Вода подмосковья

ВОДА ПОДМОСКОВЬЯ

................................................................

8 903 515-23-83

8 499 194-58-05

8 985 440-97-90

Экологические проблемы использования подземных вод

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ: ЭКОЛОГИЯ И САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

· Общие экологические проблемы использования подземных вод для нужд хозяйственно-питьевого водоснабжения

Подземные воды в значительно большей степени защищены от воздействия внешних факторов, по сравнению с поверхностными водами, однако загрязнение водоносных горизонтов все же происходит. По официальным данным госэпидемнадзора на 1999 в стране было зарегистрировано более 1800 очагов загрязнения подземных вод, из которых 78% расположено на территории европейской части России. По экспертным оценкам суммарный расход загрязненных подземных вод в 1999 г. составлял 5-6% от их общего количества, используемого для питьевого водоснабжения, и, к сожалению, с каждым годом эта цифра возрастает.

В первую очередь загрязнению подвержены водоносные горизонты, расположенные над уровнем водоупорных горных пород. В густонаселенных районах загрязнения проникают и в более глубокие горизонты вследствие их интенсивной откачки. При этом образуются так называемые воронки депрессии, в которых происходит подпитка подземных вод из расположенных выше загрязненных горизонтов. Одна из таких воронок отмечена в Москве и прилегающих к ней территориях.

· Физико-географическая характеристика подземных вод Московской области

Подземные воды в Московской области имеют 5 уровней залегания:

· грунтовые воды

· межморенный полунапорный водоносный горизонт

· надъюрский напорный горизонт

· среднекарбоновый напорный горизонт

· нижнекарбоновый напорный горизонт

Первые три уровня находятся выше первого от поверхности земли водоупорного горизонта, глубина которого на территории Московской области весьма изменчива и колеблется от 1-3 до 70 м. Для грунтовых вод характерно отсутствие напора, резкие перепады глубины залегания и мощности водоносных горизонтов. Ниже горизонта грунтовых вод находится еще 2 водоносных горизонта, которые гидравлически связаны с грунтовыми водами, это межморенный полунапорный водоносный горизонт и надъюрский напорный горизонты.

Все три горизонта питаются преимущественно за счет атмосферных осадков и поверхностного стока. Пополнение запасов воды в них происходит преимущественно в весенний период. Выход на поверхность грунтовых вод происходит в долинах малых рек и ручьев, воды межморенного полунапорного горизонта просачиваются к поверхности через древние и современные песчаные отложения (аллювий) в речных поймах, воды надъюрского водоносного горизонта поступают на поверхность через крупные восходящие источники, расположенные в руслах рек.

Среднекарбоновый и нижнекарбоновый напорные водоносные горизонты залегают на глубине более 100 м в известняковых и доломитовых отложениях каменноугольного периода. Они характеризуются значительной мощностью - до 50-70 м и относительной гидравлической обособленностью от других водоносных горизонтов. Эти воды являются основным источником водоснабжения городов и поселков на территории Московской области.

· Химический состав подземных вод

В целом для подземных вод Московского региона характерна высокая степень минерализации, концентрация солей достигает 20 мг/л. Воды обладают повышенной щелочностью, обусловленной высоким содержанием гидрокарбонатов, а также жесткостью из-за обилия солей кальция и магния. В некоторых случаях отмечается превышение ПДК по содержанию железа и марганца, а также повышенная концентрация фтористых соединений.

Химический состав подземных вод обусловлен следующими факторами.

· типом питания

· составом горных пород

· степенью изоляции от поверхностного стока и других водоносных горизонтов

Грунтовые воды в Московской области относятся к гидрокарбонатно-кальциево-магниевому типу с небольшим содержанием сульфатов и хлоридов. В формировании их солевого состава основную роль играет инфильтрация атмосферных осадков через почву. С этим связана повышенная концентрация в них солей железа и марганца. Кроме того, под влиянием загрязненного поверхностного стока в отдельных случаях зарегистрировано повышенное содержание кадмия, алюминия, свинца, мышьяка, никеля, хрома, кобальта, ванадия.

Данные о превышении ПДК по одному или нескольким из этих показателей имеются для скважин в окрестностях г. Волоколамска, пос. Щербинка, г. Истры и др. крупных промышленных районов. В районах интенсивной сельскохозяйственной деятельности - в Можайском и Истринском районах, а также в окрестностях Звенигорода в грунтовых водах обнаружены фосфорорганические пестициды, а также повышенная концентрация биогенных элементов, в частности аммонийного азота.

Загрязнение грунтовых вод может быть связано не только с инфильтрацией тех или иных веществ через почвенные горизонты, но и с нарушением норм эксплуатации водозаборных сооружений и отсутствием строго охраняемых зон санитарной охраны. В частности этим обусловлено большинство случаев бактериального заражения подземных источников.

