Билет № 27. Источники загрязнения природных вод.

Источники загрязнения воды делятся на природные и техногенные.

Природные загрязнения обусловлены круговоротом воды в природе, который не отделим от круговорота вещества. Это непрерывный процесс, происходящий в атмосфере, гидросфере, верхней части твердой литосферы и в биосфере Земли.

Переходя из одного агрегатного состояния в другое, вода постоянно растворяет, накапливает и переносит огромное количество химических соединений, продукты выветривания горных пород, вулканическую пыль, споры, бактерии и т.д.

Техногенными источниками загрязнений являются населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Все вместе они «поставляют» в биосферу как вполне обычные виды загрязнений, так и ядовитые, трудно разложимые химические соединения и радионуклиды.

Выпадая с осадками, по пути «обогащаясь» всей таблицей Менделеева, часть воды собирается в поверхностных источниках водозабора, другая пополняет подземные запасы.

Поверхностные воды – это открытые источники: моря, реки, озера, болота.

Поверхностные воды в общем случае характеризуются химической мягкостью, высоким содержанием органики и микроорганизмов. Типичные природные загрязнения – песок, ил, торф, глина и водоросли. Но это в идеале.

Именно вода рек, озер и болот подвержена наиболее сильному техногенному загрязнению. За счет открытости поверхностные воды принимают на себя все химические «удары»: смывы удобрений с полей, пестициды, нитраты, промышленные сбросы, дождевые фильтраты с огромных городских свалок, кислотные дожди и т.д.

В отличие от морей и океанов, у рек и озер не всегда хватает «сил» на саморегенерацию. К тому же, их загрязненность может сильно меняться сезонно, что затрудняет подбор фильтров для очистки воды.

Степень и типы загрязнения открытых источников могут отличаться настолько, насколько отличаются гидро-геологические и экологические ситуации в районе каждого открытого источника и на пути течения ручьев и рек, которые их питают.

Подземные воды – это грунтовые, песчаные и артезианские горизонты.

Грунтовые воды – водоносные слои неглубокого залегания, обычно располагаются до первого водоупорного слоя. Подвержены сильному загрязнению с поверхности и значительным сезонным колебаниям уровня.

Песчаные водоносные слои характеризуются большой вероятностью загрязнения из открытых источников и с уровня грунтовых вод. Основные загрязнения: частицы осадочных пород и все, что «доносится» с поверхности. Тип загрязнения непредсказуем: болезнетворные бактерии, ядохимикаты, тяжелые металлы и т.д.

Известняковые (артезианские) водоносные горизонты отличаются повышенной минерализацией, жесткостью и почти полным отсутствием микроорганизмов.

Прежде, чем стать артезианской, вода проходит сквозь почву, песчаные и глинистые горизонты, фильтруется от основных поверхностных загрязнений и растворенного кислорода, поглощает соли и микроэлементы на основе кальция, магния, натрия, калия, железа и марганца. В общем случае минерализация артезианской воды растет с увеличением глубины залегания водоносного слоя.

Вода известняковых слоев стабильна в плане дебита и характера загрязнения. Последний факт позволяет после химического анализа выбрать оптимальный набор методов очистки (фильтров) и долгое время не менять его.

Гидро-геологические условия формирования водоносных горизонтов может сильно отличаться, как и качество воды из двух сравнительно близко расположенных скважин.

В целом, применительно к воде из скважин, можно выделить следующие основные причины загрязнений:

1. Естественные причины. Повышение содержания загрязнений в подземных водах из-за характерного геологического строения водоносного горизонта.

2. Техногенное загрязнение. Стоки промышленного и сельского производства. Близость к поверхности водоносного горизонта увеличивает риск загрязнения такого типа.

3. Загрязнение из-за дефекта скважины. При плохой гидроизоляции затрубного пространства скважины загрязненная вода (даже из довольно далеких поверхностных водозаборов) может попасть в нижележащие слои, ранее разделявшиеся водоупорным слоем.

4. Техногенноиндуцированное загрязнение. В результате усиленной эксплуатации водоносный горизонт становится безнапорным, что провоцирует поступление воды из соседних горизонтов, вода в которых имеет другой химический состав.