное время, природные геохимические и биохимические равновесия в системе «подземные воды <=> горные породы <=> газы <=> органическое вещество <=> живые организмы», вследствие чего преобразуется не только качество подземных вод, но и ряд важнейших свойств, таких как скорость фильтрации, агрессивность к горным породам, электропроводность и др.

Одним из основных отрицательных последствий антропогенного воздействия на подземные воды является их загрязнение.

Под загрязнением подземных вод понимаются такие изменения их свойств (химических, физических, микробиологических, органических) по сравнению с естественным состоянием, которые делают подземные воды частично или полностью непригодными для хозяйственного использования.

Характеристика уровня загрязнения подземных вод включает оценку интенсивности загрязнения подземных вод, т.е. степени отклонения содержания загрязняющих компонентов от их предельно допустимых концентраций.

И

С =

нтенсивность загрязнения подземных вод по водопункту является относительной величиной и определяется отношением абсолютного значения содержания загрязняющего компонента (Č) к величине ПДК этого компонента, т.е. __Č__

ПДК

Можно выделить две основные степени загрязнения:

— содержание загрязняющих веществ выше фонового и продолжает возрастать, но остается ниже предельно допустимых концентраций (ПДК);

— содержание загрязняющих веществ выше ПДК. Эту степень в первую очередь можно разделить на градации: 1-10,10-100 и более 100 ПДК; последняя градация носит название экстремального загрязнения.

Различают следующие основные типы загрязнения подземных вод: химическое, микробное, тепловое, радиоактивное.

Химическое загрязнение проявляется в увеличении общей минерализации подземных вод относительно фоновой, возрастании концентраций некоторых макро- и микрокомпонентов, появлении в подземных водах несвойственных им специфических минеральных и органических соединений. Наиболее характерными и частыми компонентами химического загрязнения подземных вод являются: хлор, сульфаты, аммоний, нитриты, нитраты, железо, кальций, магний, сероводород, нефть, нефтепродукты, фенолы, фтор, медь, свинец, цинк, ртуть, хром, различные органические соединения. Химическому загрязнению подземных вод может сопутствовать (и в большинстве случаев сопутствует) интенсивная окраска, запах и повышенная температура. Химическое загрязнение подземных вод наиболее опасно и трудно устранимо.

Тепловое загрязнение подземных вод теплообменными сброс­ными водами и нагретыми стоками выражается в повышении температуры подземных вод. Сопутствующими процессами теплового загрязнения могут быть: уменьшение содержания кислорода в воде, изменение ее химического состава, появление микрофлоры, цветение воды и увеличение содержания в воде микроорганизмов.

Радиоактивное загрязнение связано с повышенным содержанием в воде радиоактивных веществ. Радиоактивные загрязняющие вещества характеризуются широким диапазоном полураспада: от нескольких и даже десятков лет (тритий, кобальт-60, стронций-90 и др.) до нескольких часов и дней (фосфат-32, цирконий-95, натрий-24; йод-131 и др.).

В соответствии с ГОСТ 17.1.3.06-82 (СТ СЭВ 3079-81) «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране подземных вод» в перечень источников загрязнения подземных вод включаются:

— места хранения и транспортирования промышленной продукции и отходов производства;

— места аккумуляции коммунальных и бытовых отходов;

— сельскохозяйственные и другие угодья, на которых применяются удобрения, пестициды и другие химические вещества;

— загрязненные участки поверхностных водных объектов, питающие подземные воды;

— загрязненные участки водоносного горизонта, естественно или искусственно связанные со смежными водоносными горизонтами;

— участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков;

— промышленные площадки предприятий, поля фильтрации, буровые скважины и другие горные выработки.

Загрязняющие вещества, попавшие в водоносный горизонт, перемещаются по направлению естественного потока подземных вод и в сторону водозаборных сооружений. Наряду с участками техногенных источников загрязнения водозаборные сооружения должны выступать важными объектами мониторинга подземных вод.

Очень существенно влияние атмосферы на изменение состава подземных вод. Это вызвано огромными техногенными выбросами веществ в атмосферу, их переносом на большие расстояния и выпадением на поверхность земли в виде аэрозолей (пыли) и осадков.

Если воздействие на подземные воды техногенных объектов и загрязненности на отдельных участках подземного водоносного горизонта носит локальный и весьма интенсивный характер, то влияние загрязненности атмосферы проявляется в региональном масштабе, хотя и с меньшей интенсивностью.

Атмосферные осадки, в которых содержатся значительные концентрации углеводородов, соединения серы, фосфатов, азота, а также тяжелые металлы и другие микрокомпоненты, которые частично попадают в грунтовые воды, являются основным фактором регионального и глобального загрязнения подземных вод. Таким образом, с загрязняющим воздействием атмосферы связано возникновением нового искусственного гидрогеохимического фона грунтовых вод.

Следовательно, можно выделить локальные и региональные области загрязнения и изменения качества подземных вод. Первые обусловлены влиянием отдельных объектов, водозаборных сооружений, населенных пунктов, рек; вторые — преимущественно влиянием атмосферы.