Забруднення підземних вод та захист від нього. Велика енциклопедія нафти та газу

Вода – джерело життя. І це джерело під загрозою. Найактуальніша проблема наших днів – забруднення джерел водопостачання, зокрема підземних. Забруднення підземних вод відбувається при проникненні забруднюючих речовин з поверхні, при гідродинамічних та фізико-хімічних процесах, що розвиваються у надрах при техногенному впливі на них. Існують такі основні види джерел забруднення підземних вод:
Промислові майданчики підприємств, пов'язаних з отриманням або використанням як сировини речовин, здатних розчинятися та переміщатися з підземними водами.
Місця зберігання та транспортування промислової продукції та відходів виробництва. Це джерело забруднення найбільш характерне для підприємств гірничодобувної, металургійної та хімічної промисловості (шлако- та шламонакопичувачі, скупчення хвостів збагачення руд, ставки-накопичувачі та відстійники стічних вод). Останніми роками виявлено випадки великомасштабного забруднення підземних вод нафтопродуктами внаслідок їх витоків чи навмисного зливу на нафтобазах та у бензосховищах.
Місця акумуляції комунальних та побутових відходів (звалища, вигрібні ями), не обладнані відповідно до сучасних екологічних вимог гідроізоляцією та системами збору, видалення та знешкодження вод, що фільтруються та конденсуються. Забруднення підземних вод нерідко відбувається при розміщенні кладовищ і могильників, полів зрошення, фільтрації та асенізації на ділянках, складених проникними породами.
Сільськогосподарські об'єкти та угіддя, де зберігаються або застосовуються добрива та пестициди, накопичується гній. Особливо велику небезпеку забруднення підземних вод становлять сховища пестицидів, зокрема заборонених до споживання, і навіть недіючі свердловини на тваринницьких фермах. Надмірне вживання добрив також посилює проблему забруднення підземних вод
Бурові свердловини, що порушують цілісність водотривких горизонтів. Безконтрольне буріння свердловин для водопостачання приватних домоволодінь відрізняється практично повною відсутністю комплексу заходів, спрямованих на розподіл та ізоляцію водоносних горизонтів.
Останній тип забруднення підземних вод становить окремий інтерес до розгляду. Свердловина, створена з грубими порушеннями конструкції та технології кріплення обсадних колон, становить пряму загрозу здоров'ю тих, хто нею користується. Забруднені води верхніх горизонтів проникають у зону забору води занурювальним насосом під впливом гравітації. Несумлінні бурові компанії, прагнучи здешевити кінцеву вартість, виключають із технологічного процесу будівництва свердловини найважливіші етапи: поділ та ізоляцію водоносних горизонтів, використовують низькоякісні матеріали.
Головне правило - хороше не може коштувати дешево - повною мірою застосовується до будівництва свердловин на воду. Якщо Ви плануєте свердловину на своїй ділянці, краще збудувати її на кілька домоволодінь. Складчину можна зробити водозабір за правилами будівництва свердловин на воду. А регулярність її роботи позитивно вплине на дебіт і знизить процеси, що кольматують, прифільтрової зони водоносного горизонту. Продуктивність свердловини залежить лінійно від її діаметра. У московській або прилеглих областях із артезіанської свердловини невеликого діаметру одержати воду в кількості 4-6 куб.м. на годину не проблема (зазвичай). Тому у свердловині води вистачить на кілька домоволодінь.
Замовнику слід розуміти основні принципи будівництва свердловин на воду:
При виборі місця закладання слід керуватися вимогами санітарних норм (СанПіН 2.1.4.1175-02) до захищеності від джерел забруднення (вигрібних ям, цвинтарів, скотомогильників…)
При будівництві, бурова організація має зробити роз'єднання водоносних горизонтів. Справа в тому, що в процесі буріння відбувається руйнування водотривких горизонтів і змішується вода водоносних горизонтів. Після спуску обсадної колони залишається затрубний простір, в якому перетікання водоносних горизонтів мають місце. Для роз'єднання водоносних горизонтів провадиться ЗАТРУБНА ЦЕМЕНТАЦІЯ. Докладніше з технологією спорудження свердловин можна ознайомитись тут. У ряді геологорозвідувальних та гідрогеологічних робіт будь-якої складності,
ДП Центр Геотехнології здійснює комплекс робіт із водопостачання із підземних джерел, як для великих підприємств, так і для приватних замовників. Садові та невеликі ділянки під індивідуальне будівництво можуть бути забезпечені природною водою у тому числі з піщаних свердловин.
Свердловини на безнапірні ґрунтові води мають продуктивність близько 10 літрів на хвилину, що достатньо для побутових потреб. Умовою безвідмовної подачі води є регулярна експлуатація з метою запобігання замулюванню.
Буріння свердловин виконується шнековим або обертальним методом у найкоротші терміни та обходиться за невисокою ціною. Для їх експлуатації не потрібне оформлення дозвільної документації.
Свердловини на напірні підземні води: для більшості споживачів свердловин вода видобувається з глибини від 30 до 300 метрів. Вона може забезпечити потреби промислового підприємства, дачного селища або заміського котеджу з лазнею та басейном.
Для здійснення процесу використовується роторне буріння з поетапним кріпленням обсадних колон до розтину водоносного шару. Виробництво робіт потребує складного обладнання, великої кількості часу та достатніх фінансових вкладень. Для її експлуатації потрібне ліцензування та реєстрація.
Чиста вода необхідна людині для вгамування спраги та насичення організму мінералами, використання в господарських та промислових цілях. Правильне буріння свердловин на воду сприяє забезпеченню здорової життєдіяльності людини.

