Оценка качества подземных вод Коношского района Архангельской области
Анализ возможного риска развития неспецифических токсических эффектов, связанных с регулярным потреблением загрязненной питьевой воды. Геоэкологическая оценка Коношского района Архангельской области. Техногенные источники загрязнения подземных вод.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.10.2018 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Среднечетвертичные ледниковые отложения московского горизонта (g II ms). Суглинки и глины валунные, супеси;
2. Среднечетвертичные флювиогляциальные отложения московского горизонта (f II ms). Пески, гравий, галечники, валунники;
3. Верхнечетвертичные озёрные (глины, пески, алевриты) и озёрно-болотные (глины с торфом, алевриты с примесью гумуса) отложения микулинского межледникового горизонта (l, lb III mk);
4. Верхнечетвертичные ледниковые отложения подпорожского горизонта (g III pd). Суглинки и глины валунные, супеси, линзы песков с гравием и галькой;
5. Верхнечетвертичные флювиогляциальные отложения подпорожского горизонта (f III pd). Пески, гравий, галечники, валунники;
6. Верхнечетвертичные озёрные (пески, глины, суглинки, алевриты) и озёрно-болотные (пески и глины с прослоями торфа) отложения ленинградского межледникового горизонта (l, lb III ln);
7. Верхнечетвертичные ледниковые отложения осташковского горизонта (g III os). Суглинки и глины валунные, супеси, линзы песков с гравием и галькой;
8. Верхнечетвертичные флювиогляциальные отложения осташковского горизонта (f III os). Пески, гравий, галечники, валунники;
9. Верхнечетвертичные озёрно-ледниковые отложения осташковского горизонта (lg III os). Пески, суглинки, алевриты;
10. Современные болотные отложения (b IV). Торф, илы;
11. Современные озёрные отложения (l IV). Илы, пески, супеси, глины;
12. Современные аллювиальные отложения (a IV). Пески, супеси, суглинки, глины, галечники, валунники. Общая мощность четвертичных отложений на некоторых участках достигает до 100 м и определяется, главным образом, рельефом поверхности дочетвертичных пород. Среднечетвертичные отложения встречаются на территории Коношского района в восточной ее части и приурочены к погребённым долинам. Верхнечетвертичные отложения объединяют образова-
ния валдайского надгоризонта: подпорожского и осташковского ледниковых горизонтов и ленинградского межледникового горизонта. Среди верхнечетвертичных отложений резко преобладают образования осташковского ледникового горизонта, представляющие собой сложное переслаивание осадков ледникового, водно-ледникового и озёрно-ледникового генезиса [21].
Линзы и прослои водно-ледниковых отложений на некоторых участках достигают значительной мощности от 20 до 60 м. Общая мощность конечно-моренных осадков осташковского возраста составляет 70 - 100 м. Более древние верхнечетвертичные отложения характеризуются малыми мощностями, вскрываются скважинами на глубине и приурочены, как и среднечетвертичные осадки, чаще всего к погребённым долинам [Там же].
Современные четвертичные отложения: речной аллювий, озерные и болотные осадки, представленные песками, иловатыми глинами и торфом и имеющие мощность до нескольких метров, слагают долины рек, озерные котловины и пониженные участки. Мощность торфа обычно не превышает двух м, за исключением юго-западной низинной части района [Там же].
Нормативный уровень сейсмической опасности (исходная или фоновая сейсмичность) того или иного региона, в том числе и населённого пункта, для целей проектирования и строительства, принимается по официально действующим нормативным документам - СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах», утвержденным приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. № 779 и введен в действие с 20.05.2011 г., а также с учетом новых карт А, В и С общего сейсмического районирования, утвержденных Российской Академией Наук (ОСР-97 РАН) [24].
Сейсмическая и геодинамическая активность территории Архангельской области Коношского района очень незначительная и не требует принятия специальных конструктивных мер при градостроительном освоении территории. При строительстве промышленных, энергетических, транспортных объектов учет ОСР-97 обязателен [Там же].
На территории района экзогенные геологические процессы (ЭГП) являются одним из основных факторов, которые определяют в значительной степени хозяйственную освоенность территории. Экзогенные геологические процессы разнообразны по генезису и степени их проявления [24].
В пределах рассматриваемой территории выделяются морфогенетические типы ландшафтов, характеризующиеся проявлением различных ЭГП. К ним относятся: поймы рек, террасированные и водораздельные равнины, заболоченные равнины. В пределах первого типа из опасных экзогенных геологических и гидрологических процессов преобладают затопления и подтопления приречных территорий, эрозионные процессы, в пределах второго и третьего - болотные процессы (заболачивание, заторфовывание), местами - овражная эрозия [19].
Так, основными неблагоприятными факторами, влияющими на ведение градостроительной деятельности на территории района, являются: заболачивание и заторфовывание, а также затопление и подтопление [Там же].
Пойменные территории во время прохождения паводка затапливаются. В период весеннего (осеннего) паводка при подъеме уровня паводковых вод до критической отметки 770 см (по Государственному водомерному посту в п. Волошка) частично подвержены затоплению населенные пункты п. Волошка и п. Вандыш МО «Волошское» и дороги [Там же].
Инженерно-геологические условия рассматриваемой территории определяются: рельефом местности; - характером грунтов, слагающих верхнюю часть геологического разреза и являющихся основанием для фундаментов зданий и сооружений; гидрогеологическими условиями и, прежде всего, характером развития грунтовых вод; развитием современных природных процессов - геологических, гидрогеологических и метеорологических [16].
Следует отметить, что инженерно-геологические условия территории, рассматриваемой настоящим проектом, достаточно сложные. Исходя из вышеперечисленных факторов, можно выделить территории благоприятные, ограниченно благоприятные, неблагоприятные для градостроительного освоения и территории нормативного недропользования. К территориям благоприятным для градостроительного освоения относятся не заболоченные участки водораздельных холмистых возвышенностей и пологоволнистых равнин [19].
Уклоны поверхности в основном не превышают 10 %, грунтовые воды залегают на глубине более двух м. Основанием для фундаментов зданий и сооружений будут служить суглинки тугопластичные и полутвердые с включениями гравия до пяти % и линзами песков пылеватых и мелкозернистых. Расчетное сопротивление грунтов основания, согласно СНиП 2.02.01-83х (1995 г.) изменяются от 2,1 кгс/ до 3,2 кгс/, но содержащиеся в них прослои мелкозернистых и пылеватых песков могут обладать свойством морозного пучения [16].
К территориям, которые обладают ограничениями для градостроительного освоения, относятся [Там же]:
территории первой надпойменной террасы, характеризуются близким залеганием грунтовых вод, подвержены размыву и частично затоплению паводками. Грунтами оснований фундаментов зданий и сооружений будут служить пески с/з и суглинки. Расчетные сопротивления грунтов основания в зависимости от состава будут составлять два кгс/, и более;
участки склонов с уклонами поверхности 10 - 20 %.
