Рэферат

Дыпломная работа 65 с.:

У дыпломнай рабоце змяшчаецца ацэнка сучаснага стана грунтовых вод Магiлеускага района, сведкi аб прычынах и фактарах технагенага забруджвання.

Ключные словы: падземныя грунтовыя воды, анiоны, кацiоны, сульфаты, сульфiты, жалеза, хларыды, нiтраты, нiтрыты, акiсляемасць перманганатная, пробападгатоука.

Аб'ект даследавання: утрыманне анiонау i кацiонау у падземных грунтовых водах.

Прадмет даследавання: забруджванне грунтовых вод у калодзежах Магiлеускага района.

Мэта работы: правесцi манiторынг стана грунтовых вод Магiлеускага района. Правесцi анализ магчымых фактарау уздзеяння на грунтовые воды i даць ацэнку састава забруджваючых хiмiчных рэчывау у падземных водах Магiлеускага района цалкам.

Атрымленыя вынiкi: дана якасная i колькастная характарыстыка ступенi забруджвання падземных вод.

Содержание

Введение

Глава 1. Грунтовые воды

1. Основные типы подземных вод

1.2 Грунтовые воды - как один из источников питьевой воды

1.2.1 Общая характеристика окружающей среды Могилевского района

1.2.2 Грунтовые воды на территории Могилевского района

1.2.3 Антропогенное влияние человека на состояние грунтовых вод

1.2.3.1 Промышленность

1.2.3.2 Сельское хозяйство

Глава 2. Децентрализованное водоснабжение

2.1 Шахтные колодцы

2.2 Каптаж ключей

2.3 Гигиенические требования выбора места для устройства колодцев и каптажей родников

2.4 Организация и содержание контроля и надзора качества питьевой воды при нецентрализованном питьевом водоснабжении

Глава 3. Методы и условия выполнения работы

3.1 Общие положения отбора проб

3.2 Требования к оборудованию для отбора проб

3.3 Требования к объему проб, подготовке их к транспортированию и хранению

3.4 Измерения массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой

3.5 Определение жесткости

3.6 Турбидиметрический метод

3.7 Определение содержания марганца с удалением хлор иона выпариванием с серной кислотой

3.8 определение содержания хлор иона в воде титрованием азотнокислой ртутью в присутствии индикатора дифинилкарбазона

Глава 4. Результаты мониторинговых исследований питьевыхвод колодцев

4.1 Показатели качества воды

4.2 Мониторинговые исследования

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Важнейшей проблемой современности является сохранение окружающей среды в таком состоянии, чтобы она была оптимальной для жизнедеятельности людей, не оказывалась отрицательно на их здоровье, не ухудшались эстетическо-комфортные условия проживания населения.

Одной из важнейшей экологической проблемой является проблема загрязнения грунтовых вод, т.к. вода является одним из наиболее распространенных компонентов с уникальными миграционными и растворяющими свойствами, играет главную роль практически во всех процессах и явлениях в окружающей среде на земле. Чрезвычайно важна роль воды в жизни человека и поддержании его здоровья. По многим источникам, в различных регионах с качеством питьевых вод связано 50-80% заболеваний. Подобно крови в человеческом организме, вода, ее гидрохимический состав, загрязненность в большой мере характеризует экологическое состояние водосборов, естественных и антропогенных ландшафтов. Проблема чистой питьевой воды является одной из основных. В Беларуси проживает более одной трети населения в деревнях, поселках городского типа и, большинство пользуется для питьевых целей водой с верхних водоносных горизонтов - водами шахтных колодцев. В таких случаях положение нельзя признать благополучным, поскольку из-за контактов с поверхностными водами в колодцах часто фиксируется химическое и микробиологическое загрязнение.

Состояние чистоты поверхностных вод в сельской местности приобретает особое значение в связи с тем, что воды на большей части территории области смыкаются с грунтовыми, являющимися здесь основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения. Поэтому целью работы является проведение мониторинга состояния грунтовых вод Могилевского района и выявить возможные факторы воздействия.

Основные задачи состоят в проведении анализа состояния грунтовых вод Могилевского района в соответствии с литературными данными, анализа факторов воздействия на состояние грунтовых вод, а также проведение анализа качественных и количественных характеристик грунтовых вод.

Глава 1. Грунтовые воды

1.1 Основные типы подземных вод

По условиям залегания подземных вод, определяющим их режим, выделяются три основных типа вод: верховодка, грунтовые воды, артезианские воды.

К верховодке относятся подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности. Причиной появления верховодки иногда служит наличие под почвой отложения в виде линз, создающих местный водоупор: на этом водоупоре скапливаются просачивающиеся атмосферные воды. Верховодка, растекаясь по краям линзы, питает грунтовые воды, часть воды идет на испарение. При этом может иметь место тесная связь с органическими веществами, растениями и живыми организмами.

Вследствие неглубокого залегания и отсутствия водоупорной кровли верховодка легко загрязняется, поэтому, как правило, она в санитарном отношении крайне ненадежна и не является хорошим источником водоснабжения. Однако в районах, где воды недостаточно или верховодка залегает глубоко, население используют ее для питья. В этом случае должны быть приняты соответствующие меры для обеспечения эпидемиологической безопасности.

Грунтовые воды - это воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Обычно они не имеют сплошной кровли из водонепроницаемых пород. Грунтовые воды чаще всего безнапорные, т.е. имеют свободную поверхность; уровень воды в колодцах устанавливается на высоте, соответствующей верхней границе или свободной поверхности грунтовых вод.

Режим грунтовых вод находится под непосредственным влиянием гидрометеорологических факторов и характеризуется сезонными колебаниями уровня, дебита и химического состава. Мощность грунтового водоносного горизонта определяется по вертикальному расстоянию от водоупорного ложа до поверхности грунтовых вод. Запас грунтовых вод пополняется за счет инфильтрации атмосферных осадков, рек и других поверхностных водоемов в периоды высокого уровня поверхностных вод, а также поступления подземных напорных вод из более глубоких горизонтов.