Воды межморенного полунапорного и надъюрского напорного горизонта по своим физико-химическим свойствам мало отличаются от грунтовых вод, так как в большинстве случаев связаны с ними гидравлически. Уровень их загрязненности уменьшается с глубиной. Наиболее глубоко залегающие воды среднекарбонового и нижнекарбонового напорного горизонта более минерализованы, чем грунтовые. Они практически повсеместно относятся к гидрокарбонатно-кальциево-магниевому типу с небольшой примесью сульфатов и хлоридов. Однако в некоторых местностях в солевом составе преобладают сульфаты.

Из-за наличия минералов целестина и стронцита в горных породах, образующих водоносные горизонты глубокого залегания, в подземных водах наблюдается повышенное содержание стронция (до 2-5 мг/л). Концентрация стронция в воде постепенно увеличивается с глубиной скважин. В водах среднего карбона часто наблюдается повышенное содержание фтористых соединений. В скважинах Можайского и Рузского районов концентрация фтора нередко превышает ПДК, равное 1,2 мг/л.

· Санитарно-гигиеническая характеристика подземных вод и методы их очистки

Подземные воды Московской области характеризуются повышенной жесткостью. Присутствие ионов кальция и магния обусловливает общую жесткость. Карбонатная жесткость зависит только от концентрации гидрокарбонатов и карбонатов этих элементов. Средняя общая жесткость воды в Московской области находится в пределах 4,2-5,7 мг-экв./л при нормативе 8,0 мг-экв./л. (нормальная общая жесткость воды, при которой у потребителя отсутствуют проблемы - 2,5-3,0 мг-экв./л).

Наиболее эффективным способом умягчения воды является метод ионного обмена. Его принцип заключается в свойстве некоторых веществ при контакте с водой замещать содержащиеся в растворе ионы нежелательных элементов безопасными ионами натрия, водорода и др. Обычно в технологии очистки воды используются фильтры, загруженные специальными полимерными ионообменными материалами. Эффективность их работы определяется ионообменной емкостью загрузки, которая в свою очередь зависит от режима эксплуатации и, в частности от скорости фильтрации.

Одной из наиболее актуальных проблем использования подземных вод Московской области в целях питьевого водоснабжения является повышенная концентрация железа и марганца. ПДК для этих элементов в соответствии с принятыми в 2001 г. санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01) составляет 0,3 и 0,1 мг/л соответственно. Несмотря на отсутствие выраженного токсического эффекта, эти элементы важны в санитарно-гигиеническом отношении, так как их концентрация определяет интенсивность развития специфических микроорганизмов - железобактерий, колонии которых поселяются на внутренних поверхностях труб и металлоконструкциях. В процессе жизнедеятельности эти организмы выделяют окисляющие железо ферменты, что в десятки раз повышает скорость коррозионных процессов. При этом в воду выделяются нерастворимые продукты окисления, что повышает мутность воды и придает ей окраску.

Для очистки воды от избыточного железа применяются различные способы. Наиболее доступным среди них является аэрация воды и обработка ее окислителями - хлором, перманганатом, озоном и др. Эффективно также применение фильтрации через ионообменные фильтрующие элементы.

В некоторых районах Московской области в подземных водах отмечено повышенное содержание фтора. Этот элемент необходим для человеческого организма, где он играет важную роль в формировании эмали зубов. В то же время повышенная концентрация фтора приводит к поражению костной ткани, известному под названием флюороз.

Для удаления избыточной концентрации фтора используют фильтрацию через сорбенты - оксиды и гидроксиды алюминия и магния, фосфат кальция, основные соли алюминия.
Участившиеся в последнее время случаи загрязнения подземных вод делают актуальной проблему очистки от органических загрязнений и в частности от пестицидов. Большинство этих соединений обладает высокой токсичностью и их присутствие в питьевой воде крайне нежелательно. Для очистки воды от органики ее обрабатывают различными окислителями - хлором, перманганатом, озоном. Высокий эффект дает сорбция на фильтрах, загруженных активированным углем. Наиболее дешевым способом удаления органики является аэрация.

См. также ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА ВОДОИСТОЧНИКА...
В. Лукин,
эколог, к.б.н.
При цитировании статьи, пожалуйста, не забудьте дать ссылку на источник. Спасибо.

Гидрогеология

ГИДРОГЕОЛОГИЯ (от гидро... и геология), наука о подземных водах; изучает их состав, свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами
В состав гидрогеологических исследований входят следущие виды услуг:

Изучение водных ресурсов для решения проблем водоснабжения
--Обоснование нормативов допустимого воздействия на окружающую среду (ОВОС, ПДС, допустимое изъятие подземных вод при оценке их эксплуатационных запасов)
--Создание систем мониторинга состояния недр, поверхностных и подземных водных объектов, водохозяйственных систем
--Изучение и прогнозирование техногенного воздействия на окружающую среду
--Информационное обеспечение управления природопользованием
--Решение водохозяйственных проблем горнодобывающих предприятий
--Консультационные услуги и экспертные заключения

Карта глубин для артезианских скважин

Карта глубин для скважин на второй водоносный песок и колодцы.

