Загрязнение подземных и грунтовых вод
Волга в Рыбинске
Бассейн реки занимает треть Европейской территории России
Волхов
Часть Пути из варяг в греки
Енисей
Одна из самых длинных и полноводных рек мира и России
Тверца
Левый приток Волги, одна из любимых рек у водных туристов
Катунь
Река на Алтае, при слиянии с Бией образует реку Обь
Загрязнение подземных и грунтовых вод
Хотя наша планета обладает огромными запасами пресной воды, многие регионы с засушливым климатом ощущают ее нехватку.
Около трети всей влаги на планете сосредоточено в подземных и грунтовых водах. Повседневная деятельность человека оставляет свой след на ее чистоте и химическом составе. В процессе этого многие источники питьевой воды получают неизмеримую дозу отравляющих веществ, попадая при этом в организм человека и вызывая необратимые последствия.
Источники загрязнения подземных и грунтовых вод.
Свалки, хранилища вредных продуктов, подземные резервуары, установленные с грубыми нарушениями, являются сильными загрязнителями грунтовых вод. При строительстве мусорных полигонов для централизованного складирования несортированных отходов в соответствии с действующими правилами и нормами экологической безопасности необходимо устанавливать специальный противофильтрационный экран. Он предупреждает утечки токсичных веществ в почву по мере разложения и смешивания отходов. Но на фоне слабого надзора эти требования часто игнорируются.
Промышленные металлургические предприятия в процессе своей работы образуют большой объем шлаков и золы.
Эти продукты не идут в дальнейшую переработку. Заводам приходится устраивать целые площадки для складирования таких отходов – золоотвалы.
Подобное загрязнение подземных и грунтовых вод в итоге вызывает необратимые последствия для всех живых организмов, использующих эту жидкость в качестве питья.
Сельское хозяйство постоянно стремится увеличить свою урожайность, благодаря чему нарастает использование минеральных удобрений. В малых дозах, вносимые в почву удобрения, не оказывают вред, но темпы производства вынуждают фермеров орудовать огромными количествами органических соединений. Ядовитые химические вещества загрязняют почву и грунтовые воды, принося непомерный урон всему живому.
Радиоактивное загрязнение является одним из наиболее пагубно влияющих на все живые организмы. Вода, подверженная воздействию радиации, ни в коем случае не должна быть использована в питьевых целях. Если на месте использования грунтовых вод есть захоронения таких отходов, необходим постоянный радиохимический контроль качества воды.
Грунтовые воды – это ценнейший водный ресурс нашей планеты. Прямая обязанность человека перед Землей – содержать его в чистоте и уберегать от различных загрязнений.
Загрязнение подземных вод. Качество состава подземных вод
1. Загрязнение подземных вод УР
Хозяйственная деятельность, развитие водоснабжения населения подземными водами, освоение месторождений полезных ископаемых неизбежно приводят к изменению состояния подземных вод. Значительный отбор подземных вод при несоблюдении установленного режима эксплуатации водозаборов в ряде случаев обуславливает истощение их запасов и загрязнение.
Качество используемых для водоснабжения подземных вод Республики в основном соответствует нормативным требованиям, однако их загрязнение также возрастает. Рост загрязнения подземных вод определяется как природными, так и техногенными факторами. Пресные подземные воды в Удмуртии в большей части не защищены или недостаточно защищены от поверхностного загрязнения, и на их качестве сказывается влияние хозяйственной деятельности.
Всего на территории Удмуртии на 1 января 2011 года зарегистрировано 90 очагов загрязнения подземных вод: увеличивается количество локальных участков загрязнения подземных вод, находящихся вблизи мест складирования промышленных и бытовых отходов, промышленных объектов и месторождений нефти. Имеют место и площадные очаги загрязнения: Мишкинское и Гремихинское месторождения нефти, Киенгопская площадь, шламонакопитель «Ижстали», Архангельское месторождение, хвостохранилище Чепецкого механического завода.
