IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Актуальность. Загрязнение питьевой воды — это очень актуальная проблема, остро стоящая перед человечеством. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, на нашей планете чистой питьевой воды, которую можно было бы употреблять без предварительной очистки, осталось всего один процент. А ведь из-за употребления некачественной воды наносится огромный вред организму [1], а именно, большое количество заболеваний (по большей части, желудочно-кишечного тракта) связанных с непригодной для употребления питьевой водой, в том числе и в городе Кургане. Несмотря на это, человек в процессе своей деятельности нещадно загрязняет ее. Таким образом, очень большой объем пресных вод сейчас стал совершенно непригодным. Резкое ухудшение качества пресной воды произошло в результате загрязнения ее химическими и радиоактивными веществами, ядохимикатами, синтетическими удобрениями и канализационными стоками и это уже глобальная экологическая проблема современности [2].

Проблема: Какого качество воды из нецентрализованных источников города Кургана?

Тема: «Оценка качества воды из нецентрализованных источников города Кургана».

Цель: обосновать с помощью физико-химического, органолептического методов состояние воды из нецентрализованных источников города Кургана.

Задачи:

1. обосновать понятие качества нецентрализованной питьевой воды;

2. выявить требований, предъявляемых к качеству питьевой воды;

3. описать объект и обосновать методику исследования;

4. определить факторы среды, оказывающие влияние на качество питьевой воды.

Гипотеза: Качество воды нецентрализованных источников водоснабжения не оказывает отрицательное влияние на организм потребителей.

Объект исследования: Вода, взятая из частных скважин и колодцев, на территории города Курган в районах:

- Черёмухово (скважина) - 18 м.;

- Энергетики (скважина) – 20 м.;

- Западный, на территории садоводческого некоммерческого товарищества (СНТ) «Газовик» (колодец) – 4 м.;

- Вороновка, на территории садоводческого некоммерческого товарищества (СНТ) «Связист» (скважина) - 3 м.;

- Зайково (скважина) – 6 м.;

- Рябково (колодец) – 6 м.;

- Северный (скважина) - 20 м.

Методы: Анализ литературы, органолептические, визуальный метод физико-химические методы, моделирование, анкетирование, математический метод.Инвентаризация нецентрализованных источников воды.

Значение работы:

Теоретически обосновано понятие «качество питьевой воды»;

Практическое значение состоит в том, что выявлено по предварительным результатам исследования, что объекты, взятые под наблюдение не полностью, не по всем показателям соответствуют норме СанПиН.

Результаты исследование можно использовать в школьных уроках по экологии, в методических пособиях, а также для личного пользования людей, у которых была взята вода для исследования.

Глава 1. Питьевая вода и ее показатели

Питьевая вода — это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком и другими живыми существами. Главным отличием от столовых и минеральных вод является пониженное содержание солей (сухого остатка), а также наличие действующих стандартов на общий состав и свойства (СанПиН 2.1.4.1074-01 — для централизованных систем водоснабжения и СанПиН 2.1.4.1116-02 — для вод, расфасованных в ёмкости) [3].

Вода многих источников пресной воды непригодна для питья людьми, так как может служить источником распространения болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если она не отвечает определённым стандартам качества воды. Вода, которая не вредит здоровью человека и отвечает требованиям действующих стандартов качества называется питьевой водой. В случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно-эпидемиологическим нормам, её очищают или, официально говоря, «подготавливают» с помощью установок водоподготовки [3].

Существуют два основных источника водоснабжения:

1) Вода из подземных источников.

Добыча подземных пресных вод идет намного большими темпами, чем это было возможно еще лет 20-30 назад. И связано это с появлением высокотехнологичной буровой техники и мощных насосов для подъема воды с больших глубин, что позволяет добывать за единицу времени значительные объемы воды. Однако, в некоторых регионах планеты, растущее потребление воды несет с собой негативные последствия. Дело в том, что подземные резервуары практически не пополняются водой естественным путем, и ее откачка приводит к снижению уровня воды, что влечет за собой увеличение расходов на ее добычу. Более того, в местах, где подземные резервуары полностью истощены, наблюдается проседание земной поверхности, что делает невозможным дальнейшую ее эксплуатацию, например, в качестве сельскохозяйственных угодий. В прибрежных районах ситуация складывается еще драматичней. Опустошенные водоносные горизонты, даже те, воду из которых можно извлекать еще в течение нескольких лет, смешиваются с соленой морской или океанической водой, что приводит к засолению почвы, и того небольшого объема пресной воды, который еще остался в прибрежном регионе. Проблема засоления пресной воды имеет еще одну причину, связанную с хозяйственной деятельностью человека. Ведь источником соли могут быть не только моря и океаны, а и удобрения или вода с высоким содержанием соли, которая используется для полива полей и садов. Такие процессы засоления подземных вод и грунта называются антропогенными, и сталкиваются с ними все больше цивилизованных стран [5].

Виды подземных источников воды:

1.  

   • Ключевая (родниковая) вода – добывается из подземных источников, через которые она самостоятельно вытекает на поверхность земли [6].

   • Артезианская вода – вода из водоносного подземного слоя, в котором ее уровень стоит несколько выше, чем верхний водяной слой (артезианская скважина) [6].

• Колодец— гидротехническое сооружение для добывания грунтовых (инфильтрационных) вод, обычно представляющее собой вертикальное углубление с укреплёнными стенками и механизм подъёма воды на поверхность (ведро на верёвке или насос). От скважины колодец отличается тем, что намного шире её, поскольку копается, как правило, вручную [3].

Народным способом определения места для колодца является лозоходство (биолокация, лозоискательство) — группа парапсихологических практик, декларирующая возможность обнаружения скрытых предметов, обычно расположенных под землёй, таких как полости, источники воды, залежи полезных ископаемых, «геопатогенные зоны», «линии магической силы» и т. п. с помощью лозы, специальной рамки, маятника или иных приспособлений. Научных доказательств реальности явления не существует. Методы инженерной геофизики, такие как электроразведка и сейсморазведка, позволяют прослеживать положение грунтовых вод в плане и выбрать оптимальные места для заложения колодцев. Грунтовые воды выделяются по понижению удельного электрического сопротивления до 10-50 Ом*м и увеличению скорости продольной волны до уровня 1600-1800 м/с. [3].