При фильтрации через почву грунтовая вода освобождается от органического и бактериального загрязнения. При этом значительно улучшаются ее органолептические свойства.

Химический состав грунтовых вод и степень их бактериального загрязнения во многом зависят от местных условий, среди которых большое значение имеют толщина и механическое строение верхнего слоя почвы, и степень ее загрязнения. Если слой почвы тонок и загрязнен органическими веществами и бактериями, то грунтовая вода при фильтрации также оказывается загрязненной и потенциально опасной в эпидемиологическом отношении. Подъем уровня грунтовых вод на каналах сезонного использования не вызывает обычно отрицательных последствий, поскольку фильтрация в грунт из канала происходит периодически, только в вегетационные сезоны.

На каналах, круглогодично эксплуатируемых, подбор грунтовых вод существует постоянно. Он может увеличиваться в размерах с каждым годом эксплуатации, в особенности за счет насыщения полей водой, подаваемой в зимний, невегетационный период.

Артезианские воды - это подземные воды, залегающие между водоупорными слоями и имеющие напор. Будучи вскрыты буровыми скважинами, они поднимаются выше кровли водоносного пласта и при достаточной высоте напора изливаются на поверхность земли или фонтанируют.

В каждом артезианском бассейне можно выделить: области питания, напора, разгрузки. В области питания водоносный горизонт обычно приподнят, воды здесь имеют свободную поверхность и принципиально не отличаются от грунтовых вод. В области напора уровень, до которого может подняться вода, располагается выше кровли водоносного горизонта. Напор измеряется расстоянием по вертикали от кровли водоносного горизонта до этого уровня.

В артезианском бассейне область питания располагается рядом с областью напора, далее по направлению подземного стока находится область нагрузки напорного горизонта. В области разгрузки артезианская вода выходит на земную поверхность в виде восходящих источников.

Благодаря защищенности водоносных пластов, артезианская вода обладает хорошими органолептическими свойствами и характеризуется почти полным отсутствием бактерий. Химический состав такой воды зависит от характера пород, в которых вода накапливается и передвигается. В большинстве случаев артезианские воды обладают большей минерализацией, чем поверхностные. Чем дальше вода продвигается в водоносном горизонте и надежнее защищена от проникновения вышележащих вод, в том числе и грунтовых, тем состав воды более постоянен.

Рассматривая условия залегания подземных вод, следует отметить условия залегания трещинных и карстовых вод.

Трещинными водами называют воды трещинных скальных пород. Подземные воды, распределяясь по трещинам горных пород, образуют водоносные горизонты, залегание которых определяется типом трещиноватости. Условия питания подземных вод в трещиноватых породах зависят в основном от рельефа покровных образований и количества выпадающих осадков.

Карстовые воды - это подземные воды трещин каверн, которые образовались в результате агрессивного воздействия вод на растворимые горные породы. Главная особенность режима карстовых вод - резкие колебания их уровня под воздействием таких факторов, как ливневые осадки, бурное снеготаяние т. п. В силу большой связи карстовых вод с поверхностью они более надежны в санитарном отношении и их эксплуатация требует проведения строгих мероприятий по санитарной охране.

1.2 Грунтовые воды - как один из источников питьевой воды

Сельское население, составляющее одну треть населения всей страны, получает воду от вырытых колодцев. Вообще, вырытые колодцы не глубоки с водой, переходящей в них из мелких ресурсов грунтовой воды. Грунтовая вода, лежащая на первом водном горизонте, только покрыта ненасыщенными, обычно водопроницаемыми отложениями зоны выветривания, толщина которых колеблется от 1-5 метров до 10-20 метров. Особенности запасов грунтовой воды и их химический состав определены гидрогеологическими условиями (Juodkazis, 1994). Водоносный горизонт грунтовых вод загрязнения большей части нитратами (Clawges и Vowinkel, 1996; Мадисон и Brunett, 1985), которые представляют всеобщее беспокойство (Schepers и др., 1991). Рост загрязнения нитратами грунтовых вод может быть объектом наблюдения всем мире (Spalding и Eexner, 1993; Мадисон и Brunett, 1985). Этот вид загрязнения увеличивается до такой степени, что верно видеть проблему эвтрофикации грунтовых вод (Klimas, 1996). Известно, что интенсивная сельскохозяйственная деятельность - один из факторов, приводящих к загрязнению нитратами грунтовых вод. Даже когда концентрация нитрата относительно низка, необходимо определить антропогенное воздействие концентраций нитратов на грунтовые воды (Мадисон и Brunett, 1995; Gosselin и др., 1997).

В естественных условиях, химический состав пресной воды формируется и остается фактически неизменным под действием ряда естественных факторов, например физических, географических, геологических и гидрогеологических факторов. Человеческая хозяйственная деятельность искажают естественный баланс. Потребление грунтовых вод изменяет баланс грунтовой воды и источники, формирующие их запас. Из-за прогрессирующего загрязнения, естественные и искусственные химические вещества входят в круговорот пресной воды, таким образом, изменяя качество воды (Klimas, 2002).

Качество воды в вырытых колодцах зависит от воздействия антропогенных действий и геохимических преобразований цикла азота, так же как и факторы, влияющие на такие преобразования. Условия, приводящие к загрязнению вырытых колодцев, однако, не менее значимы. Много ученых указывают, что концентрация нитратов в колодцах близко связана с суммарным осаждением и его потоком в почву (Gopal, 1990). В случае большого количества осаждения за короткий промежуток времени, концентрация нитратов в дренажных канавах и поверхностной воде недавно удобренных полей значительно возрастает (Botcher и др., 1981). Из-за фильтрации, есть большая вероятность, что часть таких нитратов, просочится вниз в грунтовые воды. Загрязнение грунтовой воды в областях {полях} с небольшим количеством оплодотворения и большого количества осаждения происходит ниже из-за растворения (Robins, 1998). Качество грунтовых вод и воды вырытых колодцев в сельских районах в значительной степени зависит от хозяйственной деятельности и пути использования и хранения органических и минеральных удобрений (Было установлено, что в дополнение к экологическому воздействию, тип колодца, его глубина, возраст, структурные особенности могут также иметь влияние на качество воды колодцев). Загрязнение нитратами свойственно старым и мелким колодцам (Bacer и др., 1994; Richards и др., 1996). Концентрация нитрата в воде, pH и температура воды зависит от глубины и возраста колодца(Bruggeman и др., 1995).