В Удмуртской Республике наблюдается возрастающее загрязнение подземных источников водоснабжения азотистыми веществами, нефтепродуктами, солями тяжелых металлов, хлоридами. На водозаборах преобладает промышленное, коммунальное, сельскохозяйственное загрязнения, поэтому наличие загрязняющих веществ определяется характером техногенного воздействия. На участках, где находятся накопители сточных вод, в грунтовых водах отмечается повышенное содержание таких специфических веществ, как тяжелые металлы, железо, марганец.
В целом суммарный водозабор из загрязненных скважин составляет 24 % от общего водоотбора.
Источник:
- Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Удмуртской Республики за 2010 год. Вып. 15 – Ижевск, 2011
- О состоянии окружающей природной среды в УР в 2011 г.: Государственный доклад. – Ижевск: Изд-во , 2012. – 246с.: ил.47.
2. Проблемы качественного состава подземных вод УР
Для пресных вод Удмуртской Республики характерны мягкость и повышенное содержание бора, натрия иногда фтора.
Мягкая вода способна вымывать из костей кальций. Если пить такую воду с детства, может развиться рахит, у взрослого человека становятся ломкие кости. Мягкая вода, проходя через пищеварительный тракт, не только вымывает минеральные вещества, но и полезные органические вещества, в том числе и полезные бактерии. Потребление воды с высоким природно-обусловленным содержанием бора приводит к росту числа заболеваний органов пищеварения; натрия — к гипертензии и гипертонии. Повышенное содержание фтора в воде (более 1,5 мг/л) оказывает вредное влияние на здоровье: возможно развитие эндемического флюороза («пятнистая эмаль зубов»), рахита и малокровия; возможно нарушение процессов окостенения скелета, истощение организма. Однако установлено, что систематическое использование населением фторированной воды снижает уровень заболеваний ревматизмом, сердечно-сосудистых патологий, заболеваний почек.
Подземные воды Глазовского месторождения имеют повышенное содержание кремния, железа и повышенную жесткость.
Слишком высокие концентрации железа в воде для человека вредны. Повышенное содержание железа в воде значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус. Железо оказывает раздражающее действие на слизистые и кожу, может стать причиной гемохроматоза, аллергии. Использование в быту воды с повышенным содержанием железа может привести к пересушиванию и раздражению кожи и волос. Постоянное употребление воды с
На территории Удмуртской Республики худшим качеством вод отличаются Балезинский, Игринский и Кезский районы. В них отмечается повышенное содержание натрия, бора, фтора, реже – сухого остатка, хлоридов и сульфатов.
Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудочно-кишечного тракта – они обладают слабительными свойствами. Высокое содержание в воде хлоридов придает ей солоноватый привкус и может привести к нарушению пищеварительной системы, желчно- и мочекаменной болезнями, патологиями сердечно-сосудистой системы.
Неделя осведомленности о подземных водах | Питьевая вода | Healthy Water
Большая часть воды, которую мы используем, поступает из-под земли. Узнайте больше о важности подземных вод, угрозах их безопасности и о том, как защитить их источники во время Недели осведомленности о подземных водах.
Вода — один из самых ценных ресурсов в мире. Люди используют воду каждый день для многих видов деятельности, таких как питье, купание, отдых, сельское хозяйство, охлаждение, производство и медицинские нужды. Хотя вода играет важную роль в повседневной жизни, многие люди не осознают, что большая часть их воды поступает из-под земли.
Подземные воды – это воды, находящиеся ниже поверхности земли в пространствах между скалами и почвой. Поверхностные воды — это воды, которые собираются над поверхностью земли, такие как ручьи, реки, озера или океаны. Тридцать процентов всей пресной воды на Земле составляют подземные воды, а остальные 70% — поверхностные. Подземные воды снабжают водой колодцы и родники и являются важным источником воды для систем общественного водоснабжения и частных колодцев в Соединенных Штатах.
Приблизительно 145 миллионов американцев получают водопроводную воду из источника подземных вод.