• Скважина — горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту, диаметр которой намного меньше ее глубины. Бурение скважин проводят с помощью специального бурового оборудования [3].

Различают вертикальные, горизонтальные, наклонные скважины. Начало скважины называется её устьем, дно — забоем, внутренняя боковая поверхность — стенками. Диаметры скважин колеблются от 25 мм до 3 м. Скважины могут иметь боковые стволы (БС), в том числе горизонтальные (БГС) [4].

Подземные (грунтовые) воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов. Зато концентрация вредных неорганических элементов, солей тяжелых металлов тем выше, чем глубже скважина [7].

2) Вода поверхностных источников: речная, озерная, ледниковая [7].

Поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов [7].

Для определения наличия подземной воды проводится разведка: [3]

• геоморфологическая оценка местности,

• температурные исследования,

• радоновый метод,

• бурятся опорные скважины с отбором керна,

• изучается керн и определяется относительный геологический возраст пород, их мощность (толщина),

• проводятся опытные откачки, определяются характеристики водоносного горизонта, оформляется инженерно-геологический отчет;

• по нескольким опорным скважинам составляются карты, разрезы, проводится предварительная оценка запасов полезных ископаемых (в данном случае, воды);

• по измерению скорости распространения и отражению звука (чаще всего взрыва) в земле [3].

На долю поверхностных источников приходится всего 0,01% от объема всей пресной воды на Земле. При этом большая ее часть находится в реках, и только 1,47% приходится на озера.

В отличие от рек, значительную часть которых питают множество небольших ручейков и родников, даже в «благополучных» озерах в течение года возможны значительные колебания уровня воды. Это связано с различными факторами, основными из которых являются: увеличение естественного сброса воды через вытекающие из водоемов реки, испарение воды и просачивание ее в грунт. Однако, если озеро «здоровое», то, как правило, до критических отметок уровень воды не падает, и водоем пополняется за счет атмосферных осадков, а также впадающих в него рек и родников. Этот процесс длится тысячелетиями, и ряд довольно старых озер на Земле в скором времени утратят свой потенциал, как естественные резервуары пресной воды.

Источники питьевой воды. Основным источником питьевой воды является природная вода, которую очищают и обеззараживают муниципальные службы, осуществив все этапы водоподготовки и водоочистки, необходимые для получения сначала технической, а после водопроводной воды. В России основными являются водохранилища, реки, озера. Доля подземных вод не велика. В целом источники следующие:

• Дождевая и талая вода;

• Подземные источники (колодцы, артезианские скважины, родники и т. д.);

• Водозабор из водохранилищ, рек, озёр и т. п.;

• Опреснители;

• Вода из айсбергов [1].

Вода делится на артезианскую, питьевую, минеральную, очищенную, газированную, ключевую и воду из скважины. (согласно ГОСТ 51232-98 "Вода питьевая. Общие требования к организации и контролю качества.") [1]

Типы колодцев: [3]

Колодцы отличаются по уровню и объёму грунтовых вод [3].

• Шадуф — это колодец, из которого вода добывалась рычаговой системой журавля и использовалась древними египтянами для орошения земли [3].

• Русский колодец — крытая бревенчатая шахта с воротом, к которому цепью привязывается ведро. Барабан вращается рукояткой, однако возможно и вращение за колесо, находящееся на одной оси с барабаном. Чтобы ведро при спуске в глубокий колодец не набрало очень большую скорость и не повредилось при ударе об воду, используется ленточный тормоз. Чтобы ведро не плавало на поверхности и быстро зачерпнуло воду, на стенку в верхней части прикрепляется грузик (смещают центр тяжести) [3].

• В местности с близким залеганием грунтовых вод практикуется коромысловый тип колодца — так называемый «журавль» [3].

• Колодец архимедова винта — для непрерывной подачи воды с помощью винта, который крутил осёл [3].

• Абиссинский или нортоновский колодец — вид артезианского колодца, состоящего из трубы, диаметром 25—63 мм, снабжённой ситообразным наконечником-фильтром. Труба вводится посредством бурава в водоносный слой и снабжается поверхностным насосом [3].

• В связи с развитием садоводства и огородничества на территории России получил распространение колодец в виде скважины, в которую опускается погружной насос, приводимый в действие электричеством от бытовой электросети [3].

Артезианская скважина — это буровая скважина, которая пробурена для эксплуатации подземных вод [3].

Артезианские водоносные горизонты залегают между двумя водоупорными слоями и надежно защищены от поверхностного загрязнения. В отличие от грунтовых вод они часто имеют отдаленную область питания — за несколько километров и даже за десятки и сотни километров. При вскрытии скважины уровень артезианской воды всегда устанавливается значительно выше водоупорной кровли водоносного горизонта, а иногда артезианская вода сама изливается из скважины (фонтанирует). На тех участках, где артезианские воды получают питание, они приобретают характер или грунтовых со свободной поверхностью, или меж пластовых грунтовых вод. Подземные воды всех перечисленных видов могут циркулировать в пустотах рыхлых зернистых или в трещинах скальных пород. В последнем случае подземные воды, относящиеся к любому из перечисленных видов, получают дополнительное название трещины [3].

Основа скважины — обсадные трубы (специальные пластиковые или металлические). Труба опущена ниже водоносного слоя, на уровне которого делаются отверстия для прохождения воды. Вода, проходя через них, проходит через фильтр, крупные примеси отсеиваются вниз, а чистая вода под собственным давлением поднимается вверх. Поскольку скважина имеет больший диаметр, чем труба, то для закупоривания водоносных слоёв между собой применяется, обычно, заливка бетоном [3].

Водопрово́д - система непрерывного водоснабжения потребителей, предназначенная для проведения воды для питья и технических целей из одного места (обыкновенно водозаборных сооружений) в другое — к водопользователю (городские и заводские помещения) преимущественно по подземным трубам или каналам; в конечном пункте, часто очищенная от механических примесей в системе фильтров, вода собирается на некоторой высоте в так называемых водоподъёмных башнях, откуда уже распределяется по городским водопроводным трубам. Объём водозабора определяется водомерными приборами (т. н. водомерами, водосчётчиками). Водонапорной силой водопровода пользуются и для гидравлических целей [3].

Гигиенические требования СанПиН к качеству питьевой воды

Основные требования к питьевой воде состоят в том, что она должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. [8]

Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети [8].

