Загрязнение подземных вод и защита от него. Большая энциклопедия нефти и газа

Вода – источник жизни. И этот источник под угрозой. Самая актуальная проблема наших дней – загрязнение источников водоснабжения, в том числе подземных. Загрязнение подземных вод происходит при проникновении загрязняющих веществ с поверхности, при гидродинамических и физико-химических процессах, развивающихся в недрах при техногенном воздействии на них. Существуют следующие основные виды источников загрязнения подземных вод:
Промышленные площадки предприятий, связанных с получением или использованием в качестве сырья веществ, способных растворяться и перемещаться с подземными водами.
Места хранения и транспортировки промышленной продукции и отходов производства. Этот источник загрязнения наиболее характерен для предприятий горнодобывающей, металлургической и химической промышленности (шлако- и шламонакопители, скопления хвостов обогащения руд, пруды-накопители и отстойники сточных вод). В последние годы выявлены случаи крупномасштабного загрязнения подземных вод нефтепродуктами в результате их утечек или преднамеренного слива на нефтебазах и в бензохранилищах.
Места аккумуляции коммунальных и бытовых отходов (свалки, выгребные ямы), не оборудованные в соответствии с современными экологическими требованиями гидроизоляцией и системами сбора, удаления и обезвреживания фильтрующихся и конденсирующихся вод. Загрязнение подземных вод нередко происходит и при размещении кладбищ и могильников, полей орошения, фильтрации и ассенизации на участках, сложенных проницаемыми породами.
Сельскохозяйственные объекты и угодья, где хранятся или применяются удобрения и пестициды, скапливается навоз. Особенно большую опасность для загрязнения подземных вод представляют хранилища пестицидов, в том числе запрещенных к употреблению, а также недействующие скважины на животноводческих фермах. Неумеренное употребление удобрений также усугубляет проблему загрязнения подземных вод
Буровые скважины, нарушающие целостность водоупорных горизонтов. Бесконтрольное бурение скважин для водоснабжения частных домовладений отличается практически полным отсутствием комплекса мероприятий, направленных на разделение и изоляцию водоносных горизонтов.
Последний тип загрязнения подземных вод представляет отдельный интерес для рассмотрения. Скважина, созданная с грубыми нарушениями конструкции и технологии крепления обсадных колонн, представляет прямую угрозу здоровью тех, кто ею пользуется. Загрязненные воды верхних горизонтов проникают в зону забора воды погружным насосом под действием гравитации. Недобросовестные буровые компании, стремясь удешевить конечную стоимость, исключают из технологического процесса строительства скважины самые важные этапы: разделение и изоляцию водоносных горизонтов, используют низкокачественные материалы.
Главное правило – хорошее не может стоить дешево – в полной мере применимо к строительству скважин на воду. Если Вы планируете скважину на своем участке, лучшее построить её на несколько домовладений. Вскладчину можно сделать водозабор по правилам строительства скважин на воду. А регулярность её работы положительно повлияет на дебит и снизит кольматирующие процессы прифильтровой зоны водоносного горизонта. Производительность скважины не зависит линейно от её диаметра. В московской или близлежащих областях из артезианской скважины небольшого диаметра получить воду в количестве 4-6 куб.м. в час не проблема (как правило). Поэтому в скважине воды хватит на несколько домовладений.
Заказчику следует понимать основные принципы строительства скважин на воду:
При выборе места заложения следует руководствоваться требованиями санитарных норм (СанПиН 2.1.4.1175-02) к защищенности от источников загрязнения (выгребных ям, кладбищ, скотомогильников…)
При строительстве, буровая организация обязана произвести разобщение водоносных горизонтов. Дело всё в том, в процессе бурения происходит разрушение водоупорных горизонтов и смешивается вода водоносных горизонтов. После спуска обсадной колонны остается затрубное пространство, в котором перетоки водоносных горизонтов имеют место быть. Для разобщения водоносных горизонтов производится ЗАТРУБНАЯ ЦЕМЕНТАЦИЯ. Более подробно с технологией сооружения скважин можно ознакомиться здесь. В ряду геологоразведочных и гидрогеологических работ любой сложности,
ГП Центр Геотехнологии осуществляет комплекс работ по водоснабжению из подземных источников, как для крупных предприятий, так и для частных заказчиков. Садовые и небольшие участки под индивидуальное строительство могут быть обеспечены природной водой в том числе и из песчаных скважин.
Скважины на безнапорные грунтовые воды обладают производительностью около 10 литров в минуту, что достаточно для бытовых нужд. Условием безотказной подачи воды является регулярная эксплуатация в целях предупреждения заиливания.
Бурение скважин выполняется шнековым или вращательным методом в кратчайшие сроки и обходится по невысокой цене. Для их эксплуатации не требуются оформление разрешительной документации.
Скважины на напорные подземные воды: для большинства потребителей скв?жин вода добывается с глубины от 30 до 300 метров. Она может обеспечить нужды промышленного предприятия, дачного поселка или загородного коттеджа с баней и бассейном.
Для осуществления процесса используется роторное бурение с поэтапным креплением обсадных колонн до вскрытия водоносного слоя. Производство работ требует сложного оборудования, большого количества времени и достаточных финансовых вложений. Для ее эксплуатации требуется лицензирование и регистрация.
Чистая вода необходима человеку для утоления жажды и насыщения организма минералами, использования в хозяйственных и промышленных целях. Правильное бурение скважин на воду способствует обеспечению здоровой жизнедеятельности человека.