Анализ данных, представленных в литературе, однако, показывает, что данные, представленные различными учеными часто противоречивы. Во многих случаях, загрязнение нитрата увеличивается с активными антропогенными действиями в окрестностях колодца, так же как из-за несоответствующего местоположения колодца (Fawcett и Lym, 1992). Найдена взаимосвязь между типом, глубиной, возрастом колодца и его структурными особенностями. Возраст колодца - спорная проблема, хотя это часто отражает структурные особенности и общее состояние колодца. Австралийские ученые вычислили, что 12,5 кг полного азота и 10,4 кг аммония разгруженных ежегодно от туалета фермы, населяемой 2,5 человеками в среднем (S. Kutra и др.), выяснили расстояние от колодца, в пределах которого человеческие действия могут иметь воздействие на качество воды колодца, доказал что расстояние от колодца на котором было отмечено вмешательство составляет 145 метров. Обычно, это расстояние до 145 метров - то, на котором домашнее помещение, включая хлева, оранжереи, сады и растительные сады, туалеты, свалки и другие агрессивные источники загрязнения расположены от колодца. Более отдаленные области едва имеют какое-либо воздействие (Kutra и др., 2002).

Рассмотренные литературные источники показывают, что процессы водного загрязнения в вырытых колодцах довольно сложны. Есть много источников загрязнения, и они отличны. Гидрология грунтовой воды устанавливает, что вода, текущая к наклону градиента стола грунтовой воды транспортирует загрязнители. Следовательно, на качество воды в колодцах влияют не только загрязнители находящиеся поблизости от колодцев, но также и деятельность на полях, расположенных в более высокой точке, чем колодцы.

1.2.1 Общая характеристика окружающей среды Могилевского района

Могилевский район образован 17.07.1924 г., аннулирован 16.09.1959 г., восстановлен 30.07.1966 г. Площадь 1,9 тыс. км2. В составе района 16 сельсоветов, которые включают 279 сельских населенных пунктов.

Население района 42,1 тыс. человек (январь 2008 г.)

Поверхность района равнинная. Основную часть занимает Центральноберезинская равнина, на севере и северо-востоке - Оршанско-Могилевская равнина. Преобладают высоты 170-190 м. Полезные ископаемые: торф, песчано-гравийный материал, пески, глины, суглинки, минеральные краски, минеральные воды. С севера на юг протекает река Днепр с притоками Вильчанка, Полна с Лазневкой, Дубровенка, Лахва с Лахвицей и Живорезкой. На западе протекает река Друть с притоками Орлянка и Греза, на востоке - река Реста с притоком Рудея. Основные водохранилища - Рудея и Зарестье. Лесами занято 24 % площади района. Преобладают сосновые, еловые, березовые, осиновые, дубовые и ольховые леса.

Сельское хозяйство специализируется на молочно-мясном животноводстве, свиноводстве, птицеводстве, на выращивании зерна, картофеля, льна, огородничестве и садоводстве. Основными отраслями промышленности района являются пищевая, деревообрабатывающая и промышленность строительных материалов.

По территории района проходят железные дороги Орша-Могилев-Жлобин, Кричев-Могилев-Осиповичи; автомобильные дороги из Могилева на Бобруйск, Минск, Оршу, Чериков, Гомель; осуществляется судоходство по Днепру. В Могилеве находится аэропорт.

1.2.2 Грунтовые воды на территории Могилевского района

Грунтовые воды из числа подземных встречаются в песчаных четвертичных отложениях на глубине от 0,2 -1,0 м в депрессиях до 4-5 м на водоразделах с нижним водоупором в виде сожской (в северной части области) или днепровской морены на расстоянии от 1 до 15 м от поверхности земли.

Основным источником питьевого водоснабжения населения являются подземные воды. Современное и расчетное перспективное водопотребление пресных подземных вод составляет 7,1% от эксплуатационных запасов, которым практически не грозит истощение. Нормальная эксплуатация водозаборных скважин не ведет к ухудшению качества подземных вод.

Все сказанное позволяет отметить благоприятную в целом обеспеченность области ресурсами поверхностных и подземных вод.

Однако некоторая часть населения, особенно в сельской местности, пользуется для питьевых целей водой самых верхних водоносных горизонтов - водами шахтных колодцев. В таких случаях положение нельзя признать благополучным, поскольку из-за контактов с поверхностными водами в колодцах часто фиксируется химическое и микробиологическое загрязнение.

Состояние чистоты поверхностных вод в сельской местности приобретает особое значение в связи с тем, что воды на большей части территории области смыкаются с грунтовыми, являющимися здесь основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения.

1.2.3 Антропогенное влияние человека на состояние грунтовых вод

Характеризуя состояние окружающей среды, нельзя не привести хотя бы кратких сведений о хозяйстве области, поскольку именно хозяйственная деятельность нарушает природное равновесие, является причиной загрязнения воздуха и вод, ухудшения состояния естественной растительности, исчезновения отдельных видов растений и животных, обеднения и снижения эстетической ценности ландшафтов всей Могилевской области в целом относится к числу промышленно развитых областей республики. Удельный вес области в общем объеме продукции промышленности Беларуси составил в 2008 г. 14,3%.