Условная гидрогеологическая схема МО
(основные водоносные горизонты)

2 горизонта: Клязьминско-Ассельский, местами - Касимовский
Lмакс, м - 150
Нмакс, м - 50
Клязьминско-Ассельский (вероятный дебит - 0,3…27 л/с)
Состав:
Fe (мг/л) - 0,2...0,7 (исключая Клин и Талдом)
F (мг/л) - 0,2…1
Ж - 4-7 м-э/л
HCO3-, SO4-2, Ca2+, Mg2+
Касимовский (вероятный дебит - 2…8 л/с)
Состав:
Fe (мг/л) - 0,3...0,4 (Дмитров, Ногинск, Орехово-Зуево - 1,5…3,9)
F (мг/л) - до 3,6
Ж - 5,2…6 м-э/л
H2S (Дмитров) - до 0,003 мг/л

· II район

2 горизонта: Касимовский и Подольско-Мячковский
Касимовский (вероятный дебит - 0,5...7 л/с)
Lмакс, м - 20...125
Нмакс, м - 10...60

Состав:
Fe (мг/л) - 0,2...0,9 - до 5 (Егорьевск, Клин, Солнечногорск, Химки)
Ж - 3...7 м-э/л
HCO3-, Ca2+, Mg2+, Na+
Подольско-Мячковский - Балашиха, Егорьевск, Химки (вероятный дебит - 0,5...7 л/с)
L, м - 25...180
Н, м - 20...90

Состав:
Fe (мг/л) - 0,1...1,0 - до 6 (Егорьевск, Клин, Солнечногорск, Химки)
Ж - 3,5...7,2 м-э/л
HCO3-, Ca2+, Mg2+, Na+

· III район

2 горизонта: Подольско-Мячковский, местами - Каширский, частично оба (вероятный дебит - 1,5...7 л/с)
Западная часть:
Lмакс, м - более 100
Н, м - более 100

Восточная часть:
L, м - 20...80
Н, м - 18...40

Состав:
Fe, мг/л - 0,5...2,3 - до 7,5 (Нарофоминск)
Ж, м-э/л - 5...7
H2S, мг/л - до 0,003 (местами)

· IV район

2 горизонта: Каширский и Окско-Протвинский (вероятный дебит - 0,7...7 л/с)
L, м - 80...160
Н, м - 80...100 (до 150)
Состав:
Fe, мг/л - 0,5...2,5
F, мг/л - 0,2...1,0 - до 4,8 (Можайск)
Ж, м-э/л - 5...7,5
СО32-, Ca2+, Mg2+ - 0,4 г/л

Окско-Протвинский горизонт (вероятный дебит - 0,1...4 л/с)
L, м - 20...80
Н, м - 15...30
Состав:
F, мг/л - 0,1...1,5
F, мг/л - 0,1...1,5
Ж, м-э/л - 4...7,7
СО32-, Ca2+, Mg2+ - 0,4 г/л

В пояснениях указаны L - глубина залегания известняка в метрах (по подошве), Н - напор воды в скважине (расстояние от поверхности земли до устоявшегося после откачки уровня воды), жесткость (Ж) и гидрогеохимические характеристики вод - ее солевой состав.

Химический состав подземных вод известняковых горизонтов - преимущественно гидрокарбонатный, кальциево-магниевый, часто с высоким содержанием железа и фтора. Предельно допустимые концентрации (ПДК) железа и фтора составляют соответственно 0.3 мг/л и 0.7-1.5 мг/л. Жесткость воды, определяется суммарным содержанием кальция и магния, выраженным в миллиграмм-эквивалентах на литр, формально не превышает уровень ПДК(7 мг-э/л). Вместе с тем, для нормальной работы домашней водной техники и для питьевых целей жесткость должна быть снижена до уровня 2.5-3 мг-э/л.

Серьезную проблему может создавать растворенный в подземной воде сероводород, чей характерный запах (тухлые яйца) улавливается при концентрациях даже в тысячные доли мг/л.

Красные цифры на схеме - интервал залегания водоносных песков, голубая цифра под ними - вероятность (1=100%) присутствия воды (по фактическим данным бурения скважин компаниями КВО и Мосгеоплан).
А. Секисов,
гидрогеолог, д.т.н.

Известняки в подмосковном регионе
Древние известняки каменноугольного периода залегают в Подмосковье на глубинах от 20 метров (юг, юго-восток, до более двухсот метров (северо-восток). Отметки даны по подошве (нижней границе пласта).Слои известняков могут существенно менять свою мощность (толщину) и форму (представляя складки). Кроме того, внутри самих отложений известняков могут встречаться маломощные пропластки глин и окварцованные участки.