Химические свойства природной воды определяются количеством и составом сторонних примесей, которые присутствуют в ней. По мере развития современной промышленности все более актуальным становится вопрос мирового загрязнения пресных вод.

По мнению ученых, в скором времени водных ресурсов, пригодных для использования в хозяйственно-бытовой деятельности, станет катастрофически мало, поскольку источники загрязнения воды даже при наличии очистных сооружений негативно воздействуют на поверхностные и грунтовые воды.

Загрязнение питьевой воды – процесс изменения физико-химических показателей и органолептических свойств воды, что предусматривает некоторые ограничения в дальнейшей эксплуатации ресурса. Особо актуальным является загрязнение пресной воды, качество которой напрямую связано с человеческим здоровьем и продолжительностью жизни.

Качество воды определяется с учетом степени важности ресурсов – рек, озер, прудов, водохранилищ. При выявлении возможных отклонений от нормы определяются причины, повлекшие загрязнение поверхностных и грунтовых вод. На основании полученного анализа принимаются оперативные меры по устранению загрязнителей.

Что вызывает загрязнение водных ресурсов

Существует множество факторов, которые могут привести к загрязнению воды. В этом не всегда виноваты люди или развитие промышленности. Большое влияние оказывают техногенные катастрофы и катаклизмы, которые могут привести к нарушению благоприятных условий окружающей среды.

Промышленные компании способны наносить ощутимый вред окружающей среде, загрязняя воду химическими отходами. Особую опасность составляет биологическое загрязнение бытового и хозяйственного происхождения. Сюда относятся стоки жилых домов, коммунальных предприятий, учебных и социальных заведений.

Водный ресурс может быть загрязнен в период сильных дождей и таяния снега, когда осадки поступают из сельскохозяйственных угодий, ферм и пастбищ. Высокое содержание пестицидов, фосфора и азота может привести к экологической катастрофе, поскольку подобные стоки не подвержены очистке.

Еще один источник загрязнения – воздух: пыль, газ и дым из него оседают на водную поверхность. Более опасными для природных водоемов являются продукты нефтепереработки. Загрязняющиеся стоки появляются в зонах нефтедобычи или в результате техногенных катастроф.

Каким загрязнениям подвержены подземные источники

Источники загрязнения подземных вод можно условно разделить на несколько категорий: биологические, химические, тепловые, радиационные.

Биологического происхождения

Биологическое загрязнение грунтовых вод возможно при попадании патогенных организмов, вирусов и бактерий. Основные источники загрязнения воды – канализационные и дренажные колодцы, смотровые ямы, септики и фильтрационные зоны, где происходит очистка отработанных стоков в результате хозяйственно-бытовой деятельности.

Загрязнение подземных вод происходит на сельскохозяйственных угодьях и фермерских хозяйствах, где человек активно использует сильные химикаты и удобрения.
Не менее опасными являются вертикальные щели в горных породах, через которые проникают химические загрязнения в напорные водные слои. Кроме того, они могут просачиваться в автономную систему водоснабжения при деформациях или недостаточной изоляции водозаборной колонны.