1.2.3.1 Промышленность

В Могилевском районе развиты отрасли, составляющие важную часть промышленного потенциала Республики Беларусь, а также предприятия, имеющие местное значение. Машиностроение, металлообработка, химическая и легкая промышленность сосредоточены в одном из крупнейших городов - Могилеве. В г. Могилеве ведущее место принадлежит химической промышленности (АО "Химволокно", комбинат "Заря"), развиты машиностроение (заводы автомобильный, лифтостроительный, "Электродвигатель", "Могилевсельмаш", "Строммашина", "Техноприбор", "Зенит", средств автоматизации и механизации и др.), металлообработка (завод "Красный металлист", ремонтный, металлоизделий, технологических металлоконструкций), легкая промышленность (ПО шелковых тканей, фабрики швейная и обувная, головных уборов, кожевенный завод и др.), а также работают предприятия пищевой промышленности (молокозаводы, мясокомбинаты, хлебозаводы, комбикормовые и мукомольно-крупяные производства и др.) и промышленность стройматериалов. Кроме того, в г. Могилеве есть предприятие лесной и деревообрабатывающей промышленности - "Могилевдрев".

Добывающая промышленность представлена в районе и области разработками месторождений мела и мергеля, песчано-гравийного материала, глин и торфа.

1.2.3.2 Сельское хозяйство

Под сельское хозяйство используется 60% территории Могилевского района.

Специализация сельскохозяйственного производства - молочно-мясное животноводство и свиноводство, значительное развитие льноводства, большие площади занимают зерновые культуры и картофель.

Анализ состояния природной среды области показал, что существующая система животноводства обусловливает загрязнение почв и грунтовых вод нитратами; избыточное содержание их отмечено в питьевых колодцах многих населенных пунктов района. Многие животноводческие комплексы размещены без учета природных особенностей, в результате чего создается неблагоприятная экологическая обстановка, последствия которой трудно устранимы. При внесении минеральных, азотных и калийных удобрений весной до окончания внутрипочвенного стока наблюдается перемещение элементов питания вниз по почвенному профилю и происходит загрязнение вод. Кроме того, внесение удобрений в высоких дозах на почвах легкого гранулометрического состава, обладающих невысокой емкостью поглощения, приводит к вымыванию элементов питания из пределов корнеобитаемой зоны и попаданию в грунтовые воды.

Проблему для питьевого водоснабжения в Беларуси создает также обусловленное природными факторами повышенное содержание в подземных водах железа. Более половины артезианских скважин на территории страны имеют концентрации данного элемента, превышающие гигиенические нормы.

Карта защищенности вод 1-ого напорного горизонта Могилевского района (карта № 1 приложения Б) и карта-схема категорий защищенности грунтовых вод (карта № 2 приложения Б) позволяют выявить участки, где комплекс мер по очистке стоков и предупреждению загрязнения жизненно важных источников водопотребления особенно актуален. Химическое загрязнение грунтовых вод проявляется по-разному как в связи с их защищенностью, так и в связи с наличием источников загрязнения. Наиболее чистыми являются грунтовые воды там, где хозяйственная деятельность минимальна. Это преимущественно лесные массивы. Больше половины области характеризуется средней загрязненностью грунтовых вод: выше естественного природного фона, но ниже ПДК.

Высокая степень загрязнения установлена только в 17 сельских населенных пунктах Могилевской области. Содержание нитратов, превышающих ПДК, колеблется от 45,7 до 243,57 мг/дм3 (при ПДК = 45 мг/дм3). Микробиологическое загрязнение грунтовых вод также имеет место и постоянно обнаруживается в 35-55% проб.

Защищенность вод 1-го напорного водоносного горизонта показана на карте № 1, а на карте № 4 - экологическое состояние подземных вод (показана степень их загрязнения) (Приложение Б, карты 2 и 4).

Химическое загрязнение межпластовых вод выражено значительно меньше, чем грунтовых. Превышение ПДК нитратов наблюдается лишь в единичных случаях, из них высокое содержание встречается один-два раза за календарный год, чаще всего вблизи животноводческих ферм или комплексов.

Глава 2. Децентрализованное водоснабжение

2.1 Шахтные колодцы

Шахтные колодцы чаще всего применяют для приема относительно неглубоко залегающих вод (обычно на глубине не более 20 м) из безнапорных водоносных пластов. В редких случаях эти колодцы используют для приема слабонапорных вод (при незначительном залегании и незначительной мощности напорных водоносных пластов). Обычно прием воды в шахтные колодцы осуществляется через их дно и частично стенки. Шахтные колодцы бывают бетонными, железобетонными (из кирпича или бутового камня) и деревянными (срубовыми). При небольшом диаметре колодцев их можно делать сборными их железобетонных колец.

Шахтные колодцы обычно строят опускным способом. В последнее время начали применять механизированный способ рытья шахтных колодцев при помощи, установленного на автомашине механизма.

На дно колодца, укладывается обратный фильтр в виде слоев гравия с возрастающей кверху крупностью для предотвращения занесения в колодец частиц песка из водоносного пласта.

В стенках колодца в пределах водоносного пласта для увеличения притока воды в колодец могут устраиваться отверстия.

Диаметр шахтного колодца обычно не превышает 3-4 м. При больших расчетных диаметрах целесообразнее увеличивать число колодцев. При устройстве нескольких колодцев их располагают в одну линию и соединяют между собой сифонными (иногда самотечными) трубами. Отбор воды осуществляется насосами из сборного колодца, которые часто используются одновременно и для приема воды из грунта.

Любой шахтный колодец должен быть выведен не менее чем на 0,7 м выше поверхности земли. Вокруг колодца у поверхности земли устраивают глиняный замок на глубину 1,5-2 м и в радиусе около 2 м - отсыпку с мощением или асфальтом для предотвращения попадания в колодец загрязненных поверхностных вод.

Расчет шахтных колодцев заключается в определении их диаметра и числа по заданному расходу и в проверке дебита колодца при намеченном диаметре и допустимой (или желательной) глубине понижения уровня воды.

При проектировании колодца следует иметь в виду, что слой воды в нем дожжен быть не менее 1-2 м. Конструкции и оборудование шахтных колодцев весьма разнообразны.

В сельских местностях широкое применение нашли деревянные срубовые колодцы для индивидуального или группового пользования. При устройстве колодца укрепляют его стенки срубом из дерева.

