ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ПИТЬЕВОГО И ХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ОРОШЕНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА

Хозяйственно-питьевое водоснабжение. Требования, нормы и кондиции для питьевого централизованного водоснабжения, во- допотребления, орошения и различных видов строительства разработаны в России в зависимости от местных, главным образом климатических, условий (Климентов, Кононов, 1973).

Требования к качеству воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (ГОСТ 2874—82), т.е. предельные значения некоторых показателей, приведены в табл. 7.7 [24].

Предельные нормы содержания отдельных элементов и общей минерализации воды, предназначенной, например, для питья, изменяются очень существенно и зависят от природных условий. По нормам воды с плотным остатком около 2 г/л будут непригодными для питьевого водоснабжения в Смоленской области, и пригодными в засушливых районах (например, в старых водопроводах Мариуполя и Таганрога вода имела плотный остаток 1,9 и 2,0 г/л соответственно).

Для различных районов России допустимые пределы содержания хлора в питьевых водах неодинаковы. Например, для центральных районов, обеспеченных высококачественными водами, требования повышены (не более 50 мг/л), а для засушливых районов — понижены до 150 и даже 700 мг/л. Пределы содержания сульфатного иона также различны: в центральных районах они не превышают 100 мг/л, а в засушливых районах повышаются до 300 и даже 800 мг/л. Известны случаи искусственного улучшения качества вод. Так, на Кольском полуострове, где жесткость питьевых вод не превышает 0,36 мг-экв/л, вода по вкусу приближается к дистиллированной, приходится обогащать ее минеральными соТребования к качеству воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (ГОСТ 2874—82)

п/п

Показатель (единицы измерения)

Предельное

содержание

1

Сухой остаток, мг/л

До 1000

2

Активная реакция, pH

6,5-8,5

3

Общая жесткость, мг-экв/л

До 7

4

Хлориды, мг/л

До 350

5

Сульфаты, мг/л

До 500

6

Железо (Fe2+, Fe3+), мг/л

До 0,3

7

Медь (Си)

ДоЗ

8

Марганец (Мп2+), мг/л

До 0,1

9

Цинк (Zn2+), мг/л

До 5,0

10

Остаточный алюминий (А13+), мг/л

До 0,5

11

Свинец (РЬ2+), мг/л

До 0,1

12

Серебро (Ag+), мг/л

До 0,05

13

Мышьяк (As3+, As+5), мг/л

До 0,05

14

Фтор (F- — в зависимости от климатических районов), мг/л

От 0,7 до 1,5

15

Нитраты (по N), мг/л

До 10

16

Аммиак (по N), мг/л

До 2,0

17

Стронций (Sr2+), мг/л

До 0,001

18

Уран природный (U) и уран-238, мг/л

До 1,7

19

Радий-226 (Ra), мг/л

До 1,2—Ю-10

20

Стронций-90 (Sr), мг/л

До 4,0—10-10

21

Бериллий (Ве2+), мг/л

До 0,0002

22

Молибден (Мо2+), мг/л

До 0,5

23

Селен (Se6+), мг/л

До 0,01

24

Полиакриламид, мг/л

До 2,0

25

Коли-титр

Не менее 300

26

Коли-индекс

До 3,0

лями с целью улучшения вкусовых качеств. В Германии, например, используются грунтовые воды хорошего качества из долины р. Шпрее, но в них железа > 7 мг/л и от него освобождаются путем специального аэрирования. Удельное водопотребление надушу населения в различных городах мира неодинаково: так, нормы водо- потребления в Брюсселе 141 л/сут, а в Бостоне — 836 л/сут. В настоящее время во всех странах водопотребление снижается.

Воды, используемые для орошения. Решение вопроса о возможности применения для орошения подземных вод с разным ионным составом и общей минерализацией весьма сложно. Необходимо учитывать литологический состав пород зоны аэрации, дрениро- ванность территории, глубину уровня грунтовых вод, вид сельскохозяйственных культур и их солевыносливость. На мелиоративных оросительных системах качество оросительной воды должно обеспечивать сохранение и повышение плодородия почв, получение экологически безопасной сельскохозяйственной продукции, охрану почв, поверхностных и подземных вод от загрязнения и деградации.

Показатели качества воды предназначены для его оценки с позиций охраны окружающей среды от загрязнений, обеспечения безопасной санитарно-гигиенической и медико-биологической обстановки, сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, обеспечения необходимого объема и качества сельскохозяйственной продукции. Оценка воздействия оросительной воды на развитие процессов осолонцевания в почвах проводится в соответствии с определенной классификацией (табл. 7.8).

На мелиоративных системах следует строго регламентировать нормы и режим поливов, промывок, дозы органических и минеральных удобрений. Наиболее вредными являются соли натрия; степень их вредности можно выразить отношением Na2S04: NaCl: Na2C03 = = 1 : 3 : 10. При хорошо проницаемых почвах принимаются следующие предельные нормы для солей натрия, мг/л: Na2C03 — 1000, соли NaCl — 2000, Na2S04 — 5000. Токсичны для растений соли MgCl2, СаС12, MgS04 и NaHC03. Содержание соли Na2C03 в количестве 300 мг/л вредно для растений, в то время как такое же содержание гипса CaS04 • 2Н20 безвредно. Содержание S04 допустимо в пределах 1000—1400 мг/л.

