Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Поиски и разведка подземных вод и мероприятия по их охране от загрязнения и истощения. Учебное пособие
.pdf
техногенные процессы взаимодействия вода порода и получить некоторые
миграционные параметры.
Объем пробы воды, отбираемой на химический анализ, зависит
от того, каким способом и на сколько компонентов будет анализироваться
вода. Например, для общего анализа (Са2+, Mg2+, Na+, К+, NH4, Сl-, SO
2-
CO
, pH) требуется 1-1,5 л. Примерно такой же объем воды необходим для
3
2-
HCO
4
-
3
спектрального анализа на 15-20 элементов (преимущественно металлов),
спецанализа (В, F-, NO
-
, NO
2
-
, H4Si04, Р, pH, окисляемость, Fe2+, Fe3+, Mn2+,
3
фенолы). Для изучения содержания нефтепродуктов требуется 1-2 л загрязненной воды, содержания формальдегида, пиридина, ароматических
углеводородов требуется 0,5-1 л.
В лабораториях изучается состав вод от ультрапресных до минерализованных рассолов, от ультракислых до щелочных с различными концентрациями органических и других веществ. Применяются различные инструментальные методы анализа воды: метод ионной хромотографии, колориметрический, полярографический, потенциометрический с использованием ионселективных электродов, атомно-сорбционная спектрометрия, газовая хромотография, пламенно-фотометрический, нейтронно-активационный методы и др.
В настоящее время используются различные современные методы
анализа воды. Например, для определения неорганических показателей
применяются масс-спектральные и атомно-эмиссионные методы с индуктивно связанной плазмой, позволяющие установить присутствие в воде 72 элементов. Для проведения анализа требуется 8 мл воды. Эти рекомендации
не могут рассматриваться как постоянно действующие, поскольку приборная
аналитическая база постоянно совершенствуется, особенно для полевых
работ. Количество портативных лабораторий неуклонно растет.
При полевых анализах химического состава подземных вод используют
органолептические, химические, электрометрические и фотометрические
методы. Органолептические методы основаны на восприятии органами чувств
человека физических свойств воды (запаха, вкуса и привкуса) и качественной
их оценки по балльной системе.
Основным химическим методом полевого анализа является титриметрический метод, который основан на измерении количества (объема или
массы) раствора титранта (реактив известной концентрации), затраченного
на реакцию с определяемым компонентом. Титрант вносят до тех пор, пока
его количество не будет эквивалентно количеству определяемого вещества.
Электрометрические методы (кондукто- и потенциометрический) основаны на известных количественных связях между концентра-циями
химических веществ и электрическими величинами. При кондуктометрическом
анализе измеряют изменение электропроводности исследуемой воды; при
потенциометрическом - изменение электрического потенциала водного раствора
в процессе химической реакции.
,
131
Фотометрический анализ основан на измерении поглощения или
рассеяния света определяемым веществом в области ультрафиолетовых,
видимых и инфракрасных волн. В полевых методах анализа используют
колориметрию, фотоколориметрию, спектрофотометрию, флуориметрию.
Колориметрические и фотоколориметрические методы основаны
на переводе исследуемого компонента в окрашенное соединение и визуальном установлении его концентрации по интенсивности или оттенку
окраски анализируемого раствора с использованием специальных шкал,
или по поглощению полихроматического света.
Спектрофотометрический анализ построен на определении содержания
вещества по поглощению монохроматического света.
Флуориметрические методы основаны на анализе концентрации
вещества по интенсивности флуоресценции, возникающей при его облучении
ультрафиолетовыми лучами и пропорциональной его концентрации.
Химические, электрометрические, фотометрические методы
полевого анализа подземных вод применяют для определений компонентов
их общего химического состава, содержаний нормируемых неорганических
и органических микроэлементов и соединений.
Эффективность полевых методов анализа качества подземных вод
определяется по следующим критериям:
• достоверности (т.е. соответствия получаемых результатов истинному
значению анализируемого показателя, реальному содержанию компонента
в подземных водах);
• точности (воспроизводимости аналитических данных);
• чувствительности (пределу обнаружения искомого компонента);
• простоте выполнения анализа с учетом полевых условий;
• экономичности используемых переносных лабораторий, аналити-
ческого оборудования.
