загрузка...

Понятие о защищенности подземных вод


Как было указано выше, подземные воды по сравнению с поверхностными в целом характеризуются значительно более высокой естественной защищенностью от различных видов загрязнения. Однако грунтовые воды, не имеющие водоупорной кровли, защищены в меньшей мере, чем глубокие подземные воды, и обычно принимают основную часть техногенных загрязнений с поверхности. Из грунтовых вод загрязнения могут проникать в глубоко залегающие водоносные горизонты в случае понижения в них напоров, наличия «гидрогеологических окон» (участков, где нарушается сплошность водоупорного пласта) в их кровле и др.
Под защищенностью подземных вод от загрязнения понимается перекрытость водоносного горизонта отложениями (прежде всего слабопроницаемыми), препятствующими проникновению в него загрязняющих веществ с поверхности Земли. Общая оценка степени защищенности подземных вод основывается на учете так называемых факторов защищенности, под которыми понимаются природные барьеры, затрудняющие попадание в подземные воды поллютантов. Факторы защищенности разделяют на природные, техногенные, физико-химические.
К основным природным факторам относятся наличие в разрезе пород слабопроницаемых отложений, глубина залегания подземных вод, мощность, литология и фильтрационные свойства пород, перекрывающих водоносный горизонт; поглощающие свойства пород, соотношение уровней ниже- и вышележащего водоносных горизонтов.
Среди техногенных факторов выделяются условия нахождения загрязняющих веществ на поверхности Земли (хранение отходов в накопителях, шламохранилищах, сброс сточных вод на поля фильтрации, орошение сточными водами и др.) и определяемый этими условиями характер проникновения загрязняющих веществ в подземные воды.
К физико-химическим факторам относятся специфические свойства загрязняющих веществ, их миграционная способность, сорбируемость вещества, взаимодействие загрязняющих веществ с породами, время распада, или химическая стойкость, загрязняющего вещества.
Основная техногенная нагрузка приходится на грунтовые воды и воды первых от поверхности напорных горизонтов, поэтому взаимосвязь данных вод представляет особый интерес.
Водовмещающими породами для грунтовых вод Беларуси служат пески различного гранулометрического состава - от тонких до крупнозернистых и гравелистых. Воды этих отложений имеют свободную поверхность, и лишь на участках распространения линз и прослоев суглинков, супесей, глин создаются местные напоры (2-3 м). Во время весенних и осенних паводков воды могут достигать дневной поверхности, а иногда устанавливаются и выше, образуя болота.
Критериями для определения степени естественной защищенности грунтовых вод являются мощность и фильтрационные свойства зоны аэрации. Чем больше мощность зоны аэрации и ниже фильтрационные свойства слагающих ее пород, тем выше степень защищенности, и наоборот, неглубоко залегающие грунтовые воды, заключенные в хорошо водопроницаемых отложениях, могут быть легко загрязнены. Зоны с незащищенными грунтовыми водами приурочены к поймам и низким надпойменным террасам рек, озерно-аллювиальным равнинам, болотным массивам, сложенным с поверхности хорошо проницаемыми породами. Мощность зоны аэрации не более 1-2 м, а условное время проникновения поверхностного загрязнения в грунтовые воды не более 20 сут. Участки со слабо защищенными грунтовыми водами встречаются в пределах озерно-аллювиальной равнины, на речных террасах. Глубина залегания вод не превышает 5 м, а время проникновения с поверхности загрязнения изменяется в пределах 20-50 сут. Степень загрязнения увеличивается во время обильных осадков. В реки сбрасываются недостаточно очищенные сточные воды, а во время паводков создаются условия подпора грунтовых вод и происходит их питание за счет речных вод. Грунтовые воды озерно-аллювиальных отложений приурочены к замкнутым понижениям и перекрыты маломощной зоной аэрации (до 1,5 м), что создает благоприятные условия для боковой и вертикальной инфильтрации атмосферных осадков и увеличивает степень незащищенности этих вод.
Относительно защищенные воды характерны для верхних частей вторых надпойменных террас, водно-ледниковых и моренных равнин. Мощность зоны аэрации здесь достигает 10 м, а условное время проникновения загрязнения с поверхности изменяется от 50 до 200 сут. Защищенные грунтовые воды приурочены к площадям развития моренного и конечноморенного рельефа, представленного супесчано-суглинистыми породами с низкими коэффициентами фильтрации, обеспечивающими условное время проникновения поллютантов более 200 сут. Торфяники, перекрывающие озерно-аллювиальные и аллювиальные отложения, характеризуются в основном низкими фильтрационными свойствами, поэтому они в какой- то мере являются дополнительной преградой для проникновения загрязнения в грунтовые воды. В гипсометрическом отношении обводненные флювиогляциальные отложения занимают более высокое положение по отношению к вышеописанным горизонтам, литологически они более однородны, а фильтрационные свойства их достаточно высоки. Очевидно, что химические компоненты, мигрирующие с подземным стоком, накапливаются в грунтовых водах, залегающих гипсометрически ниже. Довольно широко с поверхности развиты слабопроницаемые или же спорадически хорошо проницаемые сожские моренные отложения. Приуроченные к ним грунтовые воды перекрыты более глинистой и мощной зоной аэрации от 3-5 до 10 м и более. В этом случае проникновение загрязнения в грунтовые воды может быть затруднено. На единичных участках мощность отложений сожской морены достигает 30 м и более. В таких случаях грунтовые воды более надежно защищены.
Среди природных факторов защищенности более глубоко залегающих н а п о р н ы х в о д главнейшими являются пере- крытость водоносного горизонта слабопроницаемыми отложениями (наличие водоупора), литологический состав водовмещающих отложений и их фильтрационные свойства, выдержанность распространения, мощность, а также соотношение уровней напорных и грунтовых вод.