Территории, с неблагоприятным для градостроительного освоения [19]:
территории, приуроченные к болотным и пойменным заболоченным равнинам, характеризующиеся сильным заболачиванием и близким залеганием уровня грунтовых вод (менее двух м);
склоны долин, с уклонами более 20 % и осложненные эрозионными процессами;
территории, затопляемые расчетными паводками один % обеспеченности; и нарушенные территории [Там же].
3.4 Гидрогеологические условия
Согласно гидрогеологическому районированию территория района приурочена к Северодвинскому артезианскому бассейну, подземные воды в разной степени распространены во всех генетических типах четвертичных отложений и в дочетвертичных породах [18].
В пределах Архангельской области выделяются следующие водоносные горизонты и комплексы [18]:
1. Водоносный горизонт современных торфяников;
2. Водоносный горизонт нерасчленённых (современных и верхнечетвертичных) аллювиальных, озерных и эоловых отложений;
3. Водоносный горизонт современных и верхнечетвертичных морских
отложений;
4. Водоносный горизонт озерно-ледниковых, флювиогляциальных, озерных, аллювиальных и морских отложений валдайского надгоризонта;
5. Воды спорадического распространения в моренах валдайского и спорадического распространения в моренах валдайского и среднерусского надгоризонтов
6. Водоносный комплекс морских и аллювиально-морских отложений микулинского горизонта и нерасчлененных валдайского и среднерусского надгоризонтов;
Водоносный горизонт лихвинских, одинцовских, озерных, аллювиальных и морских отложений;
Водоносный комплекс верхнеюрских отложений;
9. Водоносный комплекс отложений ветлужского горизонта нижнего триаса;
10. Водоносный комплекс отложений татарского яруса верхней перми;
11. Водоносный комплекс отложений казанского яруса верхней перми;
12. Водоносный комплекс отложений уфимского яруса верхней перми;
Водоносный комплекс нижнепермских отложений;
Водоносный комплекс карбонатной толщи верхнего и среднего карбона;
Водоносный комплекс нижнего карбона;
Водоносный комплекс отложений верхнего девона;
17. Водоносный комплекс отложений балтийской серии нижнего кембрия;
18. Водоносный комплекс отложений валдайской серии верхнего протерозоя;
19. Водоносный комплекс кристаллических пород протерозой-архейской группы [18].
Cкважины Коношского района эксплуатируют водоносный комплекс отложений казанского яруса верхней перми (Р2kz) [Там же].
Из гидрогеологического разреза можно выделить несколько водоносных горизонтов пресных подземных вод [Там же].
Воды типа «верховодки» содержатся в отложениях болотного и озерного генезиса, а также в песчаных линзах, развитых на ледниковых отложениях с поверхности, создают условия для широкого заболачивания местности. Воды приурочены к линзам водно-ледниковых отложений, широко используются местным населением при помощи колодцев [20].
Для организации водоснабжения значения не имеют из-за низких дебитов и возможности поверхностного загрязнения. Выдержанный водоносный горизонт грунтовых вод связан с иловатыми мелкозернистыми и тонкозернистыми аллювиальными песками, развитыми в поймах рек [Там же].
Из-за низких дебитов и возможности поверхностного загрязнения горизонт не имеет значения для водоснабжения [Там же].
Водоносный горизонт водноледниковых отложений. Воды, приуроченные к линзам и прослоям мелкозернистого глинистого песка с гравием и галькой, могут иметь, как напорный, так и безнапорный характер. Дебиты скважины достигают трех л/сек., удельные дебиты - 0,42 л/сек., минерализация - 0,5 г/л. Воды гидрокарбонатные, кальциево-магниевые, умеренно-жесткие. Горизонт может подвергаться поверхностному загрязнению и для организации централизованного водоснабжения не рекомендуется [Там же].
Водоносный горизонт верхнеказанских отложений приурочен к известнякам различной степени кавернозности и трещиноватости, развитых повсеместно с глубины 70 - 100 м. Мощность водосодержащих известняков составляет 20 - 30 м, напор 30 - 70 м. Водообильность горизонта неравномерная, но в целом достаточно очень высокая [Там же].
Удельные дебиты изменяются от 0,18 до 8,0 л/сек., составляя в среднем один - два л/сек., дебиты существующих скважин преимущественно составляют три - восемь л/сек., реже до 18 л/сек. Воды пресные с минерализацией 0,5 - 0,6 г/л, гидрокарбонатные кальциево-магниевые, умеренно жесткие, соответствуют ГОСТу 2874-82 «Вода питьевая» по всем показателям, за исключением повышенной мутности (5-10 мг/л) и железа - 2,75-3,35 мг/л. Водоносный горизонт широко используется для водоснабжения [16]. На территории Коношского района разведано одно месторождение подземных вод - Коношское (1984 г.), расположенное в 4 - 4,5 км юго-восточнее поселка городского типа Коноша. Воды содержатся в трещиноватых и кавернозных известняках верхнеказанского возраста. Эксплуатационные запасы подземных вод составляют 12,12 тыс./сут (категория А+В, ТКЗ, 18.02.84г.) [Там же].
Гидрографическая сеть района представлена реками Волошка (бассейн занимает 50 % площади района), Вель, Кубена, Ковжа и их притоками. Всего на территории района находится более 40 рек и речек, около 70 озер, большое количество небольших озер речного происхождения [Там же].
Часть гидрографических характеристик рек приведены в таблице 3.1 [18].
Таблица 3.1 - Основные гидрографические характеристики рек
№ п/п |
Название водотока |
Куда впадает |
С какого берега впадает |
Расстояние от устья, км |
Длина водотока, км |
Площадь водосбора, км2 |
|
1 |
Волошка |
Онега |
Пр |
375 |
213 |
7100 |
|
2 |
Вохтомица |
Волошка |
Пр |
110 |
91 |
376 |
|
3 |
Вандыш |
Волошка |
Пр |
108 |
66 |
н/с |
|
4 |
Вель |
Вага |
Лв |
355 |
223 |
5390 |
|
5 |
Подюга |
Вель |
Лв |
78 |
102 |
1300 |
|
6 |
Вотчица |
Вель |
Пр |
147 |
60 |
241 |
|
7 |
Кубена |
оз. Кубенское |
- |
- |
368 |
11000 |
|
8 |
Ковжа |
оз. Лача |
- |
- |
108 |
1080 |
Реки отличаются большой извилистостью, малым падением, незначительными уклонами, медленным течением, в поймах находятся озера вееров блуждания и озера-старицы. Медленное таяние снега в лесах Коношского района обилие болот делают реки полноводными в течение длительного времени; весеннее половодье растягивается на два месяца [Там же].
Питание рек смешанное, основными источниками являются снеговые, в меньшей степени грунтовые и дождевые воды [18].
Питание рек осуществляется главным образом за счет талых вод. Поэтому водный режим рек области характеризуется высоким весенним половодьем и низкой зимней меженью [Там же].
Основной фазой рек является половодье, в период которого проходит 40 -60 % годового стока, а также наблюдаются максимальные расходы и наибольшие уровни воды [Там же].