Подводную часть делают из дуба, вяза или ольхи, а надворную - из сосны. Иногда сруб может быть полностью из сосны. Не рекомендуется применять ель, осину или вербу. Сруб делается из круглого леса диаметром 12-18 см или пластин толщиной не менее 11-13 см.

Заглубляют нижнюю часть колодцев в водоносные слои не более чем на 1 м. Если водоносный слой слабый, то книзу сруб расширяют или углубляют. Чтобы вода не замутилась, на дно колодца насыпают слой крупного песка, а на него - слой гравия или щебня до 20 см. Все эти материалы должны быть предварительно хорошо промыты.

Устраивают шахтный колодец так. Сначала полностью рубят сруб, метят его венцы. Затем выравнивают площадку, роют яму глубиной до 2 м, ровняют дно и собирают сруб высотой примерно на 0,5 м выше уровня земли.

При устройстве любого колодца очень важно правильно выбрать для него место. Он должен находиться в наиболее высокой части участка (в 20-30 м от санитарно-дворовых установок).

После устройства колодца вокруг него делают замок из утрамбованной мятой глины толщиной не менее 30 см и шириной не менее 1 м с уклоном от сруба. По глиняному замку настилают камни, бетонируют или асфальтируют. Все это делается для того, чтобы предупредить загрязнение воды. К колодцу надо проложить хорошую дорожку, чтобы не заносить к нему грязь.

2.2 Каптаж ключей

Для децентрализованного водоснабжения используют родники (ключи). Ключи подразделяют на две основные группы: восходящие и нисходящие. Восходящие ключи образуют при проникновении в поверхностные слои грунта ниже расположенных напорных вод в результате нарушения прочности перекрывающих их водонепроницаемых пород. Нисходящие ключи образуются в результате выклинивания на поверхность земли безнапорных водоносных пластов, покоящихся на водонепроницаемых породах. В местах выклинивания водоносных горизонтов подземные воды можно получать путем каптажа источников. Каптаж заключается во вскрытии источника и его инженерном оборудовании, обеспечивающем поступлении воды в водозаборное сооружение и предохраняющем воду от поверхностного загрязнения.

Каптаж восходящих ключей осуществляется путем устройства резервуара или шахты над местом наиболее интенсивного выхода ключевой воды. Если коренные породы, через которые поступает ключевая вода, покрыты небольшим слоем наносного грунта, его удаляют. Когда коренные породы представлены плотными трещиноватыми образованиями, их поверхность должна быть расчищена и перекрыта слоем гравия. Если вода выходит из песчано-гравелистых пород, для каптажного сооружения обязательно устраивают обратный гравийный фильтр.

Каптаж нисходящих ключей осуществляется путем устройства водоприемных камер в месте наиболее интенсивного выхода родниковой воды. Иногда устраивают сооружения в виде перемычек, подпорных стенок и прямо перпендикулярно основному направлению движения воды для более полного ее перехвата и направления к приемной камере. Вдоль этих перемычек укладывают горизонтальные водосборные трубы или галереи, собирающие воду и облегчающие ее передачу к приемной камере.

2.3 Гигиенические требования выбора места для устройства колодцев и каптажей родников

Выбор места расположения источника имеет приоритетное значение для сохранения постоянства качества питьевой воды, предотвращения ее микробного и химического загрязнения, предупреждения заболеваемости населения.

Выбор места расположения источника осуществляется его владельцем с привлечением соответствующих специалистов и проводится на основании геологических и гидрогеологических данных, а также результатов санитарно-гигиенического обследования прилегающей территории.

Геологические гидрологические данные должны содержать сведения о глубине залегания грунтовых вод, направлении потока грунтовых вод в плане населенного пункта, ориентировочной мощности водоносного пласта, возможности взаимодействия с существующими или проектируемыми водозаборами на соседних участках, а также с поверхностными водами (пруд, болото, ручей, водохранилище, река).

Данные санитарно-гигиенического обследования места расположения проектируемого источника и прилегающей территории должны содержать информацию об их санитарном состоянии с указанием существующих или возможных причин микробного или химического загрязнения воды.

При выборе места для устройства колодцев и каптажей родников их располагают выше (по потоку грунтовых вод) существующих и возможных источников загрязнения. Место для устройства колодцев и каптажей родников выбирают на незагрязненном, выше по течению грунтовых вод, возвышенном участке, удаленном не менее 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, старых заброшенных колодцев, скотных дворов, мест загрязнения, складов удобрений и ядохимикатов. Колодцы не должны устраиваться на участках, затапливаемых паводковыми водами, в пониженных и заболоченных местах, подвергаемых разливам, оползням и другим видам деформации, а также на площадях и на проезжей части улиц. Для удобства пользования колодцы лучше располагать в центре обслуживаемого участка и не далее 100 м от жилища.

В районах сложившейся застройки, при невозможности соблюдения расстояния, место расположения источника устанавливается комиссионно с участием представителей органов и учреждений госсаннадзора, архитектурной и землеустроительной служб, жилищно-коммунального хозяйства в соответствии с пособием П1-97 «Планировка и застройка районов усадебного жилищного строительства в населенных пунктах Республики Беларусь» к СНБ 3.01.04-02 «Градостроительство. Планировка и застройка населенных пунктов».

Источник не должен устраиваться на участках, подвергаемых оползневым и другим видам почвенной деформации, затапливаемых паводковыми водами, в заболоченных местах, а также ближе 30 метров от магистралей с интенсивным движением транспорта.

Проектируемый дебит источника должен обеспечивать население питьевой водой в соответствии с принятыми нормами водопотребления.

Санитарные правила и нормы 2.1.4.12-23-2006 (Санитарная охрана и гигиенические требования к качеству воды источников нецентрализованного питьевого водоснабжения населения, Минск 2007).