При близкой достоверности, точности и чувствительности различных
методов анализа предпочтение отдается тем из них, которые наиболее
эффективны по экспрессности, простоте и экономичности.
Методы химического анализа воды непрерывно совершенствуются,
поэтому и виды анализа и объем пробы воды для изучения ее состава не могут
быть заранее жестко указаны. Эти вопросы решаются в зависимости от требований к изучаемому объекту (подземным водам) и возможностей лаборатории,
куда направляются на анализ пробы воды. Следует иметь в виду, что для
определения многих компонентов необходима консервация проб воды. Для этой
цели используются различные реагенты. Существуют определенные правила
относительно условий и продолжительности хранения проб. Нарушение этих
правил и особенно задержка с проведением анализа могут существенно исказить
результаты, что не позволит правильно оценить гидрогеохимическую обстановку
и принять эффективные решения.
132
Лабораторные эксперименты позволяют моделировать разнообразные
природные и техногенные процессы применительно к решению различных
практических задач, например, очистки сточных вод, защищенности водоносных горизонтов, самоочищения подземных вод при движении по пласту,
засоления и рассоления пород и др. [15].
Экспериментальное моделирование часто сочетается с компьютерным,
которое все больше и больше получает самостоятельное применение. С помощью компьютерного моделирования изучают физико-химические процессы,
формы миграции веществ. Оно помогает восстанавливать гидрогеохимическую
обстановку недавнего прошлого, построить эпигнозную модель, а также
позволяет изучать возможные варианты изменения гидрогеохимической
обстановки в будущем, рассчитывать прогнозную модель
Гидрогеохимические методы исследований находят все более широкое
применение в комплексе геоэкологических работ, появляются все новые
подходы и возможности, совершенствуются техника и методика изучения
состава воды [14].
Контрольные вопросы
1. Перечислите виды гидрогеохимических исследований.
2. Каково назначение гидрогеохимической съемки.
3. В чем заключается сущность опытно-миграционных работ.
4. Чем вызвана необходимость режимных наблюдений.
5. Дайте характеристику полевых методов анализа химического
состава подземных вод.
133
Заключение
Правительство Российской Федерации постоянно проявляет большое
внимание к изучению, учету охране и рациональному использованию водных
ресурсов, в том числе ресурсов подземных вод.
Необходимо отметить, что хозяйственно питьевое водоснабжение
играет важнейшую роль в народном хозяйстве, по сравнению с другими
видами их использования. Более чем в 62% всех городов основано
на использовании подземных вод. В некоторых регионах Российской
Федерации водоснабжение городов и промышленных предприятий целиком
базируется на подземных водах.
Вместе с тем ближайшие пятьдесят лет население планеты увеличится
на 2,5 миллиарда человек [4], а загрязнение окружающей среды может
стать настолько глубоким и всеобщим, что многие районы нашей планеты
окажутся непригодными для жизни. В связи с этим возрастает актуальность
проблемы охраны природной среды, в которой важное место занимает
охрана подземных вод от загрязнения и истощения.
За последнее время в области поисков и разведки подземных вод
накоплен большой опыт по эксплуатации подземных вод и разработаны
некоторые новые методические рекомендации по проведению основных
видов гидрогеологических исследований, оценке разведанных запасов.
Кроме того, внедрены в практику работ новые требования государственных
контрольных органов и, в первую очередь, Государственной комиссии
по запасам полезных ископаемых при Министерстве РФ (ГКЗ РФ) по разведке
и оценке запасов подземных вод, изложенные в новых классификациях
эксплуатационных запасов и в инструкциями по применению этой
классификации, а также требования по охране и защите окружающей
природной среды в районах интенсивной эксплуатации подземных вод.