Начало половодья приходится на 10 - 15 апреля. Средняя продолжительность половодья - 46 - 65 дней. Основным источником питания рек в период половодья - 46 - 65 дней. Основными источниками питания рек в период половодья являются осадки. Суммарный слой весеннего стока в основном определяет величиной поверхностного притока талых вод. Снеговой сток составляет 60 - 80 % годового, дождевой - 10 - 30 %, грунтовый - 5 - 10 % [Там же].
После прохождения половодья, в засушливые годы, на реках территории от трех до пяти месяцев (с июня по октябрь) устанавливается летне-осенняя межень, в дождливые - разбивается на отдельные короткие периоды, общая продолжительность которых может составлять всего лишь 0,5 - 1 месяц [Там же].
Летне-осенняя межень почти ежегодно нарушается прохождением дождевых паводков. Дождевые паводки летом обычно одиночные, осенью проходят сериями. Вызываемые ими подъемы уровня воды значительно ниже весенних, но в годы с относительно маловодными половодьями могут даже превышать весенние подъемы. Наименьшие расходы за период летне-осенней межени наблюдается в августе. Зимняя межень начинается в конце октября в начале ноябре и продолжается 4,5 - 6,0 месяцев [Там же].
Наименьшие расходы воды за период межени наблюдаются, как правило, в конце периода. Водный режим рек в период зимней межени находится в тесной связи с режимом грунтовых вод и ледовым режимом на реках [Там же].
Весенний подъем уровня воды начинается в середине апреля. Нарастание уровней происходит очень интенсивно. Спад половодья сначала происходит резко, а затем постепенно замедляется и заканчивается в середине июня [18].
Высшие уровни воды половодья, являющиеся годовыми максимумами, наблюдаются и чаще всего проходят в конце весеннего ледохода или в первые дни после очищения ото льда [Там же].
Ледостав в среднем наступает в середине ноября. Максимальная толщина ледового покрова достигает величины 50 - 70 см. Средняя продолжительность ледостава - около 170 дней [16].
Весенний ледоход начинается в среднем в конце апреля и сопровождается заторами льда. Продолжительность ледохода - в среднем шесть дней. В период подвижки и первых дней ледохода лед движется сплошной массой или крупным полем, в последующие дни лед уже преимущественно мелкобитый с отдельными полями 50х80 м. При подвижках наблюдаются торосистость льда и его навалы высотой 1,5 - 2,0 м. В гидрохимическом отношении речные воды пресные, гидрокарбонатные кальциевые, мягкие [18].
Хозяйственное значение всех водоемов района малозначительно. Во второй половине ХХ века реки Волошка, Подюга, Вотчица, Тавреньга, Вандыш, Вель использовались для сплава леса, что отрицательно сказалось на экологии рек. После прекращения сплава, а в отдельных случаях - после расчистки дна, экологическая ситуация стала значительно улучшаться [Там же].
Сенокосы и пастбища, расположенные в прибрежных полосах рек и озер, еще совсем недавно в полной мере использовались, кормили тысячи голов крупного рогатого скота. В настоящее время в связи с падением сельскохозяйственного производства все эти угодья зарастают кустарником [Там же].
Количество видов рыб ограничено: лещ, окунь, плотва, язь, щука, налим. В Свиди обитают судак и сиг. Реки Вель, Волошка, Подюга, Кварзанга являются семужно-нерестовыми [Там же].
3.5 Техногенные источники загрязнения подземных вод
техногенный геоэкологический подземный вода
Техногенное воздействие на геологическую среду (в первую очередь загрязнение грунтов и подземных вод) включает совокупные последствия разнообразных видов производственно-хозяйственной деятельности. На территории Архангельской области действует более 280 промышленных предприятий, где по количеству загрязняющих веществ и степени их отрицательного влияния приоритет принадлежит целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, лесозаготовительной промышленности, объектам обороны, сельского хозяйства, нефтесервиса и социальной инфраструктуры, предприятиям, разрабатывающим месторождения твердых полезных ископаемых [19].
Техногенная нагрузка распределена по территории области весьма неравномерно. Наиболее высокие модули ее приходятся на промышленно развитые и хозяйственно освоенные административные районы: Приморский, Няндомский, Коношский, Котласский, и составляют 300 - 700 тыс.т/[Там же].
Воздействие на геологическую среду в сельскохозяйственных районах оказывают, в основном, мелкие промышленные предприятия, объекты сельского хозяйства и лесозаготовительной промышленности. Их отрицательное влияние обусловлено недостатком очистных сооружений и низким качеством очистки сточных вод. Кроме того, для этих районов характерен низкий уровень канализации населенных пунктов, наличие полигонов для складирования отходов без искусственного экрана, несанкционированных свалок [25].
Так, например, на территории Коношского района на нефтебазе ОАО «Роснефть - Архангельскнефтепродукт» выявлены очаги загрязнения размером от 20 до 150 , приуроченные к понижениям рельефа, линиям трубопроводов, местам слива и налива нефтепродуктов. Валовое содержание нефтепродуктов в грунтах колеблется от 43 до 26600 мг/. Загрязнение грунтовых вод первого от поверхности водоносного горизонта отмечено на всей территории нефтебазы и захватывает сопредельные территории [Там же].
Содержание нефтепродуктов в грунтовых водах от 0,17 до 29,7 мг/. В донных отложениях р. Травницы отмечено наличие нефтепродуктов с концентрацией два г/кг осадка. Участок нефтебазы является потенциальным источником загрязнения продуктивного водоносного горизонта верхнеказанских карбонатных отложений верхней перми [19].
Техногенное загрязнение часто отмечается в пределах территории гаражей, котельных, ремонтных мастерских, складов ядохимикатов [19].
В Коношском районе объем выбросов в атмосферный воздух от автотранспорта составляет на 2001 год 2,449 тысяч тонн [25].
Неудовлетворительное качество воды по санитарно-химическим показателям водных объектов первой категории в Коношском районе Архангельской области составило 97,5 %. [Там же].
Одной из основных причин неудовлетворительного состояния водных объектов в местах водопользования является сброс неочищенных сточных вод предприятий, содержащих загрязняющие вещества. Преобладающее количество загрязнений в поверхностные водные объекты вносят предприятия целлюлозно-бумажной промышленности [Там же].
В Коношском районе такой пример явно выражен в пос. Волошка, где происходил сброс неочищенных сточных вод в р. Волошка. В 2011 году в Коношском районе в р. Волошка, преобладали воды третьего класса качества, разряда «б» («очень загрязненная» вода), ниже пос. Волошка вода характеризовались четвертым классом качества, разрядом «а» [19].
Среднегодовое содержание соединений железа повсеместно находилось на уровне три (пять) ПДК. Средние за год концентрации трудно окисляемых органических веществ во всех створах составили три ПДК, соединения меди изменялись в пределах от двух до трех ПДК, максимальное значение пять ПДК и восемь ПДК соответственно, зафиксированы в районе д. Тороповская [Там же].