Хімічні властивості природної води визначаються кількістю та складом сторонніх домішок, які присутні у ній. З розвитком сучасної промисловості дедалі актуальнішим стає питання світового забруднення прісних вод.

На думку вчених, незабаром водних ресурсів, придатних для використання у господарсько-побутовій діяльності, стане катастрофічно мало, оскільки джерела забруднення води навіть за наявності очисних споруд негативно впливають на поверхневі та ґрунтові води.

Забруднення питної води – процес зміни фізико-хімічних показників та органолептичних властивостей води, що передбачає деякі обмеження щодо подальшої експлуатації ресурсу. Особливо актуальним є забруднення прісної води, якість якої безпосередньо пов'язана з людським здоров'ям та тривалістю життя.

Якість води визначається з урахуванням ступеня важливості ресурсів – річок, озер, ставків, водосховищ. При виявленні можливих відхилень від норми визначаються причини, що спричинили забруднення поверхневих та ґрунтових вод. На підставі отриманого аналізу вживаються оперативні заходи щодо усунення забруднювачів.

Що викликає забруднення водних ресурсів

Існує багато факторів, які можуть призвести до забруднення води. У цьому не завжди винні люди чи розвиток промисловості. Великий вплив мають техногенні катастрофи та катаклізми, які можуть призвести до порушення сприятливих умов навколишнього середовища.

Промислові компанії здатні завдавати відчутної шкоди довкіллю, забруднюючи воду хімічними відходами. Особливу небезпеку становить біологічне забруднення побутового та господарського походження. Сюди належать стоки житлових будинків, комунальних підприємств, навчальних та соціальних закладів.

Водний ресурс може бути забруднений у період сильних дощів та танення снігу, коли опади надходять із сільськогосподарських угідь, ферм та пасовищ. Високий вміст пестицидів, фосфору та азоту може призвести до екологічної катастрофи, оскільки подібні стоки не піддаються очищенню.

Ще одне джерело забруднення – повітря: пил, газ та дим із нього осідають на водну поверхню. Найбільш небезпечними для природних водойм є продукти нафтопереробки. Стоки, що забруднюються, з'являються в зонах нафтовидобутку або в результаті техногенних катастроф.

Яким забрудненням піддаються підземні джерела

Джерела забруднення підземних вод можна умовно поділити на кілька категорій: біологічні, хімічні, теплові, радіаційні.

Біологічного походження

Біологічне забруднення ґрунтових вод можливе при попаданні патогенних організмів, вірусів та бактерій. Основні джерела забруднення води – каналізаційні та дренажні колодязі, оглядові ями, септики та фільтраційні зони, де відбувається очищення відпрацьованих стоків у результаті господарсько-побутової діяльності.

Забруднення підземних вод відбувається на сільськогосподарських угіддях та фермерських господарствах, де людина активно використовує сильні хімікати та добрива.
Не менш небезпечними є вертикальні щілини в гірських породах, через які проникають хімічні забруднення в водні напірні шари. Крім того, вони можуть просочуватися в автономну систему водопостачання при деформаціях або недостатню ізоляцію водозабірної колони.