Теплового происхождения

Возникает в результате существенного повышения температуры грунтовых вод. Зачастую это происходит вследствие смешивания подземных и поверхностных источников, сброса технологических стоков в очистные колодцы.

Радиационного происхождения

Подземные воды могут загрязняться в результате испытаний по взрыву бомб – нейтронных, атомных, водородных, а также в процессе производства реакторов на ядерном топливе и оружия.

Источники загрязнения – АЭС, хранилища радиоактивных компонентов, шахты и рудники по добыче горных пород с естественным уровнем радиоактивности.

Источники загрязнения питьевой воды способны нанести существенный вред окружающей среде и здоровью человека. Поэтому нужно беречь воду, которую мы пьем, чтобы обеспечить себе долгое и счастливое существование.

Cтраница 1

Загрязнение пресных подземных вод происходит практически беспрепятственно как сверху - через зону аэрации, так и снизу - напорными водами из глубоко залегающих водоносных горизонтов. Проникновение загрязненных вод сверху контролируется степенью естественной защищенности подземных вод. Поступление вод снизу обусловлено нарушением естественных водоупорных толщ многочисленными скважинами и искусственно созданными нарушениями сплошности покрышек залежей нефти. Принудительное увеличение пластового давления интенсифицирует проникновение в верхние горизонты рассолов, нефтей, газов через тектонические нарушения и различные по генезису литологические окна.  

Значительным источником загрязнения пресных подземных вод могут быть также промысловые сточные воды высокой минерализации. Их количество может достигать 3 м3 на 1 т добываемой нефти. Основной загрязнитель - хлориды, реже сульфаты, натрий, кальций и углеводороды сырых нефтей. Эти же воды при заводнении скважин могут стать загрязнителями пресных (артезианских) горизонтов, проникая через затрубное пространство скважин, а также вследствие восходящих перетоков в вышележащие водоносные горизонты при эжекционном режиме эксплуатации месторождения.  

Значительным источником загрязнения пресных подземных вод нефтегазовых и газоконденсатных месторождений являются поверхностные воды, так как часть промысловых сточных вод сбрасывается в поверхностные водоемы и водотоки. Кроме того, компоненты рассматриваемых стоков поступают в водоносные горизонты I подзоны в результате инфильтрации из их накопителей. Промысловые сточные воды представляют собой попутно извлекаемые1 пластовые воды II подзоны техногенного давления на подземную гидросферу. Их количество зависит от геолого-гидрогеологических условий месторождения, темпов и технологии извлечения углеводородов, периода его эксплуатации. Основными загрязняющими компонентами промысловых сточных вод являются хлориды (реже сульфаты), натрий, кальций и углеводороды сырых нефтей.  

Сделан окончательный и однозначный вывод о преобладающем (82 - 90 %) загрязнении пресных подземных вод в результате поверхностных разливов высокоминерализованных пластовых вод и нефтепродуктов из-за разгерметизации нефтепромысловых сооружений и коммуникаций. Подготовлена основа для проектирования систем принудительного опреснения загрязненных родников.  

Сделан окончательный и однозначный вывод о преобладающем (82 - 90 %) загрязнении пресных подземных вод в результате поверхностных разливов высокоминерализованных пластовых вод и нефтепродуктов из-за разгерметизации нефтепромысловых сооружений и коммуникации. Подготовлена основа для проектирования систем принудительного опреснения загрязненных родников.  

Результаты гидрогеологических исследований, проведенных в районах нефтяных месторождений Предуралья, позволяют заключить, что загрязнение пресных подземных вод происходит главным образом сверху, то есть через зону аэрации. Уязвимость верхних эксплуатационных водоносных горизонтов к загрязнению, высокие концентрации в них загрязняющих веществ, большие скорости миграции последних по вертикали и латерали на ряде нефтяных месторождений объясняются высокими фильтрационными свойствами пород зоны аэрации и водо-вмещающих отложений, отсутствием выдержанных надежных водоупо-ров, региональной взаимосвязью водоносных горизонтов путем нисходящих перетоков через глинистые слои. Вследствие этого зона пресных вод на всю мощность (до 250 м) оказывается засоленной в течение нескольких лет с момента поступления загрязняющих веществ.  