Загрязненность воды реки легко окисляемыми органическими веществами и соединениями цинка по сравнению с 2010 г не изменилась, среднегодовые концентрации по акватории водотока варьировали от одного ПДК до двух ПДК, максимальные концентрации два ПДК и четыре ПДК соответственно зарегистрированы в районе пос. Волошка. Среднегодовое (максимальное) содержание сульфатов в районе пос. Волошка находилось на уровне два ПДК [Там же].
Наибольшая частота превышения ПДК по содержанию нефтепродуктов 50 % зарегистрирована в створе 1,5 км ниже поселка Волошка, здесь же определена максимальная концентрация три ПДК [19].
Кислородный режим в течение года был удовлетворительным, за исключением снижения растворенного в воде кислорода в марте до 5,72 мг/ в черте д. Тороповская. Хлорорганические пестициды, контролируемые в черте д. Тороповская, обнаружены не были, за исключением линдана (0,000 - 0,005 мкг/) и гексахлорана (0,000 - 0,012 мкг/) [Там же].
Из вышесказанного по главе можно сделать следующие выводы: основными факторами формирования подземных вод являются геологическое строение, физико-географические (климат, рельеф, гидрология) и биологические факторы. Из-за особенности своего рельефа Коношский район является водоразделом трех крупных рек: Северной Двины, Кубены и Онеги. Район относится к зоне избыточного увлажнения, что способствует большому заболачиванию местности. Преобладающие почвы района - глинистые суглинки, пески-супеси.
Почти 94,2 % площади района находится в ведении Коношского лесничества. Преобладающая растительность района - ель. На территории Коношского лесничества ведутся производства с использованием лесов, заготовка древесины и живицы, сбор лекарственных растений, осуществление охоты и ведение сельского хозяйства. Преобладает заготовка древесины.
Жизнедеятельность населения считается относительно дискомфортной, так как район находится в неблагоприятной климатической зоне, что сказывается на отрицательном самочувствии человека, из-за повышенной влажности.
4. Экологические особенности подземных вод Коношского района
4.1 Качество подземных вод
Подземные воды Коношского района используются как ресурсы пресных вод питьевого и хозяйственного назначения.
В настоящее время в Коношском районе в качестве источника водоснабжения используется подземный водозабор артезианского типа дочетвертичных отложений. Большинство скважин эксплуатируют водоносный комплекс отложений казанского яруса верхней перми (Р2kz).
Казанский водоносный подгоризонт распространен повсеместно и является целевым горизонтом. В стратиграфическом плане приурочен к отложениям верхнего подъяруса казанского яруса биармийского отдела перми.
Водовмещающие породы представлены известняками различной степени трещиноватости. Кровля горизонта залегает на глубине около 70 м. Мощность горизонта в пределах участка составляет 55 - 57 м.
По типу фильтрации воды горизонта трещинные и трещинно-карстовые, по гидродинамическим условиям - высоконапорные.
Величина напора достигает 40 - 45 м. Статический уровень расположен на глубине около 26 м. Водообильность горизонта высокая, дебиты пробных откачек составляют от 1,6 до 5,71 л/с при понижениях от 0,52 до 3,28 м. Значения удельных дебитов меняются в диапазоне от 0,73 - 4,57 л/с·м. Питание горизонта происходит за счет перетекания из верхнего водоносного горизонта, разгрузка - далеко за пределами участка.
Скважины в Коношском районе на казанском ярусе верхней перми по персональным проектам были пробурены в период с 50 по 90 годы прошлого века.
В хозяйственном ведении МУП «Коношское благоустройство» находятся 29 скважин и один групповой водозабор, состоящий из шести скважин (приложение 1), расположенные в поселке Коноша, поселке Вересово, деревне Чублак, д. Пархачевская, д. Кремлево, д. Толстая Коношского района (в соответствии с рисунком 4.1).
Рисунок 4.1 - Схема расположения скважин в Коношском районе (? - местоположение скважин питьевого водоснабжения)
Основные показатели качества воды разделяются на: физические (температура, содержание взвешенных веществ, запах, цветность, вкус), химические (жесткость, щелочность,) биологические и бактериологические [23].
Качество воды для хозяйственно-питьевых нужд устанавливается полным рядом показателей (физических, химических и санитарно-бактериологических), предельно допустимые значения (ПДК), которых, задаются соответствующими нормативными документами. Подземные воды продуктивного пласта должны соответствовать определенным требованиям, которые предъявлены к источникам хозяйственно-питьевого водоснабжения, но и так же имеются отклонения по железу и жесткости. Данные показатели будут рассматриваться в работе.
Железо. Концентрация железа в воде зависит от pH и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в восстановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание железа допускается не более 0,3 мг/л.
На территории района в 16 скважинах обнаружено повышенное содержание железа: от 0,342 до 0,536 мг/л (в соответствии с рисунком 4.2).
Рисунок 4.2 - Схема скважин Коношского района, с содержанием железа, превышающего ПДК для хозяйственно-питьевых вод (373 - местоположение скважин в Коношском районе с содержанием железа)
Повышенное содержание железа негативно воздействует на организм человека. Большое количество железа может привести к раковым заболеваниям печени, кожи и кишечника, так же может проявиться аллергическая реакция и неблагоприятно отразиться на морфологическом составе крови.
В промышленности, где вода употребляется для промывки продукта в процессе изготовки, высокое содержание железа в воде может привести к браку продукции, в частности в текстильной промышленности. Так же повышенное содержание железа влияет на сантехнику: происходит биообрастание водопроводных труб, что способствует в дальнейшем коррозии водопроводной техники.
Жесткость. Жёсткость воды это совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния.
Жесткость выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг/экв/л)
Основные виды жесткости воды представлены в таблице 4.1 [32].
Таблица 4.1 - Виды жесткости воды
Вода |
Жесткость, мг - экв/л |
|
Очень мягкая |
До 1,5 мг - экв/л |
|
Мягкая |
От 1,5 до 4 мг - экв/л |
|
Средней жесткости |
От 4 до 8 мг - экв/л |
|
Жесткая |
От 8 до 12 мг - экв/л |
|
Очень жесткая |
Более 12 мг - экв/л |
На территории Коношского района распространены воды средней жесткости и жесткие. В 16 скважинах жесткость воды превышает нормам (7,1 мг-экв/л - 8,9 мг-экв/л) (в соответствии с рисунком 4.3). По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды должна быть не выше семи мг-экв/л. По Коношскому району воды не соответствуют нормам СанПиН.
Рисунок 4.3 - Схема расположения скважин Коношского района с жесткостью, превышающей ПДК (373 - местоположение скважин в Коношском районе с повышенной жесткостью)
На вкус жесткая вода очень горчит. На внешний вид жесткую воду можно определить только после ее кипячения, соли выпадут в осадок, который будет виден на дне любого сосуда.
Постоянное употребление внутрь такой воды приведет к снижению моторики желудка, к накоплению излишних солей в организме, что приводит к росту мочевых камней в организме человека, так же к заболеванию суставов.
При умывании жесткая вода очень сушит кожу. Так же приводит к замедлительному процессу приготовления пищи, из-за солей мясо будет плохо развариваться, а это приведет к плохому усвоению белка, что вызывает заболевания желудочно-кишечного тракта.