Напорные воды, залегающие под первым от поверхности местным водоупором (в основном это разновозрастные моренные супесчано-суглинистые образования) мощностью около 10 м и более, интерпретированы как условно защищенные. По причинам изменчивости литологического состава пород и связанного с этим широкого диапазона проницаемости для преимущественно глинистых образований, постоянного в таких условиях превышения уровня грунтовых вод над пьезометрической поверхностью моренный горизонт не может полностью препятствовать водообмену грунтовых и межпластовых вод, хотя и замедляет этот процесс.
В то же время многие участки характеризуются меньшими мощностями верхней морены (5-10 м). Здесь условия защиты вод первого напорного межпластового горизонта менее благоприятны, и последние отнесены к промежуточным категориям относительно и слабо защищенных. К категории незащищенных отнесены территории, где верхний водоупор размыт, а воды напорного горизонта смыкаются с грунтовыми, образуя единый водоносный комплекс, что характерно для речных долин. Особый случай представляют напорные воды днепровско- го-сожского водоносного комплекса в местах отсутствия отложений сожской морены (долины р. Морочь, Случь, Оресса, Локнея, нижнее течение р. Волка и др.). На этих участках условия защищенности напорных вод от загрязнения наиболее неблагоприятные, напорные воды непосредственно связаны с грунтовым горизонтом. Исходя из этого, на большей части территории республики грунтовые воды, а также межпластовые напорные, залегающие под первым от поверхности местным водоупором (отложениями сожской морены), отнесены к категории слабо защищенных. Согласно принятой методике, сож- ский моренный горизонт не представляет надежной защиты от поверхностного загрязнения для нижележащего водоносного комплекса днепровских-сожских водноледниковых отложений и характеризуется как условный водоупор. Следует также предположить, что загрязнению подвергается верхняя часть водоносного горизонта, где происходит инфильтрация, с которой и проникают загрязняющие вещества.
Мощность моренных отложений, перекрывающих первый от поверхности напорный водоносный горизонт четвертичных отложений, составляет 20-30 м. Нередко они представлены песчаными разностями или полностью размыты.
С учетом геологического строения и гидрогеологических условий на территории Беларуси по условиям взаимосвязи грунтовых и напорных вод выделены три области: северная, центральная и южная.
В северной области зона дренирования подземных вод состоит из четвертичных отложений мощностью 100-200 м. В этой толще четко выделяются водоупорные моренные отложения, исключение составляют долины рек. Взаимосвязь грунтовых и напорных вод ослабленная.
В центральной области в толще четвертичных отложений имеют место относительно выдержанные водоупоры. Тесная гидравлическая связь грунтовых и напорных вод прослеживается только в долинах рек. В центральном и восточном районах этой области первый от поверхности напорный водоносный горизонт перекрыт водоупорными моренными отложениями с «гидрогеологическими окнами», что обеспечивает хорошую взаимосвязь грунтовых и напорных вод.
В южной области выделяется несколько районов. Северозападный район характеризуется сложным геологическим строением зоны дренирования, имеющей мощность 150-300 м. В четвертичной толще имеет место наличие водоупорных отложений березинского, днепровского и сожского оледенений и относительно слабая по сравнению с другими районами взаимосвязь грунтовых и напорных вод. Остальные районы Белорусского Полесья характеризуются локальным распространением одного водоупора в толще четвертичных отложений. Таким образом, первый от поверхности напорный горизонт гидравлически связан с грунтовыми водами, что предопределяет возможность поступления загрязняющих веществ из грунтового в нижележащие водоносные горизонты.
Для техногенного ореола, сформировавшегося после аварии на Чернобыльской АЭС, выделены три категории защищенности грунтовых вод, основанные на времени перемещения 90Sr: условно защищенные, условно менее защищенные и условно не защищенные. Для первой категории время миграции 90Sr составляет более 100 лет, для второй - от 30 до 100 лет, для третьей - менее 30 лет. Условно защищенные воды широко распространены и приурочены к водоразделам и пойменным ландшафтам бассейнов с различной мощностью зоны аэрации. В то же время мощность зоны аэрации не велика и, как правило, только на водораздельных пространствах превышает 3 м, в прирусловых и пойменных зонах составляет 1-3 м. Так, в поймах условно защищенными могут считаться грунтовые воды участков распространения высоко гумусированных дерново-болотных почв, которые характеризуются высокой сорбционной емкостью и не подвержены длительному затоплению. Условно менее защищенными могут считаться грунтовые воды, приуроченные к средневозвышенным и низинным ландшафтам северо-западной, восточной и южной частей ореола загрязнения, зона аэрации которых сложена супесчаными породами мощностью 1-3 м с многочисленными прослоями суглинистых пород. К условно незащищенным относятся в основном низинные ландшафты с легкими дерново-подзолистыми почвами и песчаными отложениями мощностью до 3 м, которые периодически затапливаются поверхностными водами. В их пределах расположены и крупные водозаборы, которые увеличивают миграцию радионуклидов по причине создания депрессионных воронок и «подтягивания» вод из загрязненных донных осадков рек и мелиоративных систем. 
<< | >>
Источник: Ю.А. Гледко. Гидрогеология. 2012