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по:

• обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение;

• содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения;

• содержанию вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека [8].

Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям. Благоприятные органолептические свойства воды определяются ее соответствием нормативам, а также нормативам содержания веществ, оказывающих влияние на органолептические свойства воды [8].

Не допускается присутствие в питьевой воде различимых невооруженным глазом водных организмов и поверхностной пленки [8].

Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по показателям общей a - и b -активности, либо по содержанию отдельных радионуклидов в соответствии с Нормами радиационной безопасности НРБ-99 [8].

Питьевая вода должна отвечать определённым установленным стандартам и ГОСТам [9].

Существует несколько стандартов на питьевую воду [9]:

• Российский стандарт, определяемый соответствующими нормами и ГОСТами;

• Стандарт ВОЗ (Все­мирной организации здравоохранения);

• Стандар­т США и стандарта стран Европейского союза (ЕС) [9].

Качество питьевой воды на территории Российской Федерации определяется нормами санитарно-эпидемиологических правил и нормативами, утвержденными главным государственным санитарным врачом Российской Федерации. Главным Российским ГОСТом на питьевую воду является введенные в действие в 2002 г. Санитарные правила и нормы (СанПиН) [9].

Среди основных показателей качества питьевой воды выделяются:

• органолептические;

• химические;

• микробиологические;

• радиологические.

Общая минерализация. Общая минерализация - это суммарная концентрация анионов, катионов и недиссоциированных, растворенных в воде органических веществ, выраженная в граммах на кубический дециметр или литр (г/дм³, г/л). Общая минерализация воды совпадает с сухим остатком, который получают путем выпаривания определенного объема воды, предварительно профильтрованного через бумажный фильтр, и последующего высушивания остатка до постоянного веса при температуре 105-120 °С. Сухой остаток можно рассчитать также путем суммирования значений концентраций анионов и катионов, определенных методами химического анализа. Минерализация питьевой воды не должна превышать 1 г/л. [12].

Жесткость воды. Жесткость воды обусловлена наличием в ней катионов кальция и магния. Эти катионы образуют малорастворимые соли с обычно присутствующими в воде карбонатными и гидроксильными ионами.Имеющиеся в природных водах бикарбонатные ионы при нагревании разлагаются на углекислый газ и карбонатный ион:

2Н₂СО₃ —› С0₂ + СО₃^2-+Н₂О. [12]

Если в воде присутствуют катионы жесткости, то, взаимодействуя с карбонатными ионами при высоких температурах они образуют малорастворимые соли. Поэтому жесткие воды могут образовывать накипь и отложения на бытовой технике, котлах, трубопроводах горячей воды. Катионы жесткости образуют малорастворимые соли также с жирными кислотами, входящими в состав мыла. Поэтому при использовании жесткой воды для стирки белья ее необходимо предварительно умягчать, т. е. устранять из нее катионы жесткости [12].

Микробиологические показатели. Вода является идеальной средой для развития многочисленных форм бактерий, простейших и высших организмов. Некоторые из развивающихся в воде микробов являются распространителями «водных инфекций», к числу которых относят возбудителей брюшного тифа, паратифов, холеры, дизентерии и т. д. Вода может быть переносчиком различного рода зародышей глистов (аскарид, карликового цепня и др.) и простейших (амеб, лямблий и др.).В связи с обилием форм патогенных организмов, а также сложностью и длительностью их определения прибегают к анализу воды на наличие в ней «показательных» микробов, что указывает на возможность загрязнения воды патогенной микрофлорой [12].

Значительная часть патогенных микроорганизмов попадает в водные объекты с фекалиями человека и животных. Эти загрязнения, независимо от наличия в них патогенных микробов, всегда содержат непатогенный микроорганизм - кишечную палочку (Еscherichia Coli), постоянно присутствующую в кишечнике человека и теплокровных животных.Количество кишечных палочек в воде характеризует степень ее загрязнения фекальными стоками. Эти данные используются для контроля за качеством очистки и обеззараживания воды на водоочистных станциях. До последнего времени считалось, что снижение количества кишечных палочек до 3 в 1 л воды в результате ее обеззараживания обеспечивает полную гибель бактерий тифопаратифной группы, туляремийной палочки, бруцеллеза и др. Количество кишечных палочек в 1 л воды называется коли-индексом, а количество воды, в которой содержится 1 кишечная палочка, называется коли-титром. В соответствии с ГОСТ 2874-82, коли-титр, равный 333 мл, должен обеспечивать эпидемическую безопасность питьевой воды. Однако, по СанПиН 2.1.4.559-96, в 100 мл воды не должно быть этих бактерий [12].

Бактериальная загрязненность воды характеризуется также общим числом содержащихся в ней бактерий. Оно не должно превышать 100 колоний бактерий/1 мл. [12]

Загрязнение питьевой воды. Источники загрязнения

Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем становятся все более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно- техническим прогрессом [14].

Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользования вследствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды [14].

Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико, что произошла их полная деградация как источников водоснабжения [13].

Небольшое количество загрязнений не может вызвать значительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет способность биологического очищения, но проблема состоит в том, что, как правило, количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может справиться с их обезвреживанием [13].

Водоснабжение и водопользование часто осложняется биологическими помехами: зарастание каналов снижает их пропускную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды, ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навигации и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому разработка мер с биологическими помехами приобретает большое практическое значение и становится одной из важнейших проблем гидробиологии [13].

Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах создается серьезная угроза значительного ухудшения экологической обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологического равновесия в биосфере [13].

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы [15]:

механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных электростанций [15].

Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов [16].

Источники загрязнения

На сегодняшний день существует несколько классификаций источников загрязнений природных ресурсов. Условно все вредные для здоровья человека элементы можно разделить на следующие категории:

- микроорганизмы;

- промышленные стоки;

- бытовые стоки;

- нефтепродукты;

- сельскохозяйственные удобрения [17].

В зависимости от источника загрязнений подбирается тип фильтрационный системы и способ очистки питьевой воды от тяжелых металлов, соединений бензола или органических веществ [17].

Последствия загрязнения питьевой воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, 80% всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством воды. Заболевания, вызванные загрязненной водой, можно объединить в пять групп [18].

Первую группу объединяют заболевания, возникающие при использовании зараженной воды для мытья посуды, продуктов, умывания. Это тиф, холера, дизентерия, гастроэнтерит и инфекционный гепатит [18].