Национальная неделя осведомленности о подземных водахexternal icon, ежегодное мероприятие, спонсируемое Национальной ассоциацией подземных вод (NGWA)external icon, проходит с 6 по 12 марта 2022 г. Это мероприятие подчеркивает важность подземных вод для здоровья людей и окружающей среды.
Все источники подземных вод должны быть защищены от загрязнения (микробами и вредными химическими веществами) .
Защита безопасности подземных вод является важным приоритетом для стран во всем мире, включая Соединенные Штаты. В большинстве случаев подземные воды США безопасны для использования. Однако источники подземных вод могут быть заражены микробами, такими как бактерии, вирусы и паразиты, а также химическими веществами, такими как те, которые используются в удобрениях и пестицидах. Загрязненные подземные воды могут вызывать заболевания у людей.
Водная инфраструктура требует регулярного обслуживания.
Подземные воды иногда содержат естественно присутствующие микробы и вредные химические вещества из окружающей среды, такие как мышьяк и радон. Однако чаще деятельность человека загрязняет подземные воды. Эти человеческие причины могут включать неправильное использование удобрений и пестицидов; плохо расположенные, построенные или обслуживаемые септические системы; неправильный вывоз или хранение отходов; добыча полезных ископаемых и строительство; и химические разливы на рабочих местах.
Загрязнение систем подземных вод может привести к вспышкам болезней. Предыдущие вспышки происходили либо из-за того, что грунтовые воды не очищались, либо из-за проблем с очисткой воды. К наиболее распространенным возбудителям, выявленным при прорывах подземных вод, относятся:
- Shigella
- Гепатит А
- Норовирус
- Лямблии
- Кампилобактер
- Сальмонелла
Другие микробы, вызывающие выбросы из подземных вод, включают Cryptosporidium (паразит), E. coli (бактерия) и различные вирусы. С 2009 по 2017 год CDC сообщили о 143 вспышках, связанных с системами грунтовых вод.
Вы можете узнать больше о некоторых наиболее распространенных экологических химических веществах, которые могут быть обнаружены в коммунальных системах водоснабжения, посетив Сеть отслеживания общественного здравоохранения CDC.
Присутствие микробов и вредных химических веществ в наших грунтовых водах может привести к проблемам со здоровьем, включая диарею, репродуктивные проблемы и расстройства нервной системы.
Младенцы, маленькие дети, беременные женщины, пожилые люди и люди, чья иммунная система ослаблена из-за ВИЧ/СПИДа, химиотерапии или трансплантационных препаратов, могут с большей вероятностью заболеть от определенных микробов и химических веществ.
Опасения по поводу загрязнения подземных вод привели к тому, что Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и отдельные штаты разработали правила для защиты общественных систем водоснабжения, такие как Правило подземных вод 2006 года внешний значок .
Ваша вода из подземного источника?
Общественные системы водоснабжения
Владельцы частных колодцев должны ежегодно проверять свою воду.
Треть американцев — более 102 миллионов человек — получают питьевую воду из общественных систем водоснабжения, использующих подземные воды. EPA регулирует качество питьевой воды в системах общественного водоснабжения. Вы можете узнать больше о качестве вашей местной питьевой воды и возможных загрязняющих веществах, просмотрев свой Отчет о доверии потребителей (CCR), который большинство коммунальных компаний обязаны предоставлять клиентам.
Частные колодцы
Приблизительно 43 миллиона американцев получают воду из частных колодцев с подземными водами, на которые не распространяются правила EPA. Частные скважины с подземными водами могут обеспечить безопасную и чистую воду. Однако загрязнение, которое может вызвать болезнь, также может произойти в колодезной воде. Если у вас есть колодец, вы должны принять меры для его защиты и ежегодно проверять воду, чтобы убедиться, что ваша вода безопасна от вредных микробов и химических веществ. Государственные и местные департаменты здравоохранения предоставляют информацию, чтобы помочь пользователям колодцев защитить свою питьевую воду.