Необходимо обратить внимание на возможное влияние подпора со стороны водохранилища на режим и качество подземных вод, используемых для водоснабжения населенными пунктами, остающимися или возникающими на берегах водохранилища. Вместе с подъемом уровня воды в водохранилище происходит изменения в гидрологической связи реки с грунтовыми водами бассейна питания и подземными горизонтами артезианских вод. В простейшем виде гидрологическая связь между ними заключается в дренировании рекой грунтовых вод с уменьшением значения этого процесса в паводочные периоды.

Подпор от водохранилища уменьшает или исключает это дренирование и даже может изменить направление потока грунтовых вод в обратную сторону. Вместе с тем при наличии гидрогеологической связи водохранилища с толщей береговых пород огромная сила подпора водохранилища может менять и существующие пространственные соотношения между подземными водными горизонтами. Процесс приобретает большое санитарное значение, если при этом меняется в нежелательную сторону состав и качество воды горизонта, используемого для хозяйственно-питьевых нужд.

Серьезным последствием подъема грунтовых вод, с которым приходится считаться, является влияние режима на качество грунтовых вод. Имеются случаи ухудшения качества колодезной воды, если вода из них не разбирается и застаивается. Сам процесс повышения уровня грунтовых вод еще более замедляет обычную скорость их движения. Застойная вода, обогащенная минеральными и органическими веществами за счет выщелачивания их из слоев грунта, прежде лишенных воды, а также бактериальной флорой из верхних грунтов, приобретает посторонние привкусы, запахи за счет развития биохимических процессов; в ней легко развивается зоопланктон, видимый простым глазом. В результате население может получить воды больше, чем прежде, но вынуждено отказываться от использования ее.

С целью улучшения качества воды в колодцах проводят следующие мероприятия:

- откачка воды из колодца в количестве нескольких объемов его;

- засыпка нижних частей колодцев мелким чистым гравием до таких пределов, чтобы столб воды не превышал того, который был до заполнения водохранилища;

- дезинфекция колодцев хлорной известью.

Лучше всего искать возможность забора воды из тех горизонтов, которые не находятся в гидравлической связи с водохранилищем.

Для устройства колодцев, как правило, должны использоваться водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами. В виде исключения допускается использование верхнего водоносного горизонта, недостаточно защищенного. При устройстве необходимо соблюдать следующие требования:

- стенки колодцев должны быть плотными, без щелей, хорошо изолирующими колодец от проникновения поверхностного стока (дождевые и талые воды);

- для облицовки колодцев, в первую очередь, рекомендуются бетонные или железобетонные кольца; при их отсутствии допускается использование керамики, камня, дерева;

- камень для колодцев должен применяться из крепких устойчивых пород и укладываться на цементном растворе, так же, как бетонные и железобетонные кольца;

- при устройстве срубов шахтных колодцев должны использоваться материалы:

- для венцов надводной части сруба - ель или сосна;

- для водоприемной части сруба - лиственница, ольха, вяз, дуб.

Древесина должна быть очищена от коры, прямая, без глубоких трещин и червоточин, не зараженная грибком, заготовленная за 5-6 месяцев до применения;

- надземная часть шахтного колодца - оголовок - служит для защиты шахты от засорения и загрязнения, а также для наблюдения, водоподъема, водозабора и должен иметь высоту не менее 0,7 - 0,8 м от поверхности земли;

- оголовок шахтного колодца должен быть оборудован крышкой или железобетонным перекрытием с люком, а также закрываемым крышкой. Над оголовком устраивают навес или будку;

- по периметру оголовка шахтного колодца должен быть сделан “замок” из хорошо промятой и тщательно уплотненной глины или жирного суглинка 2 м и шириной 1 м, а также отмостка из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом не менее 2 м с уклоном 0,1 м от колодца в сторону кювета (лотка);

- территория вокруг шахтного колодца должна быть ограждена, возле ствола оборудована скамья для ведер;

- для защиты колодца от загрязнения поверхностными стоками устраивают перехватывающие канавы с отводом стоков в сторону от колодцев;

- подводную часть стенок колодца заглубляют в водоносный горизонт для лучшего вскрытия последнего и увеличения слоя воды;

- для обеспечения большего притока воды в колодец нижняя часть его стенок должна иметь отверстия;

- чтобы предупредить возникновение мути в воде и облегчить очистку, дно колодца покрывают фильтрующим слоем крупного песка, крупного гравия или каменного щебня толщиной 20-30 см;

- для спуска в колодец при чистке и ремонте в стенки его заделывают стальные скобы, которые располагаются в шахматном порядке на расстоянии 30 см друг от друга;

- для подъема воды из колодцев применяют насосы (металлические или деревянные);

- сливную трубу насоса оборудуют крючком для подвешивания ведер. При невозможности оборудования колодца насосом допускается устройство ворота или «журавля» с общественной, прочно прикрепленной бадьей (ведром). Размер бадьи должен примерно соответствовать объему ведра, чтобы переливание воды из нее в ведра не представляло затруднений.

Колодцы с непригодной для питьевых нужд водой, а также не используемые населением для полива и противопожарных целей должны быть ликвидированы. Засыпка производится чистым грунтом, желательно глиной с плотной утрамбовкой. Поверхность земли над ликвидированным колодцем должна возвышаться в виде холмика на 0,2-0,3 м (с учетом усадки грунта).

Наиболее приемлемы с точки зрения гигиены для децентрализованного водоснабжения на селе трубчатые колодцы или скважины, сооружаемые бурением в земле цилиндрических вертикальных каналов, стенки которых полностью или частично закрепляются обсадными трубами. Крепление скважины трубами предохраняет ее стенки от обрушений, изолирует от притока недоброкачественной воды из других горизонтов, повышает ее санитарную надежность.

Трубчатые колодцы предназначены для получения подземных вод из водоносных горизонтов, залегающих на различной глубине.

Трубчатые колодцы подразделяются на:

- мелкие (до 8 м);

- глубокие (до 100 м и более).

Трубчатые колодцы состоят из обсадной трубы (труб) различного диаметра, насоса и фильтра.