Ко второй группе относятся заболевания кожи и слизистых оболочек, возникающие главным образом при умывании. Это чесотка, конъюктивит, язвы [18].

Третья группа представлена заболеваниями, которые вызываются моллюсками, живущими в воде. Они являются переносчиками такой инфекции как шистосоматоз. Шистосоматоз вызывает лихорадку, боли в печени, сыпь на коже, появление крови в фекалиях [18].

Четвертая группа – это заболевания, вызываемые живущими или размножающимися в воде насекомыми. Они являются переносчиками малярии, желтой лихорадки, сонной болезни [18].

Пятая группа – это заболевания, возникающие из-за несовершенной канализации. Наиболее распространенное из них – нематодоз [18].

Теоретическая модель исследования

Лимитирующими факторами, влияющими на показатели воды, по нашему мнению, является глубина источника воды.

Еще одним лимитирующим фактором, негативно влияющим на показатели воды, являются атмосферные осадки, так как при их выпадении наблюдается разбавление воды и снижение концентрации химических элементов. Это способствует снижению показателей воды.

Фоновыми факторами воздействия на показатели качества воды является морфология почвы, прилегающей к водоисточнику. Так как пропускающая способность почвы характеризует физическое поглощение атмосферных осадков и загрязнителей природных вод, проникающих в водоисточники. Так же к фоновым факторам, влияющим на показатели воды, можно отнести химический состав почвы.

Глава 2. Объекты и методика исследования2.1. Характеристика объектов исследования

Объекты, взятые для исследования:

1. Скважина в микрорайоне Черемухово (ул. Хвойная, 16)

Количество людей, пользующихся водой: 4

Время существования: 2 года

Материал: бетон

Глубина: 18 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? нет

Устраивает ли качество воды? да

Как часто используется вода? Круглогодично, ежедневно

Заболоченность территории: нет

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? нет

Применяются(-лись) ли пестициды, удобрения, ядохимикаты? Нет

2. Колодец в садоводческом некоммерческом товариществе (СНТ) «Газовик», вблизи микрорайона Западный

Количество людей, пользующихся водой: 2

Время существования: 3 года

Материал: сосна

Глубина: 4 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? Чистка 1 раз/год

Устраивает ли качество воды? да

Как часто используется вода? Чаще летом, ежедневно

Заболоченность территории: да

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? да

Применяются(-лись) ли пестициды, удобрения, ядохимикаты? Да

3. Скважина в микрорайоне Энергетики (ул. Краснодонская, 43)

Количество людей, пользующихся водой: 5

Время существования: 7 лет

Материал: пластик

Глубина: 20 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? нет

Устраивает ли качество воды? Не полностью

Как часто используется вода? Круглогодично, ежедневно

Заболоченность территории: нет

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? нет

Применяются(-лись) ли пестициды, удобрения, ядохимикаты? Нет

4. Скважина в микрорайоне Северный (ул. Луначарского, 77)

Количество людей, пользующихся водой: 5

Время существования: 3,5 года

Материал: железобетон

Глубина: примерно 20 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? нет

Устраивает ли качество воды? не полностью

Как часто используется вода? Круглогодично, ежедневно

Заболоченность территории: нет

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? нет

Применяются(-лись), ли пестициды удобрения, ядохимикаты? Скорее нет, чем да

5. Скважина в садоводческом некоммерческом товариществе (СНТ) «Связист», вблизи микрорайона Вороновка

Количество людей, пользующихся водой: 4

Время существования: 4 года

Материал: железобетон

Глубина: 5 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? нет

Устраивает ли качество воды? да

Как часто используется вода? Ежедневно

Заболоченность территории: да

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? да

Применяются(-лись), ли пестициды удобрения, ядохимикаты? Скорее нет, чем да

6. Скважина в мик.р Зайково (пос. Изумрудный, 3- й Янтарный переулок, 7)

Количество людей, пользующихся водой: 2

Время существования: 1,5 года

Материал: железобетон

Глубина: 6 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? нет

Устраивает ли качество воды? да

Как часто используется вода? Весна -лето, несколько раз/ нед.

Заболоченность территории: нет

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? нет

Применяются(-лись), ли пестициды удобрения, ядохимикаты? Скорее нет)

7. Колодец в мкрн Рябково (ул. Алябьева, 10)

Количество людей, пользующихся водой: 4

Время существования: 20 лет

Материал: бетон

Глубина: 6 м.

Расход воды/ сут.: не вычерпывается

Проводится ли чистка, дезинфекция? Да, проводится чистка 1 раз / 3 года

Устраивает ли качество воды? нет

Как часто используется вода? Летом, еженедельно

Заболоченность территории: да

Заливают ли источник сильные дожди, паводки, половодья? нет

Применяются(-лись) ли пестициды, удобрения, ядохимикаты? Нет

2.2. Методика оценки качества питьевой воды

Оценка органолептических свойств воды

Для оценки качества питьевой воды из нецентрализованных источников воды используются различные химические, органолептические и микробиологический методы.

Определение вкуса и привкуса [19]

Характер запаха воды определяют ощущением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, нефтепродуктов и др.) при температуре 20°С и 60°С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям таблицы. При проведении измерения в колбу с пробкой отмеривают фиксированный объем испытуемой воды. Колбу закрывают пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность запаха [23].

Испытуемую воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживают 3-5 сек. Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (соленый, кислый, щелочной, металлический и т. д.). Оценивают по пятибальной системе согласно требованиям СанПиН (таблица 1) [23].

Таблица 1 - Оценка интенсивности вкуса и привкуса

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер проявления вкуса и привкуса	Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет	Вкус и привкус не ощущаются	0
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это внимание	2
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья	4
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильные, то делают воду непригодной к употреблению	5

Определение запаха [20]

В колбу вместимостью 250-350 _ наливают 100 _ исследуемой воды температуры _, затем колбу открывают о определяют характер и интенсивность запаха [20].

Обычно характер запаха воды описывается следующими терминами:ароматический (огуречный, цветочный); болотный (кислый, тинистый); гнилостный (фекальный, сточный); древесный, землистый, плесневелый, рыбный, сероводородный, травянистый, неопределенный [20].

Запахи искусственного происхождения возникают при загрязнении воды промышленными и сельскохозяйственными сточными водами. Их характер определяют по названию тех веществ, запах которых они представляют: фенольный, камфорный, аптечный, хлорный, металлический [20].