Загрязнение подземных вод — Canada.ca
В этом разделе:
- Как мы загрязняем подземные воды
- Источники загрязнения подземных вод
- Септические системы утилизации
- Вторжение соленой воды
- Утечки подземных резервуаров и трубопроводов
- Жидкости с плотной неводной фазой ( DNAPLs )
- Источники загрязнения подземных вод
- Охрана наших запасов подземных вод
Как мы загрязняем грунтовые воды
Любое добавление нежелательных веществ в грунтовые воды, вызванное деятельностью человека, считается загрязнением .
Часто предполагалось, что загрязняющие вещества, оставленные на земле или под землей, останутся там. Было показано, что это принятие желаемого за действительное. Подземные воды часто распространяют последствия сбросов и разливов далеко за пределы места первоначального загрязнения. Загрязнение подземных вод чрезвычайно трудно, а иногда и невозможно очистить.
Загрязнители подземных вод поступают из двух категорий источников: точечные источники и распределенные или неточечные источники. Свалки, протекающие резервуары для хранения бензина, протекающие септиктенки и случайные разливы являются примерами точечных источников. Инфильтрация с сельскохозяйственных угодий, обработанных пестицидами и удобрениями, является примером неточечного источника.
Среди наиболее значимых точечных источников загрязнения муниципальные свалки и места захоронения промышленных отходов. Когда любой из них происходит в водоносных горизонтах из песка и гравия или рядом с ними, вероятность широкомасштабного загрязнения является наибольшей.
Другие точечные источники по отдельности менее значительны, но они встречаются в большом количестве по всей стране. Одними из таких опасных и широко распространенных источников загрязнения являются септиктенки, утечки и разливы нефтепродуктов и плотных промышленных органических жидкостей.
Септические системы спроектированы таким образом, что часть сточных вод разлагается в резервуаре, а часть разлагается и поглощается окружающим песком и грунтом. Загрязняющие вещества, которые могут попасть в грунтовые воды из септических систем, включают бактерии, вирусы, моющие средства и бытовые чистящие средства. Это может создать серьезные проблемы загрязнения. Несмотря на то, что септики и выгребные ямы являются известными источниками загрязнения, они плохо контролируются и очень мало изучены.
Загрязнение может сделать подземные воды непригодными для использования. Хотя общий масштаб проблемы в Канаде неизвестен, было расследовано множество отдельных случаев заражения, таких как Вилле Мерсье в Квебеке; проблема соли против обледенения шоссе в Новой Шотландии; промышленные стоки в Эльмире, Онтарио; различные пестициды в провинциях прерий; промышленное загрязнение в Ванкувере, Британская Колумбия; и так далее.
Во многих случаях загрязнение распознается только после того, как пользователи подземных вод подверглись потенциальному риску для здоровья. Стоимость очистки загрязненных источников воды обычно чрезвычайно высока.
Проблемы загрязнения в Канаде усугубляются прежде всего из-за большого и постоянно растущего количества токсичных соединений, используемых в промышленности и сельском хозяйстве. В сельских районах Канады ученые подозревают, что многие домашние колодцы загрязнены веществами из таких распространенных источников, как септические системы, подземные резервуары, отработанное моторное масло, дорожная соль, удобрения, пестициды и отходы животноводства. Ученые также прогнозируют, что в ближайшие несколько десятилетий будет обнаружено больше загрязненных водоносных горизонтов, будут выявлены новые загрязнители, а загрязненные подземные воды будут сбрасываться в заболоченные земли, ручьи и озера.
Если водоносный горизонт загрязнен, он может быть непригоден для использования в течение десятилетий.
Время пребывания, как отмечалось ранее, может составлять от двух недель до 10 000 лет.
Кроме того, последствия загрязнения подземных вод не заканчиваются потерей колодезной воды. В нескольких исследованиях задокументирована миграция загрязняющих веществ из мест захоронения или разливов в близлежащие озера и реки по мере того, как эти подземные воды проходят через гидрологический цикл, но эти процессы еще недостаточно изучены. В Канаде загрязнение поверхностных вод подземными водами, вероятно, не менее серьезно, чем загрязнение запасов подземных вод. Предотвращение загрязнения в первую очередь является наиболее практичным решением проблемы. Это может быть достигнуто за счет принятия эффективных методов управления подземными водами правительствами, промышленностью и всеми канадцами. Хотя в этом направлении и наблюдается прогресс, усилия сдерживаются серьезной нехваткой специалистов по подземным водам и общим отсутствием знаний о поведении подземных вод.