Образование накипи на стенках электрооборудования так же происходит из-за повышенного содержание жесткости в воде. Жесткость воды приводит к быстрому выходу из строя электроприборов (водонагреватель, чайник и другие).
Но и следует учитывать, то что очень мягкая вода также плохо влияет на организм человека. Проходя через пищеварительный тракт, она вымывает из организма кальций, минеральные и полезные органические вещества. А также при употреблении очень мягкой воды с детства, может привести к развитию рахита, у взрослого же человека кости становятся ломкими.
Использование воды с большой жесткостью для хозяйственных целей, оказывает негативное влияние: на сантехнических приборах и арматуре образуется налет, в водонагревательных системах и приборах образуются накипные отложения. Очень часто налет образуется, например, на стенках чайника.
4.2 Расчет потенциального риска здоровью населения
Потенциальный риск развития неспецифических токсических эффектов, связанный с регулярным потреблением загрязненной питьевой воды, целесообразно проводить в соответствии с уравнением:
(4.1)
где - вероятность развития неспецифических токсических эффектов при хронической интоксикации (от 0 до 1);
ПДК - норматив;
- коэффициент запаса, обычно принимаемый равным 10;
С - концентрация примеси в питьевой воде.
Количество скважин по Коношскому району с повышенным содержанием железа в воде - 16. ПДК для железа составляет 0,3 мг/л.
Сделаем расчет риска здоровья населения для каждой скважины, где превышает содержание железа.
Скважина № 102. Содержание железа в воде составляет 0,468 мг/л.
,
0,027
Скважина №222.Содержание железа в воде составляет 0,436 мг/л.
,
0,025
Скважина №224.Содержание железа в воде составляет 0,462 мг/л.
,
0,026
Скважина №961.Содержание железа в воде составляет 0,446 мг/л.
,
0,025
Скважина №965.Содержание железа в воде составляет 0,536 мг/л.
,
0,030
Скважина №2004.Содержание железа в воде составляет 0,456 мг/л.
,
0,026
Скважина №2172.Содержание железа в воде составляет 0,385 мг/л.
,
0,022
Скважина №5067.Содержание железа в воде составляет 0,4 мг/л.
,
0,023
Скважина №222.Содержание железа в воде составляет 0,436 мг/л.
,
0,025
Скважина №1547.Содержание железа в воде составляет 0,324 мг/л.
,
0,019
Скважина №236.Содержание железа в воде составляет 0,519 мг/л.
0,029
В результате расчета потенциального риска здоровью населения Коношского района Архангельской области в скважинах, с повышенным содержанием железа ситуацию можно оценивать, как удовлетворительную.
Тенденция к росту общей заболеваемости населения не носит достоверного характера (приложение 3).
На территории района насчитывается 35 скважин их расположение приведено в приложении 1. В 16 скважинах наблюдаются воды с повышенным содержанием железа и жесткости.
Вода, превышающая в своем составе содержание железа, имеет неприятный специфический вкус и приводит к неудобствам в быту, сокращает сроки эксплуатации электроприборов.
Чтобы исключить данную проблему на территории района необходимо проводить обезжелезивания воды. Методы по обезжелезиванию воды приведены в приложении 2.
Заключение
Общая площадь территории Коношского района составляет 8459 , население 27,2 тысяч человек. Подземные воды Коношского района Архангельской области приурочены к водоносному комплексу отложений казанского яруса верхней перми (Р2kz).
Казанский водоносный подгоризонт распространен повсеместно и является целевым горизонтом. Водовмещающие породы представлены известняками различной степени трещиноватости. Кровля горизонта залегает на глубине около 70 м. Мощность горизонта в пределах участка составляет от 55 до 57 м.
На данный момент на территории Коношского района насчитывается 35 действующих скважин, из них 16 с повышенным содержанием железа - более 0,3 мг/л. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциево-магниевые, с минерализацией 0,5 - 0,6 г/дм3. Нитраты и нитриты, свидетельствующие о загрязнении подземных вод, отсутствуют.
В 16 скважинах по району были обнаружены воды с жесткостью, превышающей ПДК. По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды не должна превышать семи мг-экв/дм3.
По типу жесткости на территории района распространены воды средней жесткости (4,6 - 7,6 мг-экв/дм3) и жесткие (8,2 - 8,9 мг-экв/дм3).
Санитарные условия участков водозаборов находятся в удовлетворительном состоянии. Поверхностные источники загрязнения отсутствуют.
По условиям расчёта потенциального риска здоровью населения вследствие употребления загрязненной питьевой воды установлено, что в местах обнаружения превышения ПДК по железу ситуацию стоит оценивать, как удовлетворительную, то есть, несмотря на жалобы населения на качество воды, тенденция к росту общей заболеваемости не носит достоверный характер.
На территориях водозаборов устанавливаются зоны санитарной охраны:
- зоны строгого режима радиусов более 50 метров и зона ограничений радиусов 2350 метров по условиям бактериального загрязнения.
Другие источники загрязнения для Коношского района не характерны.
Водоносный горизонт верхнеказанских отложений верхней перми является единственным перспективным источником пресных подземных вод для централизованного водоснабжения поселка Коноши.
В качестве рекомендации следует, согласно заключению Коношской СЭС использование подземных вод горизонта для хозяйственно- питьевого водоснабжения возможно с предварительным улучшением качества: осветлением, обезжелезиванием и обеззараживанием.
При использовании подземных вод для хозяйственно-питьевого применение предварительной водоподготовки обезжелезивания целесообразно использовать метод упрощенной аэрации.
Литература
1. Методические рекомендации по оформлению выпускных квалификационных работ, курсовых проектов / работ для студентов очной, очно-заочной (вечерней) и заочной форм обучения. - Вологда: ВоГУ, 2016. - 120 с.
2. Научные статьи. Охрана окружающей среды. Экология [Электронный ресурс]: офиц. сайт - режим доступа: https://www.ronl.ru/lektsii/geografiya/85452
3. Леонова, А.В. Основы гидрогеологии и инженерной геологии: учебное пособие / А.В. Леонова. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2013. - 22 с.
4. Зекцер, И. С. Подземные воды как компонент окружающей среды: учебное пособие / И.С. Зекцер. - Москва: Научный мир, 2001. - 343 с.
5. Овчинников, А.М. Общая гидрогеология - 2-е изд., испр. и доп. / А.М. Овчинников. - Москва: Госгеолтехиздат, 1955. - 384 с.
6. Климентов П. П. Общая гидрогеология: учебник / П.П. Климентов, Г.Я. Богданов. - Москва: Недра, 1977. - 357 с.
7. Шишкина, Л.А. Гидрохимия: учебник / Л. А. Шишкина. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. - 287 с.
8. Крайнов, С.Р. Основы геохимии подземных вод: учебник / С.Р. Крайнов, В.М. Швец. - Москва: Недра, 1980. - 285 с.
9. Всеволожский, В.А. Основы гидрогеологии: учебник / В.А. Всеволожский. - Москва: МГУ, 1991. - 357 с.
10. Каменский, Г.Н. Поиски и разведка подземных вод: монография / Г.Н. Каменский. - Москва: Госгеолиздат, 1947. - 313 с.
11. Валяшко, М.Г. Геохимические закономерности формирования месторождений калийных солей: монография / М.Г. Валяшко. - Москва: Ленинские горы, 1962. - 234 с.
12. Шварцев, С.А. Гидрогеохимия зоны гипергенеза: учебник для вузов / С.А. Шварцев. - Москва: Недра, 1978. - 287 с.
13. Никаноров, А.М. Гидрохимия: учебник / А.М. Никаноров. - Москва: Недра - 1970. 200 с.
14. Посохов, Е.В. Формирование химического состава подземных вод: учебник для вузов / Е.В. Посохов. - Ленинград: Гидрогеотеоиздат,1966. - 257 с.
15. Львович, М.И. Вода и жизнь. Водные ресурсы, их преобразование и охрана: монография / М.И. Львович. - Москва: Мысль,1986. - 255 с.
16. Доклад об экологической обстановке на территории Коношского района Архангельской области в 2012 г. / Администрация Коношского муниципального района, отдел природных ресурсов - пгт. Коноша, 2012. - 130 с.
17. Охотин, В.В. Гранулометрическая классификация грунтов на основе их физических и механических свойств: учебник для вузов / В.В. Охотин. - Ленинград: Ленгострансзиздат,1993. - 71 с.
18. Титов, Я.Г. Край мой Коношский / Н.Е. Дьячкова, С.Н. Конин, Е.А. Козьмина. - Коноша: Северодвинская типография, 2010. - 316 с.
19. Чулков, А.В. Состояние и охрана окружающей среды в Архангельской области за 2011 год / К.В. Синицкий, А.П. Миняев, Р.В. Бузинов. - Архангельск: Природные ресурсы, 2012. - 296 с.
20. Батюкова, О.Г. Подземные воды СССР. Обзор подземных вод Архангельской области: учебник для вузов / О.Г. Батюкова - Москва: Гидрогеологический очерк, 1982. - 60 с.
21. Государственная геологическая и гидрогеологическая карта масштаба 1:200000. Листы: P-37-XXVIII, P-37-XXIX / А.В. Жакович, К.Э.Якобсон, Е.Ю. Викулова. - Москва: МинГео СССР, 1990.
22. Студенческая библиотека онлайн [Электронный ресурс]: офиц. сайт - режим доступа: http://studbooks.net/2281352/ekologiya/geoekologiya_nauka
23. Киссин, И.Г. Вода под землей: учебник / И.Г. Киссин. - Москва: Наука,1976. - 224 с.
24. Комплексный территориальный кадастр природных ресурсов Архангельской области: Генеральный план городского поселения «Коношское» - Архангельск, 2013. - 34 с.
25. Авдюков, В.М. Доклад об охране окружающей среды Архангельской области / В.М. Авдюков. - Архангельск: Природные ресурсы, 2001. - 195 с.
26. Посохов, Е.В. Минеральные воды: учебник / Е.В. Посохов, Н.И. Толсти-
хин. - Ленинград: Недра, 1977. - 240 с.
27. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: утв. Гл. гос. санитар. врачом РФ 26.09.2001. - Введ. 01.01.2002. - Москва: Деан, 2002. - 62 с.
28. Горбунова, Г.И. География Архангельской области / В.Ф. Изотова, М.Н. Белогубова, Г.Г. Бострем. - Архангельск: Северо-Западное книжное издательство,1983. - 110 с.
29. Малеев, К.И. Экология и здоровье: учебник / К.И. Малеев, Г.В. Бельтюков, С.А. Двинских. - Пермь: Феликс, 1993. -165 с.
30. Бузинов, Р.В. Природа Архангельской области / Л.Ю. Васильев, Н.С. Копытова. - Архангельск: Комитет по экологии Арх. обл., 2009. - 302 с.
31. Методические рекомендации, по комплексной оценке, степени напряженности медико-экологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения / учеб. пособие. - Министерство здравоохранения Российской Федерации: Издание официальное, 1997. - 23 с.
32. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения: утв. Постановлением Гос. Ком. СССР по делам строительства 27.07.1984. - официальное издание - Москва: ФГУП ЦПП, 2004. - 89 с.
33. Попов, И.Л. Методы обесфторивания и обезжелезивания вод [Электронный ресурс] / И.Л. Попов, А.А. Гусев // Полис. Сантехника и водоснабжение: электрон. журн. 2002. - Режим доступа: http://www.gidrostroika.ru/pok_voda
Приложение 1
Таблица 1 - Краткая характеристика скважин Коношского района Архангельской области
№№ п/п |
Номер скважины |
Место расположения |
Год бурения |
Глубина бурения, м |
|
1 |
243 |
п. Коноша, ул. Рабочая, 8а, соор.1 |
1968 г. |
102,0 |
|
2 |
2172 |
п. Коноша, ул. Энгельса, 2б, соор.1 |
1992 г. |
95,0 |
|
3 |
361 |
п. Коноша, ул. Садовая, 22а, соор.1 |
1969 г. |
120,0 |
|
4 |
235 |
п. Коноша, ул. Вологодская, 25, соор.2 |
1968 г. |
90,0 |
|
5 |
1502 |
п. Коноша, пр. Октябрьский, 121, соор.1 |
1979 г. |
90,0 |
|
6 |
965 |
п. Коноша, пр. Октябрьский, 108а, соор.1 |
1973 г. |
80,0 |
|
7 |
1903 |
п. Коноша, ул. Советская,91, соор.2 |
1986 г. |
110,0 |
|
8 |
1661 |
п. Вересово, ул. Бовы, 3а |
1982 г. |
68,0 |
|
9 |
5067 |
п. Вересово, ул. Бовы, 27 |
1957 г. |
85,0 |
|
10 |
1431 |
п. Коноша, ул. Первомайская,44, соор.1 |
1978 г. |
93,0 |
|
11 |
1456 |
п. Коноша, ул. Первомайская, 44, соор.5 |
1979 г. |
90,0 |
|
12 |
2091 |
п. Коноша, ул. Первомайская,44, соор.6 |
1990 г. |
90,0 |
|
13 |
2107 |
п. Коноша, ул. Первомайская,44, соор.7 |
1990 г. |
90,0 |
|
14 |
403 |
д. Пархачевская |
1969 г. |
140,0 |
|
15 |
387 |
д. Кремлево |
1969 г. |
138,0 |
|
16 |
544 |
д. Харламовская |
1970 г. |
125,0 |
|
17 |
297 |
д. Чублак |
1968 г. |
122,0 |
|
18 |
1559 |
д. Толстая |
1980 г. |
110,0 |
|
19 |
1 |
п. Коноша, ул. Дружбы, 5а, соор.2 |
1969 г. |
54,0 |
|
20 |
373 |
п. Коноша, ул. Молодежная, 5а, соор.1 |
1969 г. |
102,0 |
|
21 |
Д-1 |
п.Коноша, ул. Речная,77, соор.1 |
1989 г. |
90,0 |
|
22 |
1547 |
п. Коноша, ул. Набережная,1 ,соор.1 |
1980 г. |
110,0 |
|
23 |
1548 |
п. Коноша, ул. Набережная,1 ,соор.2 |
1980 г. |
110,0 |
|
24 |
1549 |
п. Коноша, ул. Набережная,1 ,соор.3 |
1980 г. |
110,0 |
|
25 |
224 |
п. Коноша, ул. Пионерская,28 ,соор.1 |
1968 г. |
90,0 |
|
26 |
2004 |
п. Коноша, ул. Совхозная,17 |
1989 г. |
90,0 |
|
27 |
102 |
п. Коноша, ул. Советская,29,соор.1 |
1967 г. |
168,0 |
|
28 |
222 |
п. Коноша, ул. Речная,15,соор.1 |
1961 г. |
99,85 |
|
29 |
1536 |
п. Коноша, ул. Западная |
1980 г. |
110,0 |
|
30 |
1681 |
235 кв.,зд.1 |
1982 г. |
142,0 |
|
31 |
1684 |
235 кв.,уч.2, соор.2 |
1982 г. |
110,0 |
|
32 |
1688 |
235 кв.,уч.2, соор.3 |
1982 г. |
102,0 |
|
33 |
1714 |
235 кв.,уч.2, соор.4 |
1983 г. |
95,0 |
|
34 |
1716 |
235 кв.,уч.2, соор.5 |
1983 г. |
88,0 |
|
35 |
б/н |
235 кв.,уч.2, соор.6 |
1991 г. |
97,0 |
Приложение 2
Методы обезжелезивания воды.