Таблица 2 - Оценка интенсивности запаха [21]

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Интенсивность запаха, баллы
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании	1
Слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья	4
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению	5

При определении запаха должны соблюдаться следующие условия: воздух в помещении, где проводится анализ, не должен иметь никакого запаха; одежда, руки, лицо, волосы наблюдателя не должны иметь отвлекающего запаха, одно и то же лицо не должно длительное время производить определение запаха, так как наступает утомление, привыкание к запахам и притупление обоняния. [22]

Определение цветности

Цвет воды – оптическое свойство изменения спектрального состава видимого проходящего света. Цвет может быть кажущимся и истинным. Кажущийся цвет воды – цвет, обусловленный растворенными веществами и нерастворенными взвешенными веществами. Определяют его в первоначальной пробе воды без фильтрования или центрифугирования. Истинный цвет воды – цвет, обусловленный только растворенными веществами. Его определяют после фильтрования пробы воды через мембранный фильтр [23].

Цветность является важным физико-химическим показателем качества питьевой воды, от которой зависят ее органолептические свойства [19].

Цветность питьевой воды обычно обусловлена присутствием окрашенного органического вещества (главным образом гуминовых и фульвовых кислот, связанных с гумусом почвы). На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии. Она бывает также обусловлена загрязнением водоисточника промышленными стоками и может служить первым признаком возникновения опасной ситуации. Для показателя цветности питьевой воды ВОЗ не устанавливает никакого конкретного значения, которое влияет на здоровье человека [19].

Цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной шкалы цветности и выражается в градусах цветности этой шкалы. [19]

Цветность воды определяют фотометрически – путем сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими цвет природной воды. Определение выполняют на приборе фотоэлектроколориметре (ФЭК-57, ФЭК-60) с синим светофильтром ( – 413 нм). На приборе сначала проводят замер показаний электроколориметра для стандартной шкалы растворов, имитирующей цвет природной воды при разной концентрации окрашивающих веществ, затем измеряют саму природную воду и сравнивают окраски. Стандартный раствор готовят путем смешивания известных количеств окрашенных солей двухромовокислого калия (К2Сг2О7), и сернокислого кобальта (CoSO4×7H2O) растворяют в подкисленной дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 л. Раствор соответствует цветности 500° [23].

Для приготовления шкалы цветности используют набор цилиндров Несслера. В каждом цилиндре смешивают приготовленный стандартный раствор в соотношении, указанном на шкале цветности [23].

Таблица 3 - Шкала цветности питьевой воды

Стандартный раствор, мл	0	1	2	3	4	5	6	8	10	12	14
Количество подкисленного раствора воды	100	99	98	97	96	95	94	92	90	88	85
Градусы цветности	0	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70

Раствор в каждом цилиндре соответствует определенному градусу цветности. Шкалу цветности хранят в темном месте. Через каждые 2 – 3 месяца ее заменяют [23].

Полученные значения оптических плотностей и соответствующие им градусы цветности наносят на график. Затем в цилиндр Несслера отмеривают 100 мл профильтрованной исследуемой воды и визуально сравнивают со шкалой цветности, производят просмотр сверху на белом фоне. Если исследуемая проба воды имеет цветность выше 70°, пробу следует разбавить дистиллированной водой в определенном соотношении до получения окраски исследуемой воды, сравниваемой с окраской шкалы цветности. Полученный результат умножают на число, соответствующее величине разбавления. При определении цветности с помощью электроколориметра используются кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 5 – 10 см. Оптическая плотность фильтрата исследуемой пробы воды измеряется в синей части спектра со светофильтром при – 413 нм. [23].

Согласно стандарту «ГОСТ 31868-2012 Вода. Методы определения цветности» в работе был применен метод визуального определения цветности.

Метод основан на визуальном определении цветности анализируемой воды путем сравнения пробы со шкалой цветности. [19]

Определение общего микробного числа [23]

В связи с тем, что определение патогенных бактерий при био­логическом анализе воды представляет собой непростую и трудо­емкую задачу, в качестве критерия бактериологической загряз­ненности используют подсчет общего числа образующих колонии бактерий (Colony Forming Units — CFU) в 1 мл воды. Полученное значение называют общим микробным числом [23].

Пробы воды для микробиологического исследования отбирают с соблюдением правил стерильности в стерильную стеклянную посуду с притертыми или ватно-марлевыми пробками. В стоячих водоемах пробы отбирают с помощью батометров, погруженных на уровень 10-15 см от дна, в проточных водоемах-около бере­га и в центре течения. При плановом санитарном контроле отби­рают не менее 500 мл воды. Микробиологическое исследование выполняют не позднее 2 ч с момента взятия пробы (либо при условии хранения при температурах 1-5 °С не более 6 ч) [23].

Выявление микроорганизмов и их учет можно произвести пу­тем высева проб в простые жидкие и агаризованные питательные среды. Для учета некоторых гетеротрофных сапротрофных бак­терий используют мясопептонный агар (МПА). Обычно число сап­ротрофных микроорганизмов, выращенных на МПА, соответствует степени загрязненности воды органическими веществами и кос­венно характеризует ее санитарное состояние. Для выделения бак­терий и подсчета общего микробного числа в основном использу­ют метод фильтрации через мембрану (рисунок 43) или глубинным посевом [23].

Принцип предложенного в работе метода заключа­ется в том, что пробы воды фильтруют через мембранные фильт­ры. Затем фильтры стерильно раскладывают на поверхность агаризованной среды для проращивания осевших на них микроорганизмов. После инкубации подсчитывают количество колоний, вы­росших на поверхности мембранных фильтров [23].

Оборудование, материалы и реактивы: стерильные чашки Петри, стерильные мембранные фильтры (d = 0,45мкм); фильтровальный прибор Зейтца; водоструйный на­сос; мясопептонный агар (МПА); стерильный пинцет; 70%-й спирт; спиртовка; термостат; стерильные колбы [23].

ХОД РАБОТЫ

Фильтры стерилизуют кипячением в дистиллированной воде по 1-5 мин. Фильтры с дефектами отбрасывают [23].