Мелкие трубчатые колодцы (абиссинские) могут быть индивидуального и общественного пользования, глубокие (артезианские скважины), как правило, общественного пользования.

Новые материалы, реагенты малогабаритные очистные устройства, используемые при оборудовании трубчатых колодцев, должны быть согласованы Министерством здравоохранения Республики Беларусь.

Оголовок трубчатого колодца должен выступать над поверхностью земли на 0,8- 1,0 м, герметично закрыт, иметь кожух и сливную трубу, снабженную крючком для подвешивания ведра. Вокруг оголовка колодца устраиваются “замок”, отмостки и скамья для ведер согласно п.п.17 и 18.

При использовании для водоснабжения родниковой воды необходимо учитывать, что их питающий водный горизонт должен быть надежно защищен от загрязнения. При этом устраняется емкость каптажа (приемная камера накопления воды). При устройстве каптажей необходимо соблюдение следующих требований:

- камера накопления воды (каптаж) должна иметь водонепроницаемые стенки и дно, закрыта плотной крышкой, а также оборудована специальными наземными сооружениями в виде будки или павильона;

- каптажные камеры защищены от поверхностных загрязнений, промерзания и затопления поверхностными водами, для чего предусматривается устройство водоотводных нагорных канав и мощение около каптажного сооружения;

- горловина каптажной камеры с люком и крышкой должна возвышаться над поверхностью земли не менее, чем на 0,8 м;

- пространство вокруг каптажа в радиусе 2 м должно быть ограждено;

- в целях предохранения воды в каптаже от заноса песка (частиц породы) применяется засыпка (со стороны потока воды) из гравия и песка с возрастающей по ходу крупностью зерен;

- камеру каптажа разделяют переливной стенкой на два отделения: для отстаивания воды и для забора осветленной воды. Камера каптажа осветленной воды оснащена водозаборной и переливной трубами. Оба отделения оборудованы трубопроводами опорожнения. На водозаборной трубе устраивается кран с крюком для подвешивания ведер. На земле у конца трубы находится замощенный лоток для отвода излишков воды в канаву. Под краном устанавливается скамейка для ведер. Вода из переливной трубы должна отводиться в сторону от водозаборной трубы и под ней также устраивается лоток для отвода переливной воды в канаву;

- для обеспечения возможности осмотра, очистки и дезинфекции каптажа должны устраиваться двери и люки, ступеньки и скобы;

- вход в камеру следует делать не над головой, а относить его в сторону, чтобы загрязнения не попадали в воду;

- двери или люки должны возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 0,4 м.

По своему составу и свойствам вода в колодцах и каптажах должна быть прозрачной (не менее 30 см по шрифту), бесцветной (не более 30% по цветности), без привкуса и запаха (при 20 С не более 2-3 баллов), содержание нитратов не должно превышать 10мг/л.

Территория вблизи колодца (каптажа) должна содержаться в чистоте. Воду отводят, лед скалывают и удаляют. Не допускается в радиусе ближе 20 м от колодца (каптажа) полоскание и стирка белья, мытье разного рода предметов и водопой животных. Навес не используют для утепления и защиты насосов колодцев от замерзания. Для утепления используют чистую солому, сено, стружку которые не должны попадать в колодец (каптаж). Не реже одного раза в год проводят очистку колодца (каптажа) от заиливания и намывания породы с одновременным текущим ремонтом крепления и оборудования. Чистка колодца (каптажа) проводится также по первому требованию органов и учреждений санитарно-эпидемиологической службы. После каждого ремонта или чистки колодца (каптажа) производится дезинфекция сооружений хлорсодержащими реагентами.

В случае необходимости использования верхнего водоносного горизонта, недостаточно защищенного водонепроницаемыми породами, вода в колодце (каптажа) должна постоянно обеззараживаться хлорсодержащими реагентами путем засыпки и погружения их в воду в керамических патронах или перфорированных полиэтиленовых мешочках.

2.4 Организация и содержание контроля и надзора качества питьевой воды при нецентрализованном питьевом водоснабжении

Контроль и надзор качества питьевой воды при нецентрализованном питьевом водоснабжении включает в себя визуальное и лабораторное обследование санитарно-технического состояния самого источника, его водозаборного оборудования и устройств, прилегающей территории и воды.

Владелец источника, открытого для общего пользования, проводит контроль качества воды в соответствии с программой производственного лабораторного контроля, согласованной с территориальным учреждении госсаннадзора. Надзор осуществляет территориальное учреждение госсаннадзора.

При осуществлении производственного контроля, о случаях установления нестандартных результатов исследования питьевой воды и принятых мерах, владелец источника должен информировать территориальные учреждения госсаннадзора.

Территориальные учреждения госсаннадзора осуществляют плановый, выборочный или по заявкам лабораторный контроль качества воды колодцев общего пользования, а также контроль по разовым заявкам от владельцев индивидуальных колодцев.

При вводе в эксплуатацию вновь построенных, реконструированных или передаваемых на баланс другим владельцам источников и водозаборных сооружений общего пользования проведение лабораторного исследования качества воды в пределах показателей. Ввод в эксплуатацию перечисленных источников без положительного заключения территориальных учреждений госсаннадзора не допускается.

При наличии разводящей сети от источника нецентрализованного водоснабжения населения качество воды в ней должно соответствовать требованиям санитарных правил.

Если при контроле качества воды в колодце отмечено превышение микробиологических и (или) химических показателей по сравнению с гигиеническими нормативами, владелец источника должен принять безотлагательные меры по устранению причин загрязнения воды. Необходимо выполнить повторный отбор проб воды и провести дополнительные исследования в объеме микробиологических и (или) химических показателей, по которым отмечено превышение гигиенического норматива.

Мероприятия по устранению ухудшения качества воды включают в себя чистку, промывку и, при необходимости, профилактическую дезинфекцию источника.

Если не удалось выявить или ликвидировать причину ухудшения качества воды по микробиологическим показателям, источник переводится в режим постоянного обеззараживания до достижения стойкого улучшения качества воды. При стойком химическом загрязнении воды источник ликвидируется.