Обезжелезивание подземных вод происходит путем фильтрования в сочетании с одним из методик предварительной обработки воды [33]:
1. упрощенная аэрация,
2. метод «сухого» фильтрования,
3. коагуляция и осветление,
4. введение таких реагентов - окислителей, как хлор, гипохлорид натрия или кальция, озон, перманганат калия [Там же].
Рассмотрим метод упрощенной аэрации: в процессе аэрации кислород воздуха окисляет двухвалентное железо, при данном методе из воды удаляется углекислота, которая ускоряет процесс окисления и последующий гидролиз с образованием гидроксида железа [Там же].
Метод упрощенной аэрации реализован на возможности воды, которая содержит двухвалентное железо и растворенный воздух, при фильтровании через зернистый слой выделяется железо на поверхности зерен загрузки, образуя каталитическую пленку из ионов и гидроксидов двух- и трехвалентного железа.Пленка активно увеличивает процесс окисления и выделения соединений железа из воды [Там же].
При поступлении в фильтр первых порций очищаемой воды в начале процесса обезжелезивания на поверхности наполнителя складывается мономолекулярный слой соединений железа. Поверхностный слой химически более активен, и это ускоряет процесс осаждения железа. Значение истинной поверхности пленки соединений железа больше 200 /г, это определяет ее свойства как сильного адсорбента губчатой структуры. Пленка одновременно служит катализатором окисления двухвалентного железа [Там же].
Каталитические свойства пленки заметно ухудшают ряд примесей в очищаемой воде, таких как свободная углекислота, сероводород, аммиак, коллоидная кремниевая углекислота [31].
Упрощенную аэрацию можно осуществлять путем излива воды в карман или в центральный канал открытых фильтров с высоты 0,5 - 0,6 м над уровнем воды. При применении напорных фильтров воздух вводят непосредственно в подающий трубопровод на дистанции, равной не менее десяти диаметров трубопровода, с нормой расхода два литра на один грамм железа. Если в исходной воде более 40 мг/л свободной углекислоты и более 0,5 мг/л сероводорода, то воздух в трубопровод не подают [Там же].
В данном случае перед напорным фильтром необходимо установить промежуточную емкость со свободным изливом воды и повысительный насос. Применяя свойства определенного наполнителя фильтра можно выполнить расчет фильтровальной станции. Для этого необходимо, чтобы длительность работы фильтров между промывками при нормальном режиме составляла не менее 8 - 12 часов, а при форсированном режиме или полной автоматизации промывки фильтра - не менее шести [Там же].
Аэрация в специальных устройствах. Аэрация осуществляется, при необходимости удалить из воды железо при концентрации его в воде более десяти мг/л и увеличить значение рН более 6,8. Для этого используют дегазаторы или контактные градирни с природной вентиляцией. Исходная вода поступает в верхнюю часть вентиляторной градирни, которая наполнена керамической насадкой (кольца Рашига). И навстречу потоку воды с поддержкой вентилятора направляют воздух. В процессе аэрации выделяется углекислота, вода обогащается кислородом и совершается окисление железа. Далее вода подается в фильтр, где в объеме наполнителя заканчивается образованием хлопьев гидроксида трехвалентного железа и их задержанием [Там же].
Метод «сухого» фильтрования. Представленный метод заключается в фильтровании воздушно водной эмульсии через «сухую» зернистую загрузку путем создания в фильтре вакуума или нагнетания большого числа воздуха с последующим отсосом из поддонного пространства [Там же].
На поверхности фильтрующей загрузки создается адсорбционно-каталитическая пленка из соединений железа, которая способствует повышению эффективности процессов обезжелезивания и деманганации [33].
В качестве загрузки применяют винипласт, антрацит, керамзит, песок и другие. Особенность данного процесса в том, что образование дегидратированной пленки на зернах загрузки, состоит из гетита, магнетита, гематита и сидерита. Данные соединения имеют плотную структуру, а объем их в пять раз меньше, чем у гидроксида железа. Поэтому низок темп прироста потерь напора в загрузке при такой схеме процесса [Там же].
Коагулирование, осветление, флокулирование. Из поверхностных вод необходимо удалить взвеси и коллоидно-дисперсные вещества, включающие
соединения железа. Высвобождение воды от взвеси и коллоидных веществ возможно осуществить только путем ввода особых реагентов-коагулянтов. Коагулянт образует в воде хлопья, которые адсорбируют на своей поверхности коллоиды и выделяются в виде осадка [Там же].
В качестве коагулянтов применяют [Там же]:
- сульфат алюминия (глинозем) при рН исходной воды 6,5 - 7,5;
- сульфат железа (железный купорос) · 7 при рН воды 4 - 10;
- хлорное железо · 6 для воды с рН = 4 - 10;
- полигидроксихлорид алюминия ().
Для интенсификации процесса коагуляции в воду дополнительно включают флокулянты (наиболее распространен полиакриламид), данные флокулянты содействуют укрупнению осадка и ускоряют процесс слипания осаждаемых коллоидных и взвешенных частиц [Там же].
Введение реагентов-окислителей. Обработка воды хлором и его производными. Реагенты-окислители, в первую очередь хлор, с целью обеззараживания, а также удаления железа, применяются в России с начала ХХ в. После обработки разных вод этим методом содержание железа во всех случаях делается меньше 0,1 мг/л, притом метод результативен, когда другие приемы не работают. Под действием хлора делается разрушение гуматов и других органических соединений железа и переход их в форму неорганических солей трехвалентного железа, которые легко гидролизуются [33].