Сделать серию последовательных разведений (10²-10⁶) воды из водоема (в зависимости от предполагаемой степени загрязне­ния). По 10 мл воды из каждого разведения пропустить через мем­бранные фильтры, наложенные на предварительно профламбированную поверхность фильтровального прибора Зейтца, исполь­зуя водоструйный насос. В результате на поверхности мембраны остаются все находящиеся в воде бактерии. Каждую пробу анали­зировать 3-5 раз [23].

Разлить по 20 мл МПА в чашки Петри [23].

Мембранные фильтры с бактериями стерильным пинцетом поместить фильтратом на поверхность питательной среды в чаш­ки Петри на 24 ч. Чашки перевернуть и инкубировать при темпе­ратуре 30-37 °С в термостате (рисунок 1) [23].

Рисунок – 1 Схема учета микроорганизмов методом мембранных фильтров

По истечении времени инкубации подсчитать количество колоний микроорганизмов на поверхности питательного агара, которые можно наблюдать на чашках Петри. Подсчет сле­дует провести на всех параллельных чашках и найти среднее зна­чение [23].

Численность клеток гетеротрофных микроорганизмов в 1 мл воды рассчитать по формуле

А = ^NR/10,

где N — число колоний на чашке, кл; R — разведение, из которого произведен посев; 10 — пересчет на 1 мл [23].

После подсчета всех колоний на чашке их можно сгруппиро­вать по культуральным признакам, сделать мазки, прокрасить по Граму для оценки морфологических характеристик и определить микроорганизмы до рода (или до вида) (рисунок 2) [23].

Рисунок 2 – Рост гетеротрофных микроорганизмов на чашках Петри

Определение водородного показателя (ph) [23]

Кислотность среды определяется с площадью водородного показателя рН. Он отражает концентрацию протонов в водной среде в абсолютных величинах по формуле:

рН= -lg[Н+ ]

Наиболее точное значение ph (до 0,01 единицы pH) можно получить благодаря такому прибору, как ph- метр [23].

Небольшое количество воды помещается в мерный стаканчик, в него погружают электрод так, чтобы шарообразный наконечник был полностью погружен в воде, далее включают ph- метр и оставляют до полной остановки значения на экране [23].

Определение общей жесткости воды[23]

Для определения общей жёсткости воды берут 10мл анализируемой воды ,переносят её в колбу, добавляют 2 мл аммиачного буферного раствора и 1,5- 2 спичечные головки эриохрома чёрного Т. Пробу титруют 0,1 раствором трилона Б до изменения окраски из розового в голубую. Титрования проводят медленно, непрерывно перемешивая пробу. Произвести расчет общей жесткости воды по формуле:

_ –объём израсходованный на титрование раствора трилона Б;

_ - объём пробы воды, взятой для анализа, мл;

_ - нормальность трилона Б, мл;

К- поправочный коэффициент для проведения концентрации трилона Б к точности нормальности

Величину общей жесткости воды (Ж0) в мг*экв/л вычисляют по формуле:

_,

где, N - нормальность раствора трилона Б, г-экв/л;

V - объем раствора трилона Б, мл;

_- объем воды, мл.

Определение азота нитратного [23]

Концентрация NO- 3 в пробах определялась колориметрическим методом. Для определения 25мл исследуемой воды поместить в фарфоровую чашку. Содержимое чашки выпарить досуха. Сухие остатки обработать 1 мл сульфафенолового реактива, тщательно растирая осадки . Затем во все чашки прибавить по 5 мл дистиллированной воды ,перемешать и нейтрализовать раствором NaOH. В присутствии нитратов появится жёлтая окраска. Растворы перенести в мерные колбы на 50 мл, довести дистиллированной водой до метки и колориметрировать на ФЭКе при длине волны 410 нм. Содержание азота нитратного в воде определяется по формуле:

_ ,

где а –длина волны; V- объем воды взятой для выпаривания ; b- объём воды.

Определение общей минерализации воды (сухого остатка) [23]

Перед определением пробу фильтруют. В предварительно взвешенную фарфоровую чашку(т1, в граммах) помещают 50мл подготовленного фильтрата. Содержимое чашки сначала выпаривается, а затем, с образовавшимся сухим остатком выдерживается в термостате при температуре +105˚ С до постоянной массы (т2,в граммах). Далее происходит обработка результатов:

Сухой остаток (Х), мг/дм³, вычисляют по формуле:

X = _ (г/л),

где m - масса чашки с сухим остатком, мг;

m₁ - масса пустой чашки, мг;

V - объем воды, взятый для определения, см³.

Определение сульфатов[23]

В химические стаканы объёмом 200мл помещают 50мл предварительно профильтрованной пробы, добавляют 3-4 капли метилоранжа (0,1% спиртовой раствор) и несколько капель концентрированной соляной кислоты HCL до появления устойчивого розового окрашивания. Смесь упаривают. При исчезновении розовой окраски снова добавляют кислоту. После упаривания до 1/3 объёма добавляют 5-10 мл 5 % раствора BaCl2. Образовавшийся осадок количественно переносим на предварительно взвешенный фильтр, несколько раз промывая горячей дистиллированной водой. Фильтр высушивают и взвешивают. Содержание сульфатов в пробе определяется по формуле:

_,(мг/л)

_ – вес фильтра с осадком(мг);

0,4115- коэффициент пересчёта на _;

_- постоянный вес сухого фильтра(мг);

1000- пересчёт объема на 1 литр;

V- объем исследуемой воды(мл).

Определение хлоридов[23]

В начале устанавливают титр AgNO3. Для этого в коническую колбу на 200 мл. вносят 10 мл. раствора NaCl и 40 мл. дистиллированной воды, прибавляют 5 капель _ до перехода лимонно- желтой окраски мутного раствора в оранжево-красную, не исчезавшую в течении 15-20 секунд. Поправочный коэффициент к титру _ рассчитывают по результатам трех титрований.

_,

где П1,П2,П3 – объем в мл. _, использованный на каждое из трех титрований.

Используемую пробу объемом 4 мл. наливают в две конические колбы, доводят до 10 мл. дистиллированной водой, добавляют 5 капель раствора _. Раствор в одной колбе титруют _, а вторая колба используется для контроля. Содержание хлор-иона в воде рассчитывается по формуле:

_,

где X – содержание хлор-иона в мг/л;

П – количество раствора _,истраченное на титрование, мл;

К – поправочный коэффициент к титру;

0,355 – эквивалентное количество хлора, соответствующее 1 мл.0,01 н раствора AgNO3, мг.;

V – объем исследуемой пробы, мл

Глава 3 Результаты проведенной работы3.1Результаты лабораторного исследования воды

Динамика запаха

Во всех отобранных пробах в летний период выпадения осадков и осенний период без выпадения осадков не наблюдалось динамики запаха, она составляла 0 баллов. В периоды выпадения осадков осенью и весной наблюдалась динамика, результаты исследования представлены в таблице 3.