Источники загрязнения подземных вод
Существует множество различных источников загрязнения подземных вод.
Подземные воды загрязняются, когда антропогенные или созданные человеком вещества растворяются или смешиваются с водами, пополняющими водоносный горизонт. Примерами этого являются дорожная соль, утечка нефтепродуктов из подземных резервуаров для хранения, нитраты из-за чрезмерного использования химических удобрений или навоза на сельскохозяйственных угодьях, чрезмерное применение химических пестицидов, выщелачивание жидкостей со свалок и свалок, а также случайные разливы.
Загрязнение также является результатом избытка природного железа, сульфидов, марганца и таких веществ, как мышьяк. Избыток железа и марганца являются наиболее распространенными природными загрязнителями. Другая форма загрязнения возникает в результате радиоактивного распада урана в коренных породах, в результате которого образуется радиоактивный газ радон. Метан и другие газы иногда вызывают проблемы. Морская вода также может просачиваться в грунтовые воды, что является распространенной проблемой в прибрежных районах.
Это называется «вторжением соленой воды».
Эти загрязняющие вещества могут происходить из «точечного источника» или «неточечного источника» — это означает, что они могут поступать из одного источника (или точки) или что они не имеют одного конкретного источника, а вместо этого возникают в результате кумулятивного эффекта. любого количества факторов или видов деятельности.
Ниже приведены некоторые из множества точечных и неточечных источников загрязнения подземных вод, а также более подробные пояснения по четырем из этих загрязняющих веществ: септические системы удаления, проникновение соленой воды, протекающие подземные резервуары для хранения и ДНКПЛ .
Точечные источники
- Внутриплощадочные септические системы
- Негерметичные резервуары или трубопроводы, содержащие нефтепродукты
- Утечки или разливы промышленных химикатов на производственных объектах
- Скважины подземные нагнетательные (промотходы)
- Муниципальные свалки
- Отходы животноводства
- Негерметичные канализационные линии
- Химикаты, используемые на предприятиях по консервации древесины
- Хвосты обогатительной фабрики в горнодобывающих районах
- Зольная пыль от угольных электростанций
- Шламоотвалы нефтеперерабатывающих заводов
- Разбрасывание по земле сточных вод или осадка сточных вод
- Кладбища
- Склады дорожной соли
- Колодцы для захоронения жидких отходов
- Сток соли и других химических веществ с дорог и автомагистралей
- Разливы, связанные с автомобильными или железнодорожными авариями
- Каменноугольная смола на старых площадках газификации угля
- Участки производства асфальта и очистки оборудования
Неточечные (распределенные) источники
- Удобрения на сельскохозяйственных угодьях
- Пестициды на сельскохозяйственных угодьях и в лесах
- Загрязняющие вещества в дожде, снеге и сухих атмосферных осадках
Источник: адаптировано из: Черри, Джон А.
«Нахождение и загрязнение подземных вод в Канаде». В М.К. Хили и Р. Р. Уоллес, Canadian Aquatic Resources, eds. , Canadian Bulletin of Fisheries and Aquatic Sciences 215: 395. Департамент рыболовства и океанов: Оттава, 1987 г.
Септики для удаления отходов
Примерно 10 % населения Канады обслуживается частными колодцами и септическими системами для удаления отходов. Эти системы изначально были разработаны для домов, которые были значительно удалены от ближайшего соседа, таких как фермерские дома и случайные сельские жилые дома. Тем не менее, сегодня во многих районах страны индивидуальные частные колодцы сооружаются в микрорайонах пригородной плотности. Основная опасность здесь заключается в том, что слишком много скважин могут качать слишком много воды, чтобы водоносный горизонт мог поддерживать себя.