Вследствие гидролиза выпадает осадок или гидроксида железа, или продуктов неполного гидролиза - основных солей железа различного состава. По стехиометрии на окисление один мг двухвалентного железа издерживается 0,65 мг хлора, при этом щелочность понижается на 0,019 ммоль/л. Хлор окисляет двухвалентный марганец, разрушая органические вещества и сероводород. Доза хлора в зависимости от содержания железа может составлять от пяти до 20 г на один воды при контакте, по крайней мере, в течение 30 мин [Там же].
Обработку воды хлором производят с помощью хлоратов, в которых газообразный хлор абсорбируют водой. Хлорную воду из хлоратора подают к месту потребления. Данный метод имеет целый ряд недостатков, хоть и является наиболее распространенным. Самый важный недостаток данного метода в том, что он связан со сложной транспортировкой и хранением больших объемов жидкого высокотоксичного хлора. В качестве альтернативного варианта все чаще применят обработку воды раствором гипохлорита натрия (), причем этот метод находит применение как на больших станциях водоподготовки, так и на небольших объектах, в том числе и в частных домах [Там же].
При расчете дозы гипохлорита натрия на обезжелезивание следует учитывать его расход на деманганацию, удаление сероводорода (если марганец и сероводород присутствуют в обрабатываемой воде) и - когда это требуется - обеззараживание. В процессе окисления железа гипохлоритом натрия не происходит подкисления воды, а это существенно важно для процесса фильтрации. Кроме того, раствор гипохлорита натрия - щелочной [Там же].
Обработка воды перманганатом калия. Данный метод окисления двухвалентного железа применяется путем введения в исходную воду перед фильтрами раствора перманганата калия - марганцовки. Конечный раствор может также вводиться в сочетании с гипохлоритом натрия с целью обработки сложных вод и экономии перманганата калия - достаточно дорогостоящего окислителя. На окисление одного мг тратится 0,71 мг (практически один мг) перманганата калия, а щелочность воды уменьшается в целом на 0,036 ммоль/л. Для приготовления рабочих растворов следует соблюдать руководство по данным растворимости перманганата калия в воде: первое это - при температуре 20 °С и 6,34 г на 100 г воды; и второе: при температуре 60 °С и 22,2 г на 100 г воды [33].
Совместное внесение реагентов позволяет экономить до 80 % перманганата калия. Ведение реагента перед подачей в воду гипохлорита натрия разрушает органические вещества, вступающие в реакцию с хлором [Там же].
Приложение 3
Критерии оценки величины потенциального риска.
Риск немедленного действия. Риск немедленного действия в границах до 0,02 стоит рассматривать как приемлемый риск, при этом риске возможно практически ликвидировать рост заболеваемости населения, состояние дискомфорта может проявляться в отдельных случаях у особо чувствительных людей [31].
Величину риска немедленного действия в пределах от 0,02 до 0,16 либо от 2 % до 16 %, рассматривается как удовлетворительный риск. В данном случае, появляются случаи жалоб населения на всевозможные дискомфортные состояния, такие как неприятные запахи, рефлекторные реакции, тенденция к росту общей заболеваемости, отслеживается по сведениям медицинской статистики и не носит верного характера [Там же].
Величину риска немедленного действия в пределах от 0,16 до 0,5 рассматриваем как неудовлетворительную. При этом риске вероятны регулярные случаи жалоб населения на различные дискомфортные состояния, которые связаны с воздействием оцениваемого фактора [Там же].
Значение риска немедленного действия более 50 % рассматриваем как опасную, возможны массовые случаи претензий населения на всевозможные дискомфортные состояния, которые связаны с воздействием оцениваемого фактора при верной тенденции к росту общей заболеваемости, и к проявлению иных эффектов негативного влияния, таких как, появление патологии, отказ от применения питьевой воды [Там же].
В случае если величина риска немедленного действия близка к единице, то данную ситуацию рассматривают как чрезвычайно опасную, так как загрязнение окружающей среды перешло в иное высококачественное состояние - это появление случаев острого отравления и тенденция к росту смертности [Там же].
Риск длительного (хронического) воздействия. Риск хронического воздействия до 0,05 рассматривается как приемлемый, так как при данной ситуации, отсутствуют неблагоприятные медико-экологические тенденции [31].
Подобные документы
Оценка качества подземных вод Нюксенского района Вологодской области для обоснования рационального использования их как хозяйственно-питьевых и минеральных лечебных вод. Техногенные источники загрязнения подземных вод, их влияние на здоровье населения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 09.11.2016Геолого-гидрогеологическая характеристика скважины. Методы оценки качества подземных вод. Проведение анализов химического, радиационного и микробиологического загрязнения подземных вод скважин. Характеристика зоны санитарной охраны водозаборов.
дипломная работа [883,4 K], добавлен 15.03.2015Мировой водный баланс и принципы его поддержания, распределение водных масс в гидросфере земли. Природно-климатические условия исследуемого района работ. Основные источники загрязнения подземных вод, место и значение среди них нефтяного загрязнения.
дипломная работа [118,9 K], добавлен 06.06.2015Рассмотрение особенностей стронция и его поведения в подземных водах мира, России и области. Изучение экологической гидрогеохимии элемента в подземных водах. Выбор природных сорбентов для очистки питьевой воды от стронция, выявление лучшего из них.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 14.11.2017Методика земельно-оценочного районирования. Характеристика территории района г. Усть-Каменогорска. Расчет комплексных показателей инженерно-геологических условий, загрязнения атмосферного воздуха, подземных вод, содержания тяжелых металлов в почвах.
курсовая работа [82,1 K], добавлен 11.06.2011Оценка современного геоэкологического состояния водных объектов Гомельского района, а также их рациональное использование и охрана. Основные источники загрязнения водных объектов. Проблемы загрязнения поверхностных и подземных вод Гомельского региона.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.02.2016Геоэкологическая характеристика Кирилловского района Вологодской области. Бесперебойная подача населению доброкачественной воды - основная задача систем питьевого водоснабжения. Фторирование и умягчение - одни из ключевых способов водоподготовки.
дипломная работа [923,1 K], добавлен 16.09.2017Экономико-географическое положение Вологодского муниципального района, его климатические особенности. Источники техногенных нагрузок на природу региона. Обращение с отходами производства и потребления. Оценка качества воды в артезианских скважинах.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 20.03.2017Возвратные воды как главный источник загрязнения водной среды региона. Основные экологические проблемы. Анализ промышленных источников загрязнения воды. Оценка риска здоровью человека. Законодательные акты в области управления охраной водных ресурсов.
реферат [17,0 K], добавлен 10.10.2014Общая характеристика условий водопроводной сети. Источники водоснабжения. Технология очистки воды в системе водоснабжения. Подача и распределение питьевой воды. Контроль качества питьевой воды. Водозаборные сооружения. Групповой водозабор подземных вод.
отчет по практике [25,3 K], добавлен 09.11.2008