При неблагоприятной санитарно-эпидемической обстановке в населенном пункте или при необходимости использования по местным условиям грунтовых вод, недостаточно защищенных с поверхности, о чем свидетельствует существенное увеличение дебита источника в короткое время после выпадения осадков, он должен подвергаться обеззараживанию постоянно или на определенный срок, согласованный с территориальным учреждением госсаннадзора.

Владелец источника несет ответственность за соблюдение технологической схемы и режимов его обеззараживания. А также лабораторный контроль эффективности обеззараживания и качества воды источника

Глава 3 .Методы и условия выполнения работы

3.1 Общие положения отбора проб

Целью отбора проб является получение дискретной пробы, отражающей качество исследуемой воды.

Отбор проб проводят для:

-исследования качества воды для принятия корректирующих мер при обнаружении изменений кратковременного характера;

-исследования качества воды для установления программы исследований или обнаружения изменений долгосрочного характера;

-определение состава и свойств воды по показателям, регламентированным в нормативных документах;

-идентификации источников загрязнения водного объекта.

Место отбора проб и периодичность отбора устанавливают в соответствии с программой исследования в зависимости отводного объекта.

3.2 Требования к оборудованию для отбора проб

Критериями для выбора емкости, используемой для отбора и хранения проб, являются:

-предохранение состава пробы от потерь определяемых показателей или от загрязнения другими веществами;

-устойчивость к экстремальным температурам и разрушению; способность легко и плотно закрываться; необходимые размеры, форма, масса; пригодность к повторному использованию;

-светопроницаемость;

-химическая (биологическая) инертность материала, использованного для изготовления емкости и ее пробки (например, емкости из боросиликатного или известково-натриевого стекла могут увеличить содержание в пробе кремния или натрия);

-возможность проведения очистки и обработки стенок, устранения поверхностного загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами.

Допускается применение одноразовых емкостей для отбора проб.

Для отбора твердых и полужидких проб используют кружки или бутыли с широким горлом.

Емкости для проб на паразитологические показатели должны быть оснащены плотно закрывающимися пробками. Не допускается отбор проб в открытые емкости типа ведра.

Емкости с закручивающимися крышками, узким и широким горлом должны быть снабжены инертными пластмассовыми (например, из политетрафторэтилена) или стеклянными пробками. Не допускается применять резиновые прокладки и смазку, если емкость предназначена для отбора проб с целью определения органических и микробиологических показателей.

Для хранения проб, содержащих светочувствительные ингредиенты (включая морские водоросли), применяют емкости из светонепроницаемого или неактиничного стекла с последующим размещением их в светонепроницаемую тару навесь период хранения пробы.

Пробоотборники должны:

-минимизировать время контакта между пробой и пробоотборником;

-изготовляться из материалов, не загрязняющих пробу;

-иметь гладкие поверхности;

-быть сконструированы и изготовлены применительно к пробе воды для соответствующего анализа (химический, биологический или микробиологический).

Пробы отбирают вручную специальными приспособлениями или с применением автоматизированного оборудования. При заполнении емкостей должно оставаться пространство между пробкой и поверхностью воды, чтобы пробка не смачивалась при транспортировании. Анализ проб в лаборатории необходимо провести как можно быстрее от момента отбора. Транспортируют пробы в контейнерах-холодильниках при 4-10 °С. В холодный период года контейнеры должны быть снабжены термоизолирующими прокладками, обеспечивающими предохранение проб от промерзания. При соблюдении указанных условий продолжительность от момента отбора проб до начала испытаний не должна превышать 6 ч. Если пробы нельзя охладить, их анализ следует провести в течение 2 ч после отбора. Пробы должны транспортироваться в специально продезинфицированных контейнерах.

3.3 Требования к объему проб, подготовке их к транспортированию и хранению

Объем пробы устанавливают в зависимости от числа определяемых показателей и вида анализа в соответствии с НД на метод определения показателя.

Для сведения к минимуму изменений состава проб воды в течение времени, необходимого на отбор, подготовку, упаковку, транспортирование и хранение проб, эти процедуры следует выполнять в возможно короткий промежуток времени.

Если контакта пробы с воздухом следует избегать, то емкость следует заполнить водой полностью и затем немедленно герметично закрыть. Если пробу требуется энергично перемешать, прежде чем взять порцию для анализов, емкость не следует заполнять полностью. Если проба подлежит фильтрованию сразу же после ее отбора (чтобы предотвратить любые возможные изменения в составе пробы), используют методы фильтрования, которые должны соответствовать НД на метод определения показателя. При этом следует избегать загрязнения горловины емкости и пробки. В случае консервации проб воды в протоколе испытаний делается отметка о способе консервации.

Для доставки в лабораторию емкости с пробами упаковывают в тару, обеспечивающую их сохранность и предохраняющую от резких перепадов температур. Упаковка отобранных проб должна соответствовать условиям транспортирования. Требования к упаковке пробы воды должны соответствовать СТБ ГОСТ Р 51592 и НД на метод определения показателя. Условия хранения должны исключать воздействие света и повышенных температур на пробы воды. Не допускается совместное хранение проб воды и химических веществ. Условия и сроки хранения проб должны соответствовать СТБ ГОСТ Р 51592 и НД на метод определения показателя. О длительности хранения проб воды делается отметка в протоколе анализа. Периодичность и частоту отбора проб воды устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51232, [1] в зависимости от цели отбора. Статистическую обработку данных по отбору проб проводят в соответствии с требованиями СТБ ГОСТ Р 51592

3.4 Измерения массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой

Метод основан на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфациловой кислотой с образованием окрашенного в желтый цвет комплексного соединения. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой концентрации железа, измеряют при длине волны 400-430 нм. Диапазон измерения массовой концентрации общего железа без разбавления пробы 0.10-2.00 мг/дм3. В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95 находится в пределах 0,01-0,03 мг/дм3.

Проведение анализа