В настоящей работе вопрос о качестве воды на водозаборе рассматривается прежде всего в связи с природными некондиционными водами, которые в дальнейшем для краткости именуются солеными водами. Однако приводимые решения могут быть использованы и для прогноза качества воды в связи с загрязнением пресных подземных вод, хотя в этом случае могут возникнуть дополнительные вопросы, относящиеся к области физико-химической гидродинамики и требующие специального рассмотрения.  

При невозможности продолжения бурения по геолого-технологическим причинам планы консервации и ликвидации также согласуются с аварийно-спасательной службой и Госгортехнадзором. В случае выявления выходов нефти, газа или пластовых вод в районе устья скважин, подлежащих ликвидации, а также загрязнения пресных подземных вод нефтепродуктами принимаются меры по устранению источников загрязнения по дополнительному плану.  

Техногенным загрязнением подземных вод считается появление в них вредных примесей в количестве, нарушающем способность среды к самоочищению, что делает эту воду частично или полностью непригодной для использования. Количественной характеристикой загрязнения служат определенные нормы ПДК отдельных компонентов. Загрязнение пресных подземных вод выражается в увеличении их минерализации, повышении содержания нетипичных для них компонентов (хлоридов, сульфатов, кальция, железа и др.), появлении в водах несвойственных им веществ (неорганических и органических), изменении температуры, величины рН, появлении запаха, окраски, микроорганизмов.  

Оценка естественной защищенности подземных вод от загрязнения относится к числу важных гидрогеологических задач. В настоящее время процессы техногенного воздействия на подземные воды в Башкортостане превратились из локальных в региональные. В связи с этим угроза загрязнения пресных подземных вод представляет во много раз большую опасность, чем угроза их количественной нехватки. В этих условиях оценка природной защищенности подземных вод от загрязнения представляет не только теоретический, но и большой практический интерес.  

Страницы:      1

Большая часть водных ресурсов на Земле загрязнена. Даже если наша планета покрыта 70% воды, не вся из них подходит для использования человеком. Быстрая индустриализация, злоупотребление скудными водными ресурсами и многие другие факторы, играют роль в процессе загрязнения воды. Каждый год около 400 миллиардов тонн отходов образуется во всем мире. Большая часть этих отходов сбрасывается в водоемы. Из общего объема воды на Земле, только 3% пресной воды. Если эта пресная вода будет загрязняться постоянно, то водный кризис превратится в серьезную проблему в ближайшем будущем. Поэтому, необходимо должным образом позаботиться о наших водных ресурсах. Факты загрязнения воды в мире, представленные в этой статье, должны помочь в понимании серьезности данной проблемы.

Факты и цифры загрязнения воды в мире

Загрязнение воды является проблемой, которая затрагивает практически все страны мира. Если надлежащие шаги не будут предприняты, чтобы контролировать эту угрозу, это приведет к катастрофическим последствиям в ближайшем будущем. Факты, относящихся к загрязнению воды, представлены с помощью следующих моментов.

Реки в Азиатском континенте являются наиболее загрязненными. В этих реках обнаружено содержание свинца в 20 раз больше, чем в водоемах промышленно развитых стран других континентов. Найденных в этих реках бактерий (из отходов жизнедеятельности человека) больше в три раза, чем в среднем во всём мире.

В Ирландии, химические удобрения и сточные воды являются основными загрязнителями воды. Около 30% рек в этой стране загрязнены.
Загрязнение подземных вод является серьезной проблемой в Бангладеш. Мышьяк, является одним из основных загрязнителей, который влияет на качество воды в этой стране. На около 85% общей площади Бангладеш загрязнены грунтовые воды. Это значит, что более 1,2 миллиона граждан этой страны подвергаются вредному воздействию загрязненной мышьяком воды.
Король — река в Австралии – Муррей, является одной из самых загрязненных рек в мире. В результате 100 000 различных млекопитающих, около 1 миллиона птиц и некоторых других существ погибли из-за воздействия кислой воды, присутствующей в этой реке.

Ситуация в Америке по отношению к загрязнению воды не сильно отличается от остальной части мира. Отмечено, что около 40% рек в США загрязнены. По этой причине нельзя использовать воду из этих рек для питья, купания или любой подобной деятельности. Эти реки не способны поддерживать водную жизнь. Сорок шесть процентов озер в США, являются непригодными для поддержания водной жизни.