Динамика наблюдающаяся в двух сезонных периодах по данному показателю отображена в рисунке 3.

Рисунок 3 Сезонная динамика запаха

Норма, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, составляет не более 2- 3 баллов, следовательно, все пробы соответствуют нормативу.

Динамика цветности

В четырех точках из семи в течение всех взятых сезонов не прослеживалась какая- либо динамика, а именно, в точках: Северный, Западный, Вороновка, Рябково. В них цветность регулярно была равна _. Результаты исследования представлены в таблице 4.

Динамика цветности, наблюдающаяся в трех сезонных периодах, отображена в рисунке 2.

Рисунок 4 Сезонная динамика цветности

Норма, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, составляет не более 30 градусов. Все пробы воды соответствуют нормативу.

Динамика водородного показателя (ph)

Норма ph, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, должна быть в пределах 6-9 единиц ph. Во всех точках города во все взятые сезонные периоды уровень водородного показателя в пределах нормы. Результаты измерений ph представлены в таблице 5.

Рh воды самая низкая в летнее дождливое время, вероятно это связано с разбавлением воды за счет поверхностных осадков и верховодки (поверхностных почвенных вод, подпитывающихся за счет осадков). Затем наблюдается возрастание концентрация гидроксид-ионов, вода становится более щелочной.

На рисунке 5 представлена сезонная динамика водородного показателя.

Рисунок 5 Сезонная динамика ph

Уровень щелочности достигает максимума в ранне -весенний период, когда почва максимально промерзла, нет подпитки от осадков и верховодки. Подпитка возможна только из грунтовых вод. Несколько отличается положение с водоисточниками в п. Западный, Энергетики, Рябково. В них весной вода немного снижает щелочность. Возможно это связано с близким расположением труб теплоцентрали, подогревающим грунт и способствующим его оттаиванию и попаданию оттаявшей воды в источники.

Динамика жесткости общей

Результаты исследования проб воды на общую жесткость в сезонной динамике представлены в таблице 6.

В осенний период после летних дождей наблюдается разбавление воды и снижение концентрации химических элементов. Это способствует снижению жесткости. В источниках Зайково, Северный, Западный и Рябково разбавление увеличивается за счет таящего снега. А в Черемухово, Энергетиках, Вороновке наблюдается возрастание жесткости. Это может быть объяснено почвенными и геоморфологическими условиями, например, снижением подпитки грунтовыми водами за счет подмерзания почвы и понижения уровня грунтовых вод.

Динамика общей жесткости отображена на рисунке 3.

Рисунок 6 Сезонная динамика общей жесткости

Норма общей жесткости питьевой воды, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, должна лежать в пределах 7-10 мг-экв./л. Превышают норму пробы воды из Черемухово и Рябково.

Динамика нитратов (NO)

Норма количества нитратов в питьевой воде, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, должна составлять не более 45 мг/л. Все пробы соответствуют установленному нормативу.

Результаты исследования проб воды на нитраты в сезонной динамике представлены в таблице 7.

Таблица 7. Результаты исследования воды на нитраты, мг/л

	Лето, дождь	Осень, без осадков	Осень, снег	Весна, снег
Зайково	18	4	16	3
Северный	9	5	11	2
Черемухово	3	4	2	25
Западный	8	8	19	5
Вороновка	3	5	14	1
Рябково	0,6	0,3	1,1	0,8
Энергетики	0,3	0,3	1,5	1,5

После летних дождей, наблюдается тенденция снижения уровня нитратов, а именно, в районах Зайково, Северный, Вороновка, Рябково. Это может быть обусловлено разбавлением воды и снижением концентрации химических элементов, способствующих снижению уровня жесткости. А в Черемухово, Западном и Энергетиках наблюдается возрастание количества нитратов. Это может быть объяснено почвенными и геоморфологическими условиями, например, снижением подпитки грунтовыми водами за счет подмерзания почвы и понижения уровня грунтовых вод.

Динамика общей минерализации (сухого остатка)

Результаты исследования проб воды на общую минерализацию (сухой остаток) в сезонной динамике представлены в таблице 8.

Динамика общ. минерализации отображена на рисунке 4.

Норма общей минерализации питьевой воды, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, должна лежать в пределах 1000-1500 мг/л. Все пробы соответствуют норме.

Рисунок 4. Сезонная динамика общей минерализации (сух. остатка)

Динамика сульфатов (SO)

Норма сульфатов, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, составляет не более 500 мг/л. Во всех точках города после летнего дождливого периода наблюдается относительное повышение уровня сульфатов в воде. Результаты измерений ph представлены в таблице 9.

Сезонная динамика сульфатов представлена на рисунке 5.

Рисунок 5. Сезонная динамика сульфатов

Стойкий рост концентрации сульфатов в ранне -осенний период после летних дождей может быть объяснен растворимостью содержащихся в почве и попаданием их в воды источников с током верховодки и просачивающимися через почву водами осадков. Последующее падение содержания сульфатов в воде объясняется с постепенным падением их притока из окружающей среды.

Динамика хлоридов

Результаты исследования проб воды на содержание хлоридов в сезонной динамике представлены в рисунке.

Норма хлоридов, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, составляет не более 350 мг/л. Ее превышают точки: Черемухово, Вороновка, Рябково. Сезонная динамика хлоридов отображена на рисунке 6.

Рисунок 6. Сезонная динамика содержания хлоридов

Динамика общего микробного числа

Результаты исследования проб воды на общее микробное число отображены в рисунке.

Норма общего микробного числа, согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, должна составлять 100 колоний образующих микробов/ мл. Во всех точках города во все взятые сезонные периоды уровень общего микробного числа значительно превышен.

Согласно требованию СанПиН 2.1.4.1175-02 ( приложение 1), «место расположения водозаборных сооружений следует выбирать на незагрязненном участке, удаленном не менее чем на 50 м. от существующих источников загрязнения: выгребных туалетов и ям, складов удобрений и ядохимикатов, предприятий местной промышленности, канализационных сооружений.» Чем обусловлено, превышение количества микроорганизмов в исследуемых водоисточниках.