Еще по теме Понятие о защищенности подземных вод:

  1. § 4. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
  2. § 5. ИСТОЧНИКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
  3. § 8. ОСАДКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
  4. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
  5. Защищенность, самостоятельность и общество знаний
  6. МАЛАЯ ЗАЩИЩЕННОСТЬ ОТ УВОДА БИЗНЕСА
  7. 84. ПОНЯТИЕ И СОСТАВ ВОДНОГО ФОНДА. ПРАВОВОЙ РЕЖИМ ВОД И ЗЕМЕЛЬ ВОДНОГО ФОНДА
  8. Открытие подземного пресного моря
  9. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОД (ст. 250 УК РФ).
  10. 87. ОХРАНА ВОД И ЗЕМЕЛЬ ВОДНОГО ФОНДА. ВОДООХРАННЫЕ ЗОНЫ
  11. Посреди вод
  12. Древляне и брачные культы вод
  13. Промышленная классификация вод и систем водоснабжения
  14. ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ЗА ГРАНЬЮ СИНИХ ВОД
  15. § 3. Экологические преступления в сфере уголовно-правовой охраны вод
  16. 85. УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМ ФОНДОМ. КОНТРОЛЬ ЗА ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ И ОХРАНОЙ ВОД И ЗЕМЕЛЬ ВОДНОГО ФОНДА
  17. 1. От битвы у Синих Вод к союзу с Москвой и разгрому полчищ Мамая на Куликовом поле
  18. Глава IX РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОНЯТИЯ «СОЦИАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ» И РАЗВЕНЧАНИЕ ПОНЯТИЯ «ОБЩЕСТВЕННОЕ МНЕНИЕ»: ЭДВАРД РОСС
  19. § 9 . Понятие обязательства. Понятие обязательственного права
  20. Свидетельские показания играют одну из важнейших ролей в установлении обстоятельств преступления, изобличении преступников, выяснении взаимоотношений между потерпевшим и обвиненным и т.п.. Это свидетельствует о значимости показаний и является основанием более детального рассмотрения вопросов, связанных с определением понятия «показания свидетеля».Для определения понятия «показания свидетеля» необходимо рассмотреть понятие «свидетеля» в уголовном, определить сущность, предмет и место показаний