Загрязняющие вещества в воде от строительной отрасли включают в себя: цемент, гипс, металл, абразивные материалы и т.д. Эти материалы являются гораздо более вредными, чем биологические отходы.
Повышается тепловое загрязнение воды, вызванное стоком горячей воды с промышленных предприятий. Повышение температуры воды является угрозой для экологического равновесия. Многие водные обитатели лишаются жизни из-за теплового загрязнения.

Дренаж, вызванный дождями, является одной из основных причин загрязнения воды. Отходы материалов, таких как масла, химических веществ, выделяющихся из автомобилей, бытовой химии и т.д., являются основными загрязнителями из городских районов. Минеральные и органические удобрения и остатки пестицидов составляют основную часть загрязняющих веществ.

Разливы нефти в океанах, являются одной из глобальных проблем, на которых лежит ответственность за загрязнение воды в крупных масштабах. Тысячи рыб и других водных существ гибнут от разливов нефти в год. Помимо нефти, также найдены в океанах громаднейшие количества практически не разлагающихся отходов, как всевозможные продукты из пластика. Факты загрязнения воды в мире, говорят о надвигающейся глобальной мировой проблеме и эта статья должна помочь получить более глубокое понимание об этом.

Происходит процесс эвтрофикации, при котором происходит ухудшение воды в водоемах в значительной степени. В результате эвтрофикации начинается чрезмерный рост фитопланктона. Уровень кислорода в воде уменьшается в значительной степени и, таким образом, жизнь рыб и других живых существ воды находятся под угрозой.

Контроль загрязнения воды

Необходимо понять, что вода, которую мы загрязняем, может повредить нам в долгосрочной перспективе. После того, как токсичные химические вещества попадут в пищевую цепь, у людей нет выбора, кроме, как жить и нести их в системе организма. Сокращение использования химических удобрений, является одним из лучших способов для очистки воды от загрязняющих её элементов. В противном случае, эти размытые химические вещества будут постоянно загрязнять водоемы на земле. Предпринимаются усилия, чтобы решить проблему загрязнения воды. Тем не менее, эта проблема не может быть полностью решена, потому что необходимо предпринимать эффективные меры для ее устранения. Учитывая скорость, с которой мы нарушаем экосистему, становится необходимостью соблюдать строгие правила в сокращении загрязнения воды. Озера и реки на планете Земля становится все более загрязненными. Здесь приведены факты загрязнения воды в мире и нужно сконцентрировать и организовать усилия людей и правительств всех стран должным образом помочь свести к минимуму проблемы.

Переосмысление фактов про загрязнение воды

Вода – это ценнейший стратегический ресурс Земли. Продолжая тему о фактах загрязнения воды в мире, приведем новые сведения, которые предоставили ученые в контексте данной проблемы. Если брать учет всех водных запасов, то не более 1% воды является чистой и пригодной для питья. Употребление загрязненной воды приводит к смерти 3,4 миллионов человек каждый год, и в дальнейшем наблюдается лишь увеличение этой цифры. Чтобы избежать этой участи, не пейте воду, где попало, а тем более из рек и озер. Если у вас нет возможности купить воду в бутылках, применяйте методы очистки воды. Как минимум это кипячение, но лучше использовать специальные очистительные фильтры.

Очередная проблема – это доступность питьевой воды. Так во многих регионах Африки и Азии очень сложно найти источники чистой воды. Часто чтобы добыть воду, жители этих частей света в день проходят по нескольку километров. Естественно, в этих местах некоторые люди умирают не только от того, что пили грязную воду, но и от обезвоживания организма.

Рассматривая факты о воде, стоит подчеркнуть, что ежедневно теряется свыше 3,5 тысяч литров воды, которая выплескивается и испаряется из речных бассейнов.

Чтобы решить проблему загрязнения и недостатка питьевой воды в мире, к ней нужно привлекать общественное внимание и внимание организаций, способных ее решить. Если правительства всех стран приложат усилие и организуют рациональное использование водных ресурсов, то ситуация во многих государствах значительно улучшится. Однако мы забываем, что все зависит от нас самих. Если люди сами будут экономить воду, мы сможем и дальше пользоваться этим благом. К примеру, в Перу был установлен щит, на котором размещена информация о проблеме чистой воды. Это привлекает внимание населения страны и улучшает их осведомленность в этом вопросе.