Системы очистки септиков, связанные с этими разработками, могут создавать нагрузку на окружающую среду по ряду других причин. Они часто допускаются в неудовлетворительных почвенных условиях и редко обслуживаются должным образом.
Они также не могут обрабатывать многие бытовые чистящие средства и химикаты, которые при смывании в канализацию или унитаз часто повреждают или убивают бактерии, необходимые для работы системы (то же самое относится и к городским системам). Конечными результатами являются неправильная очистка сточных вод — если не полный отказ системы — и загрязнение соседних колодцев септическими сточными водами, содержащими бактерии, нитраты и другие загрязняющие вещества.
См. также Сточные воды , раздел
Проникновение соленой воды
Проникновение соленой воды может быть проблемой в прибрежных районах, где скорость откачки подземных вод достаточно высока, чтобы вызвать проникновение морской воды в пресноводные водоносные горизонты. Этой проблемы можно избежать путем соответствующего проектирования поля скважин и бурения разгрузочных скважин, чтобы соленая вода не попадала в источник пресной подземной воды. Некоторые колодцы, качающие соленую воду на острове Принца Эдуарда, используются в качестве удобных источников воды для ферм по разведению моллюсков.
Утечки подземных резервуаров и трубопроводов
Утечки нефтепродуктов участились за последние два десятилетия, поскольку подземные стальные резервуары, установленные в большом количестве в 1950-х и 1960-х годах, подверглись коррозии. До 1980 года большинство подземных резервуаров изготавливались из стали. Без надлежащей защиты от коррозии до половины из них протекают к тому времени, когда им исполняется 15 лет.
Подземные воды растворяют множество различных соединений, и большинство из этих веществ могут загрязнять большие объемы воды. Например, один литр бензина может загрязнить 1 000 000 литров подземных вод. Эта проблема особенно актуальна в атлантических провинциях, где интенсивно используются подземные воды. Во многих случаях проблема замечается спустя долгое время после загрязнения водоносного горизонта, например, когда потребители начинают ощущать вкус или запах бензина.
Жидкости с плотной неводной фазой
(DNAPL ) Тип загрязняющих веществ, вызывающий особые проблемы, представляет собой группу химических веществ, известных как жидкости с плотной неводной фазой или DNAPL .
К ним относятся химические вещества, используемые в химической чистке, консервации древесины, работах с асфальтом, механической обработке, а также в производстве и ремонте автомобилей, авиационного оборудования, боеприпасов и электрического оборудования. Они также могут образовываться и высвобождаться при авариях, напр. , Хагерсвилль, Онтарио «пожар в шинах». Эти вещества тяжелее воды и быстро погружаются в землю. Это делает разливы DNAPL более сложными для устранения, чем разливы нефтепродуктов. Как и в случае с нефтепродуктами, проблемы возникают из-за того, что грунтовые воды растворяют некоторые соединения этих летучих веществ. Эти соединения затем могут перемещаться с потоком грунтовых вод. За исключением крупных городов, питьевую воду редко проверяют на наличие этих загрязняющих веществ.
К началу страницы
Защита наших запасов подземных вод
Подземные воды являются важным ресурсом.
Он существует повсюду под ландшафтом Канады и жизненно связан с нашими богатыми поверхностными водными ресурсами. Загрязнение подземных вод является серьезной проблемой в Канаде. Промышленная и сельскохозяйственная деятельность являются основными источниками загрязняющих веществ, но не менее важными источниками являются канадские домохозяйства.
Подземные воды движутся так медленно, что проблемы проявляются очень долго. Из-за этого, а также из-за того, что очистка загрязненного водоносного горизонта очень дорогая (если это вообще возможно), гораздо предпочтительнее вообще предотвратить загрязнение. Например, протекающие подземные резервуары для хранения можно заменить резервуарами, не подверженными коррозии; свалки могут располагаться в местах, где фильтраты не загрязняют нижележащие грунтовые воды; и воздействие разливов опасных материалов уменьшено за счет ограничения доступа к зонам перезарядки.
Как только эти загрязняющие вещества попадают в грунтовые воды, они в конечном итоге попадают в реки и озера.