Оценка агрессивности вод при гидротехническом, гражданском и промышленном строительстве. Вредное (разъедающее) действие подземных вод на отделочные части и материал сооружений (бетон, железные трубы, фильтры), находящиеся в зонах колебания их уровня и насыщения, называется агрессивностью (Ломтадзе, 1977).

Особенно важно выяснение агрессивности подземных вод по отношению к бетону. Наблюдения, экспериментальные и теоретические работы показывают, что разрушение бетона происходит

Почвенно-мелиоративная классификация качества оросительной воды (концентрация ионов выражена в мг-экв/л) [1]

Таблица 7.8

Классы качества воды

Минерализация воды (г/л) для орошения почв

Оценка качества воды по степени опасности развития процессов

С тяжелым механическим составом и(или) ППК* > 30

Со средним механическим составом и(или) ППК= 15-30

С легким механическим составом или

ППК< 15

засоления

осолонцевания

содообразования

С1-

Na+

Са+2

Mg+2

Са+2

(СОз2 + HCOj2) -(Са+2 + Mg+2)

I — неопасный

0,2-0,5

0,2-0,6

0,2-0,7

< 2,0

< 0,5

< 1,0

< 1,0

II — мало опасный

0,5-0,8

0,6-1,0

0,7-1,2

2,0-4,0

0,5-1,0

1,0-1,5

1,0-1,25

III — умеренно опасный

0,8-1,2

1,0-1,5

1,2-2,0

4,0-10,0

1,5-2,0

1,5-2,5

1,25-2,5

IV — опасный

> 1,2

> 1,5

> 1,5

>10,0

> 2,0

> 2,5

> 2,5

* ППК — почвенно-поглощающий комплекс.

NJ

оо в результате растворения и выщелачивания составных частей затвердевшего бетона, а также в связи с образованием в бетоне новых соединений, возникающих в результате взаимодействия его ингредиентов с растворенными в воде веществами.

Различают следующие виды агрессивности: углекислую, выщелачивающую, сульфатную, магнезиальную, общекислотную и кислородную.

Углекислая агрессивность заключается в разрушении бетона в результате растворения карбонатов кальция под действием агрессивной угольной кислоты:

Нормы содержания С02 в водах различны и зависят от условий, в которых происходит агрессия, — проницаемости пород, напора воды, толщины конструкции, марки цемента. Максимальное содержание агрессивной С02 при большой скорости фильтрации составляет около 3 мг/л, при малой — до 8,3 мг/л.

Выщелачивающая агрессивность проявляется в виде растворения карбонатов кальция и вымывания из бетона гидроксида кальция Са(ОН)2. В зависимости от конкретных условий вода считается агрессивной при минимальном содержании HCOJ от 0,4 до 1,5 мг-экв/л.

Сульфатная агрессивность наблюдается при большом содержании ионов SO|~, в результате чего образуются новые соединения (гипс, бетонная бацилла), имеющие больший объем, чем исходные, что приводит к их вспучиванию и разрушению. Для обычного бетона агрессивна вода, содержащая > 250 мг/л SO|.

Магнезиальная агрессивность отмечается при высоких содержаниях иона Mg2+. Бетон при этом теряет несущую способность.

Общекислотная агрессивность проявляется при pH < 7 и приводит к частичному растворению Са(ОН)2, входящего в состав бетона.

Кислородная агрессивность очень опасна, она вызывает коррозию обсадных труб, фильтров и др. Для изделий из железа (буровые трубы, трубопроводы, насосы) агрессивны кислые воды с pH 3—4, к которым относятся грунтовые воды Крайнего Севера и многих болот Нечерноземной зоны России. Агрессивность вод может проявиться при смешивании двух даже неагрессивных вод.

При оценке вредного действия водорастворимых солей надо принимать во внимание их концентрацию (общую минерализацию) в водах, содержание различных газов, температуру и давление. Водорастворимые соли в смеси частично теряют свою агрессивность (по сравнению с токсичностью одной соли в чистом виде).

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Перечислите основные физические свойства природных вод.
  • 2. Что определяет химический состав природных вод?
  • 3. Какие химические элементы называются микроэлементами?
  • 4. Перечислите основные (главные) ионы, присутствующие в природных водах.
  • 5. Зачем нужно изучать химический состав подземных вод?
  • 6. Назовите основные факторы формирования химического состава подземных вод.
  • 7. Какие свойства подземных вод необходимо учитывать при их санитарно-гигиенической оценке?
  • 8. Назовите основной ионный состав подземных вод и типы химического анализа.
  • 9. Что содержится в подземных водах кроме основных ионов?
  • 10. Охарактеризуйте формулу Курлова. Напишите ее в общем виде.
  • 11. Назовите химические элементы питьевой воды, нормируемые ГОСТом.
  • 12. Перечислите типы минеральных и промышленных вод.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >