Естественная защищенность грунтовых вод от поверхностного загрязнения.

Пресная вода – самое ценное полезное ископаемое на Земле. Источники загрязнения подземных вод разделяются на химические, биологические и радиоактивные.

-химическое загрязнение происходит за счет жидких стоков твердых отходов различных промышленных предприятий (химических, нефтехимических, нефтедобывающих, горнорудных, целлюлозно-бумажных и др.),

-органическое загрязнение вод осуществляется за счет нефти, бензина, масел, органических соединений, различных растительных и животных остатков,

-биологическое загрязнение протекает при участии бактерий, вирусов, грибов, происходит за счет зарастания водоемов водорослями,

-тепловое загрязнение происходит при использовании воды в качестве охладителя,

-радиоактивное загрязнение вызывается испытаниями термоядерного оружия.

Источники загрязнения могут быть очаговыми, линейными, площадными.

А.Е.Орадовская выделяет 4 основные случая поступления загрязнений в водоносный горизонт (рис.).

1. поступают сверху с поверхности земли при непосредственной инфильтрации сточных вод из накопителей, с территории промпредприятий и др.объектов, при фильтрации минерализованных вод на орошаемых территориях (а).

2. поступают сбоку – при фильтрации загрязненных вод в борта и русло реки, а в паводки- и на площади затопленной поймы и низких террас (б). Случаи интрузии морских вод в прибрежные водоносные горизонты, уровни воды в которых снижены из-за водоотбора.

3. поступают путем вертикального перетока из смежного по разрезу загрязненного водоносного горизонта по стволу дефектной скважины либо через «гидрогеологическое окно» в разделяющем их водоупорном пласте (в), либо через разделяющий слабопроницаемый пласт (г).

4. загрязнения поступают непосредственно при их сборе в поглощающие горные выработки (скважины, колодцы, шахты) в связи с различными технологическими процессами, затрагивающими недра земли (захоронение сточных вод путем их закачки в скважины, при подземной газификации углей, при самоизливах и перетоках соленых вод и нефти по стволу дефектных скважин).

Защищенность ПВ от загрязнителей – это перекрытость водоносного горизонта слабопроницаемыми отложениями, препятствующими проникновению загрязняющих веществ в подземную гидросферу с земной поверхности.

Естественная защищенность грунтовых вод оценивается по:

1) глубине залегания УГВ (мощность зоны аэрации),

2) строению и литологии пород,

3) суммарной мощности слабопроницаемых ГП с Кф≤0,1 м/сут,

4) фильтрационным свойствам пород зоны аэрации и слабопроницаемых отложений.

Качественная оценка природных условий защищенности грунтовых вод может быть выполнена на основе сопоставления категорий защищенности. Каждая категория защищенности отличается своей суммой баллов, зависящей от глубины залегания уровня грунтовых вод, мощности слабопроницаемых отложений и их литологии.

При расчете условий защищенности выделяют 5 градаций глубин: 1балл – 10м, 2б – 10-20м, 3б – 20-30 м, 4б – 30-40 м, 5б – более 40м.

По сумме баллов выделяют 6 категории защищенности грунтовых вод: I – 5 и менее баллов, II – 5-10, III – 10-15, IV – 15-20, V – 20-25, VI – больше 25. Чем больше баллов, тем лучше защищен водоносный горизонт от загрязнений.

Количественная оценка условий защищенности грунтовых вод.

В основе ее лежит определение времени, за которое фильтрующиеся с поверхности земли загрязненные воды достигнут уровня грунтовых вод.

Приближенная оценка времени достижения уровня грунтовых вод фильтрующимися с поверхности сточными водами может быть выполнена по формуле Цункера:

N*H0 m m

t= ------ [----- -ln (1+-----)], где

k H₀ H_o

n – пористость пород зоны аэрации,

H₀ – высота слоя сточных вод, м ,

k - коэффициент фильтрации, м/сут,

m – мощность зоны аэрации, м.

По времени достижения (в сутках) уровня грунтовых вод можно выделить следующие категории защищенности грунтовых вод:

1- t ≤ 10; 11- 10<t≤50; 111- 50<t≤100…..V1- t>400.

Чем выше категория, тем лучше условия защищенности.