В данном учебном издании изложены основные методы оценки
эксплуатационных запасов подземных вод и факторы, влияющие
на загрязнение подземных вод и их защищенность. Отмечены виды
загрязнений, качественная и количественная оценка защищенности
подземных вод, рассмотрены зоны санитарной охраны водозаборного
сооружения, мероприятия, обеспечивающие ликвидацию загрязнения
и истощения. Также приведены законодательные акты и нормативные
документы, регулирующие деятельность в области охраны подземных вод.
134
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Экологическая гидрогеология : учебник для студентов вузов /
А. П. Белоусова, И. К. Гавич, А. Б. Лисенков [и др.] – Москва : Академкнига, 2006. - 396 с. - Текст : непосредственный.
2. Бешенцев В. А. Охрана подземных вод от загрязнения : учебное
пособие для вузов / В. А. Бешенцев, Н. С. Трофимова. – Тюмень : ТюмГНГУ,
2013. - 48 с. - Текст : непосредственный.
3. Классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых,
технических и минеральных подземных вод : [утверждена приказом
Министерством природных ресурсов 30 июля 2007 г. № 195]. - Москва :
МПР, 2007. - 6 с. - Текст : непосредственный.
4. Семенова Т. В. Поиск и разведка подземных вод : учебное пособие
для вузов / Т. В. Семенова, И. Н. Безуглая-Анненкова. : Тюмень : ТюмГНГУ,
2006. - 80 с. - Текст : непосредственный.
5. Бешенцев В. А. Поиск и разведка подземных вод : учебное пособие
для вузов / В. А. Бешенцев, Т. В. Семенова. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2015. -
132 с. - Текст : непосредственный.
Дополнительная литература
6. Башкатов Д.Н. Справочник по бурению скважин на воду /
Д. Н. Башкатов. – Москва : Недра, 1979. - 560 с. - Текст : непосредственный.
7. Белицкий А.С. Охрана природных ресурсов при удалении промышленных жидких отходов в недра земли / А. С. Белицкий. - Москва : Недра,
1976. - 145 с. - Текст : непосредственный.
8. Боревский В. В. Оценка эксплуатационных запасов питьевых
и технических подземных вод по участкам недр, эксплуатируемым
одиночными водозаборами / В. В. Боревский, А. С. Язвин, В. П. Закутин. Москва : ГИДЭК, 2002. - 59 с. - Текст : непосредственный.
9. Орадовская А. Е. Санитарная охрана водозаборов подземных
вод / А.Е. Орадовская, Н. Н. Лапшин. - М.: Недра. 1987. - 167 с. - Текст :
непосредственный.
10. Плотников Н.И. Поиски и разведка пресных подземных вод :
учебник для студентов вузов / Н. И. Плотников. - Москва : Недра, 1985. 370 с. - Текст : непосредственный.
11. Шестаков В.М. Прикладная гидрогеология : учебник для
студентов вузов / В.М. Шестаков. – Москва : МГУ, 2001. - 144 с. - Текст :
непосредственный.
12. Гольдберг В.М. Гидрогеологические основы охраны подземных
вод от загрязнения : учебник для студентов вузов / В. М. Гольдберг. – Москва : Недра, 1984.- 264 с. - Текст : непосредственный.
135
13. Временное положение о порядке проведения геологоразведочных
работ по этапам и стадиям (подземные воды) : [ утверждено Министерством
природных ресурсов России 03.04.1998 года ]. - Москва : МПР, 1998. -
34 с. - Текст : непосредственный.
14. Кирюхин В. А. Прикладная гидрогеохимия : учебник для студентов
вузов / В. А. Кирюхин. - С-Петербург : Санкт-Петербургский государственный
горный университет, 2011.- 230 с. - Текст : непосредственный.
136
ФЗ
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11
Учебное пособие
Бешенцев Владимир Анатольевич
Семенова Татьяна Владимировна
Абдрашитова Римма Наильевна
ПОИСКИ И РАЗВЕДКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ
ИХ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИСТОЩЕНИЯ
В авторской редакции
Подписано в печать 10.01.2023. Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л. 8,5.
Тираж 500 экз. Заказ № 2546.
Библиотечно-издательский комплекс
федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«Тюменский индустриальный университет».
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
Типография библиотечно-издательского комплекса.
625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]