Теплового походження

Виникає внаслідок суттєвого підвищення температури ґрунтових вод. Найчастіше це відбувається внаслідок змішування підземних та поверхневих джерел, скидання технологічних стоків у очисні колодязі.

Радіаційного походження

Підземні води можуть забруднюватися внаслідок випробувань із вибуху бомб – нейтронних, атомних, водневих, а також у процесі виробництва реакторів на ядерному паливі та зброї.

Джерела забруднення – АЕС, сховища радіоактивних компонентів, шахти та рудники з видобутку гірських порід із природним рівнем радіоактивності.

Джерела забруднення питної води здатні завдати істотної шкоди навколишньому середовищу та здоров'ю людини. Тому потрібно берегти воду, яку ми п'ємо, щоб забезпечити собі довге та щасливе існування.

Сторінка 1

Забруднення прісних підземних вод відбувається практично без перешкод як зверху - через зону аерації, так і знизу - напірними водами з водоносних горизонтів, що глибоко залягають. Проникнення забруднених вод згори контролюється ступенем природної захищеності підземних вод. Надходження вод знизу обумовлено порушенням природних водотривких товщ численними свердловинами та штучно створеними порушеннями суцільності покришок покладів нафти. Примусове збільшення пластового тиску інтенсифікує проникнення у верхні горизонти розсолів, нафт, газів через тектонічні порушення та різні за генезою літологічні вікна.

Значним джерелом забруднення прісних підземних вод можуть бути промислові стічні води високої мінералізації. Їх кількість може досягати 3 м3 на 1 т нафти, що видобувається. Основний забруднювач – хлориди, рідше сульфати, натрій, кальцій та вуглеводні сирих нафт. Ці ж води при заводнінні свердловин можуть стати забруднювачами прісних (артезіанських) горизонтів, проникаючи через затрубний простір свердловин, а також внаслідок висхідних перетікань у водоносні горизонти, що лежать вище, при ежекційному режимі експлуатації родовища.

Значним джерелом забруднення прісних підземних вод нафтогазових та газоконденсатних родовищ є поверхневі води, оскільки частина промислових стічних вод скидається у поверхневі водойми та водотоки. Крім того, компоненти аналізованих стоків надходять у водоносні горизонти I підзони в результаті інфільтрації їх накопичувачів. Промислові стічні води являють собою попутно видобуті 1 пластові води II підзони техногенного тиску на підземну гідросферу. Їхня кількість залежить від геолого-гідрогеологічних умов родовища, темпів та технології вилучення вуглеводнів, періоду його експлуатації. Основними забруднюючими компонентами промислових стічних вод є хлориди (рідше сульфати), натрій, кальцій та вуглеводні сирих нафт.

Зроблено остаточний та однозначний висновок про переважне (82 - 90 %) забруднення прісних підземних вод внаслідок поверхневих розливів високомінералізованих пластових вод та нафтопродуктів через розгерметизацію нафтопромислових споруд та комунікацій. Підготовлено основу для проектування систем примусового опріснення забруднених джерел.

Зроблено остаточний та однозначний висновок про переважне (82 - 90 %) забруднення прісних підземних вод внаслідок поверхневих розливів високомінералізованих пластових вод та нафтопродуктів через розгерметизацію нафтопромислових споруд та комунікації. Підготовлено основу для проектування систем примусового опріснення забруднених джерел.

Результати гідрогеологічних досліджень, проведених у районах нафтових родовищ Предуралля, дозволяють зробити висновок, що забруднення прісних підземних вод відбувається головним чином зверху, тобто через зону аерації. Вразливість верхніх експлуатаційних водоносних горизонтів до забруднення, високі концентрації в них забруднюючих речовин, великі швидкості міграції останніх по вертикалі та латералі на ряді нафтових родовищ пояснюються високими фільтраційними властивостями порід зони аерації та водо-вміщувальних відкладень, відсутністю взаємовитриманих горизонтів шляхом низхідних перетоків через глинисті шари. Внаслідок цього зона прісних вод на всю потужність (до 250 м) виявляється засоленою протягом кількох років з моменту надходження забруднюючих речовин.

У цій роботі питання якості води на водозаборі розглядається насамперед у зв'язку з природними некондиційними водами, які надалі для стислості іменуються солоними водами. Однак рішення, що наводяться, можуть бути використані і для прогнозу якості води у зв'язку із забрудненням прісних підземних вод, хоча в цьому випадку можуть виникнути додаткові питання, що відносяться до галузі фізико-хімічної гідродинаміки і потребують спеціального розгляду.

За неможливості продовження буріння з геолого-технологічних причин плани консервації та ліквідації також узгоджуються з аварійно-рятувальною службою та Держгіртехнаглядом. У разі виявлення виходів нафти, газу чи пластових вод у районі гирла свердловин, що підлягають ліквідації, а також забруднення прісних підземних вод нафтопродуктами вживаються заходи щодо усунення джерел забруднення за додатковим планом.

Техногенним забрудненням підземних вод вважається поява в них шкідливих домішок у кількості, що порушує здатність середовища до самоочищення, що робить цю воду частково або повністю непридатною для використання. Кількісною характеристикою забруднення є певні норми ГДК окремих компонентів. Забруднення прісних підземних вод виявляється у збільшенні їх мінералізації, підвищенні вмісту нетипових для них компонентів (хлоридів, сульфатів, кальцію, заліза та ін.), появі у водах невластивих їм речовин (неорганічних та органічних), зміні температури, величини рН, появі запаху, фарбування, мікроорганізмів.

Оцінка природної безпеки підземних вод від забруднення належить до важливих гідрогеологічних завдань. В даний час процеси техногенного впливу на підземні води в Башкортостані перетворилися з локальних на регіональні. У зв'язку з цим загроза забруднення прісних підземних вод становить у багато разів більшу небезпеку, ніж загроза їхньої кількісної нестачі. У умовах оцінка природної захищеності підземних вод від забруднення представляє як теоретичний, а й великий практичний інтерес.

Сторінки:      1

Більшість водних ресурсів Землі забруднена. Навіть якщо наша планета покрита 70% води, не вся їх підходить для використання людиною. Швидка індустріалізація, зловживання убогими водними ресурсами та багато інших факторів, відіграють роль у процесі забруднення води. Щороку близько 400 мільярдів тонн відходів утворюється у всьому світі. Більшість цих відходів скидається у водойми. Із загального обсягу води Землі, лише 3% прісної води. Якщо ця прісна вода забруднюватиметься постійно, то водна криза перетвориться на серйозну проблему в найближчому майбутньому. Тому необхідно належним чином подбати про наші водні ресурси. Факти забруднення води у світі, представлені у цій статті, мають допомогти у розумінні серйозності цієї проблеми.

Факти та цифри забруднення води у світі

Забруднення води є проблемою, яка торкається практично всіх країн світу. Якщо належних кроків не буде здійснено, щоб контролювати цю загрозу, це призведе до катастрофічних наслідків у найближчому майбутньому. Факти, що стосуються забруднення води, представлені за допомогою наступних моментів.

Річки в Азіатському континенті є найбільш забрудненими. У цих річках виявлено вміст свинцю у 20 разів більший, ніж у водоймах промислово розвинених країн інших континентів. Знайдених у цих річках бактерій (з відходів життєдіяльності людини) більше утричі, ніж у середньому у світі.

В Ірландії, хімічні добрива та стічні води є основними забруднювачами води. Близько 30% рік у цій країні забруднені.
Забруднення підземних вод є серйозною проблемою в Бангладеш. Миш'як є одним з основних забруднювачів, який впливає на якість води в цій країні. На близько 85% загальної площі Бангладеш забруднено ґрунтові води. Це означає, що понад 1,2 мільйона громадян цієї країни зазнають шкідливого впливу забрудненої миш'яком води.
Король - річка в Австралії - Муррей, є однією з найзабрудненіших річок у світі. В результаті 100 000 різних ссавців, близько 1 мільйона птахів та деяких інших істот загинули через вплив кислої води, що присутня в цій річці.

Ситуація в Америці щодо забруднення води не сильно відрізняється від решти світу. Зазначено, що близько 40% річок у США забруднено. З цієї причини не можна використовувати воду з цих річок для пиття, купання чи будь-якої подібної діяльності. Ці річки не здатні підтримувати водне життя. Сорок шість відсотків озер у США є непридатними для підтримки водного життя.

Забруднюючі речовини у воді від будівельної галузі включають: цемент, гіпс, метал, абразивні матеріали і т.д. Ці матеріали набагато шкідливіші, ніж біологічні відходи.
Підвищується теплове забруднення води, спричинене стоком гарячої води з промислових підприємств. Підвищення температури води є загрозою для екологічної рівноваги. Багато водних мешканців позбавляються життя через теплове забруднення.

Дренаж, спричинений дощами, є однією з основних причин забруднення води. Відходи матеріалів, таких як олії, хімічних речовин, що виділяються з автомобілів, побутової хімії тощо, є основними забруднювачами міських районів. Мінеральні та органічні добрива та залишки пестицидів становлять основну частину забруднюючих речовин.

Розливи нафти в океанах є однією з глобальних проблем, на яких лежить відповідальність за забруднення води у великих масштабах. Тисячі риб та інших водних істот гинуть від розливів нафти на рік. Крім нафти, також знайдені в океанах величезні кількості відходів, що практично не розкладаються, як всілякі продукти з пластику. Факти забруднення води у світі, говорять про глобальну світову проблему, що насувається, і ця стаття повинна допомогти отримати більш глибоке розуміння про це.

Відбувається процес евтрофікації, у якому відбувається погіршення води у водоймах значною мірою. В результаті евтрофікації починається надмірне зростання фітопланктону. Рівень кисню у воді значно зменшується і, таким чином, життя риб та інших живих істот води знаходяться під загрозою.

Контроль забруднення води

Необхідно зрозуміти, що вода, яку ми забруднюємо, може зашкодити нам у довгостроковій перспективі. Після того, як токсичні хімічні речовини потраплять у харчовий ланцюг, люди не мають вибору, крім, як жити і нести їх у системі організму. Скорочення використання хімічних добрив є одним з кращих способів для очищення води від її елементів, що забруднюють. В іншому випадку ці розмиті хімічні речовини постійно забруднюватимуть водоймища на землі. Докладаються зусилля, щоб вирішити проблему забруднення води. Тим не менш, ця проблема не може бути повністю вирішена, тому що необхідно вживати ефективних заходів для її усунення. Враховуючи швидкість, з якою ми порушуємо екосистему, стає необхідністю дотримуватись суворих правил у скороченні забруднення води. Озера і річки планети Земля стає дедалі забрудненими. Тут наведено факти забруднення води у світі та потрібно сконцентрувати та організувати зусилля людей та урядів усіх країн належним чином допомогти звести до мінімуму проблеми.

Переосмислення фактів про забруднення води

Вода – це найцінніший стратегічний ресурс Землі. Продовжуючи тему про факти забруднення води у світі, наведемо нові відомості, які надали вчені у контексті цієї проблеми. Якщо брати облік усіх водних запасів, то не більше 1% води є чистою та придатною для пиття. Вживання забрудненої води призводить до смерті 3400000 чоловік щороку, і надалі спостерігається лише збільшення цієї цифри. Щоб уникнути цієї долі, не пийте воду, де завгодно, а тим більше з річок та озер. Якщо у вас немає можливості купити воду у пляшках, застосовуйте методи очищення води. Як мінімум це кип'ятіння, але краще використовувати спеціальні очисні фільтри.

Ще одна проблема – це доступність питної води. Так у багатьох регіонах Африки та Азії дуже важко знайти джерела чистої води. Часто щоб видобути воду, мешканці цих частин світу на день проходять кілька кілометрів. Звичайно, у цих місцях деякі люди помирають не тільки від того, що пили брудну воду, а й від зневоднення організму.

Розглядаючи факти про воду, варто підкреслити, що щодня втрачається понад 3,5 тисячі літрів води, яка виплескується і випаровується з річкових басейнів.

Щоб вирішити проблему забруднення та нестачі питної води у світі, до неї потрібно привертати громадську увагу та увагу організацій, здатних її вирішити. Якщо уряди всіх країн докладуть зусилля та організують раціональне використання водних ресурсів, то ситуація у багатьох державах значно покращиться. Однак ми забуваємо, що все залежить від нас самих. Якщо люди самі заощаджуватимуть воду, ми зможемо й надалі користуватися цим благом. Наприклад, у Перу було встановлено щит, у якому розміщено інформацію про проблему чистої води. Це привертає увагу населення країни та покращує їх обізнаність у цьому питанні.