Грунтовые воды

Это вода, образующаяся на первом от поверхности Земли водоупорном пласте в толще геологических пород, гравитационная вода.

Инфильтрация (просачивание) поверхностных вод и атмосферных осадков обеспечивает формирование грунтовых вод. Область распространения водоносного горизонта зачастую совпадает с областью их питания. Непостоянство наполнения горизонта напрямую зависит от расстояния до области разгрузки, свойств водосодержащих пород, насыщенности питания и многих других факторов.

Основной чертой, характерной для грунтовых вод, но отличающей их от залегающих гораздо глубже артезианских вод, является отсутствие напора. К тому же они отличаются повышенной чувствительностью ко всем атмосферным изменениям, что не типично для глубинных артезианских вод.

Как правило, глубина залегания грунтовых вод располагается довольно близко к поверхности и варьируется в пределах от 2-3 м до 20-25 м.

Характеристики

Естественные природные условия способствуют образованию не загрязненных грунтовых вод, пригодных для питьевого водоснабжения. Уровень загрязненности  обуславливается близким расположением населенных пунктов и неглубоким залеганием водного пласта к поверхности.

По степени минерализации грунтовых вод различают следующие типы:

• пресные – гидрокарбонатные кальциевые воды – это доминирующий вид воды по химическому типу. Абсолютный сухой остаток – до 1 г/л;
• слабосолоноватые – сульфатные, иногда хлоридные. Сухой остаток – 1-3 г/л;
• солоноватые – сульфатные, иногда хлоридные. Сухой остаток – 3-10 г/л;
• соленые – сульфатные либо хлоридные. Сухой остаток – 10-15 г/л;
• рассолы – хлоридно-натриевые. Сухой остаток – свыше 50 г/л.

По жесткости, которая обусловлена наличием в воде ионов магния и кальция, различают:

• жесткость общую, рассчитанную по сумме миллиграммов эквивалента ионов магния и кальция в воде;
• жесткость карбонатную, вычисленную по количеству карбонатных и гидрокарбонатных ионов в воде;
• жесткость некарбонатную, основанную на вычете из жесткости общей жесткости карбонатной.

В свою очередь, общая жесткость воды подразделяется на пять следующих типов:

• очень мягкую – менее 1,5 мг экв./л;
• мягкую – от 1,5 до 3 мг экв./л;
• умеренно-жесткую – от 3 до 6 мг экв./л;
• жесткую – от 6 до 9 мг экв./л;
• очень жесткую – свыше 9 мг экв./л.

Бывают заражены грунтовые воды неподалеку от разнообразных радиоактивных, химических захоронений, скотомогильников, свалок. По показателю грунтовых вод можно определить общую загрязненность или чистоту местности и почв.

Недостатки грунтовых вод

• Повышенное содержание в воде коллоидов, взвешенных и зернистых частиц, требует обязательной очистки от механических примесей, которые накапливаются чаще всего за счет мутных поверхностных и ливневых вод;
• наличие в воде микроорганизмов (включая патогенных) обуславливает бактериологические свойства. Как правило, пробы воды показывают присутствие в жидкости от нескольких сотен до миллионов бактерий на каждый кубический сантиметр;
• жесткость является самой распространенной проблемой, характерной для качества грунтовых вод, что связано с наличием в воде магния и кальция, в связи, с чем в канализационных системах и на водопроводных трубах появляются мыльные своеобразные отложения, уменьшающие со временем диаметр труб;
• крайне не желательно, а в некоторых случаях даже недопустимо использование мутной воды. Мутность меняется в зависимости от сезона и появляется в воде в связи с присутствием в ней мельчайших взвешенных частиц;
• наличие в питьевой воде гумусовых частиц придает ей цветность, показатель которой не должен быть выше 20 град. (в исключительных случаях до 35 град.);
• растворенные в грунтовых водах органические вещества, микроорганизмы, минеральные соли и газы способны придавать своеобразный запах и привкус, которые часто проявляются сильнее с повышением температуры жидкости;
• избыточное содержание марганца или железа часто придает грунтовым водам металлический или «ржавый» вкус;
• атмосферные осадки наделяют грунтовые воды азотом, некоторое его количество попадает в жидкость за счет неполного его использования растениями, аккумулирующими этот газ в своих корнях. Как следствие в воде присутствуют основные азотсодержащие соединения: нитраты, нитриты и аммиак, избыток которых представляет опасность для человека;
• диоксид кремния, попадающий в почву из-за разрушения силикатных минералов, несмотря на безвредность для человеческого организма, наносит вред коммуникациям, так как приводит к образованию окалин в водопроводных трубах. Что способствует затруднению поступления воды, а также мешает удалению из субстанции марганца и железа;
• для воды, перенасыщенной сероводородом, характерен запах тухлых яиц. Но, присутствующие в воде сульфиды, не только вызывают неприятный запах и вкус, они способствуют еще и видимому потемнению жидкости наряду с коррозией водопроводных труб.

Поэтому, возможность достичь высокого качества питьевой воды заключается в ее исключительно надежной обработке и кондиционировании. К примеру, избавиться от:

• марганца и железа можно с помощью установки для умягчения воды (при минимальном их содержании) или способом аэрации, хлорирования, добавления пероксида водорода или озона. В данном случае применяют также специальные марганцевые фильтры с глауконитовым песком;
• бороться с избыточным содержанием азота можно с помощью системы обратного осмоса с специально предназначенными фильтрами от нитратов и нитритов либо при помощи насыщения воды кислородом, что избавит ее от присутствия аммиака в незначительных количествах;
• серосодержащие соединения извлекаются из воды с помощью насыщения воды пероксидом водорода или озона, аэрации, фильтрации с предварительным хлорированием, установки системы отрицательно заряженного ионообменника или нанофильтрации, установки системы обратного осмоса;
• при значительном количестве растворенных в воде твердых примесей (солей, минералов) применяются системы обратного осмоса и системы умягчения воды.
• Избавление от иных типов загрязнителей.