Динамика показателя общего микробного числа представлена на рисунке 7.

Рисунок 7. Сезонная динамика общего микробного числа

3.2. Материалы геологических изысканий

В ходе работы выявлены топографические, инженерно-геологические, экологические, гидрологические, метеорологические и климатические условия территории строительства по трём из пяти точкам.

1. Черемухово, Хвойная, 14

Исследуемый участок находится в поселке Черемухово города Кургана в пределах ограниченных автодорогой Курган- Садовое с запада и территорией котельной ОАО «ЭнергоКурган» с востока. Рельеф участка относительно ровный, осложнен насыпями автомобильных дорог, отметки поверхности земли изменяются в пределах 75,48-80,85 м.

В геологическом строении исследуемого участка принимают участие четвертичные аллювиальные (aQIII) глинистые отложения, перекрытые с поверхности техногенными (tQIV) грунтами и почвенно-растительным (pdQIV) слоем. Подземные воды встречены в начале проектируемого газопровода на глубине 2,10-3,00 м от поверхности земли на отметках 73,22- 73,38 м, подземные воды неагрессивны по отношению к бетону марки W4 и арматуре железобетонных конструкций.

Гидрография района представлена рекой Тобол. В геоморфологическом отношении исследуемый участок приурочен к левобережной надпойменной террасе реки Тобол.

Из природных процессов на исследуемой площадке наблюдается сезонное промерзание и оттаивание глинистых грунтов до глубины 1,85 м, по степени морозного пучения суглинки твердые (ИГЭ-3) отнесены к слабопучинистым, а суглинки тугопластичные (ИГЭ-4) - к среднепучинистым.

При выполнении полевых инженерно-геологических работ пройдено 11 скважин колонковым способом глубиной 3,0-5,0 м.

Комплекс лабораторных определений физических свойств грунтов выполнен по 16 пробам грунта ненарушенной структуры.

При выполнении камеральных работ использовались архивные материалы.

Исследуемый участок находится в поселке Черёмухово города Кургана, на застроенной территории. Рельеф участка слабоволнистый, отметки поверхности земли изменяются в пределах 74,10 - 81,12 м (по устьям скважин).

В геологическом строении исследуемого участка принимают участие четвертичные аллювиальные (aQIII) песчано-глинистые отложения, перекрытые с поверхности насыпными (tQIV) грунтами и почвенно-растительным (pdQIV) слоем. Подземные воды скважинами глубиной 3,00 м на участке не встречены. Исследуемый участок находится в районе распространения просадочных грунтов.

В геоморфологическом отношении исследуемый участок приурочен к левобережной надпойменной террасе реки Тобол.

Из природных процессов на исследуемой площадке наблюдается сезонное промерзание и оттаивание глинистых грунтов до глубины 1,85 м и песчаных грунтов до глубины 2,25 м

2. Поселок Восточный, СНТ «Связист»

Исследуемый участок для проектирования трассы газопровода расположен в восточной части г. Кургана, между ОАО «Кургансельмаш» и пос. Откормочный совхоз. Протяжённость газопровода составляет 700 м.

Рельеф участка ровный, спланированный, отметки поверхности земли изменяются в пределах 70,08-71,60 м (отметки даны в городской системе высот).

В геологическом строении исследуемого участка принимают участие верхнечетвертичные аллювиальные (aQIII) песчаные отложения, перекрытые с поверхности насыпными грунтами (tQIV), мощность которых составляет 1,5-1,6 м. Грунты выделены в 1 инженерно-геологический элемент (ИГЭ) - пески пылеватые, плотные, влажные.

Подземные воды на участке изысканий в пределах изучаемой глубины 3,0-5,0 м - не встречены.

В геоморфологическом отношении участок работ приурочен к левобережной надпойменной террасе реки Тобол.

Гидрография представлена рекой Тобол. В многоводные годы исследуемый участок не затапливается благодаря противопаводковой защитной дамбе.

Из природных процессов на исследуемой площадке наблюдается сезонное промерзание и оттаивание грунтов. Нормативная глубина сезонного промерзания песков составляет 2,25 м. По степени морозного пески пылеватые отнесены к практически непучинистым грунтам.

Исследуемый участок расположен в восточной части города Кургана, в квартале улиц Ленинградская, Макаренко, Космонавтов, Крылова, Крутикова, Гайдара, Достоевского, Фрунзе, Герцена, Лазо, а также на незастроенной территории от пересечения улиц Лазо и Ленинградской до приемных камер очистных сооружений города Кургана.

Рельеф участка между микрорайоном Восточный и городскими очистными сооружениями волнистый, с уклоном в юго-восточном направлении, расчленен долиной ручья, вытекающего из озера Шум, осложнен насыпями автодорог и техногенными отсыпками, в границах жилой застройки - спланирован. Отметки поверхности земли изменяются в пределах 66,86-71,94 м, отметки дна водного объекта - в пределах 65,90-66,27 м.

В геологическом строении исследуемого участка принимают участие средне-верхнечетвертичные озерно-аллювиальные (laQII-III) песчано-глинистые отложения, подстилаемые глинами палеогена (Р), и перекрытые с поверхности техногенными грунтами (tQIV) и почвенно-растительным (pdQIV) слоем мощностью до 0,3 м.

Гидрогеологические условия участка характеризуются наличием подземных вод, установившийся уровень которых, на период проведения изысканий зафиксирован не во всех скважинах, ориентировочно подземные воды встречены на глубине 0,75-4,00 м от поверхности земли, на отметках 65,20-68,59 м.

В геоморфологическом отношении исследуемый участок приурочен к междуречью рек Тобол и Черная.

Гидрография представлена рекой Тобол, озером Шум и ручьем без названия, вытекающим из озера Шум.

Створ перехода канализационного напорного коллектора находится на ручье без названия, который является левым притоком реки Тобол. Ручей без названия (б/н) и озеро Шум в гидрологическом отношении относятся к неизученным водным объектам. Река Тобол является изученной по ряду наблюдений на водпосту р. Тобол-пос. Смолино. Ручей без названия берет свое начало из озера Шум, протекает по левосторонней пойме реки Тобол, пересекает территорию Курганского аэропорта в подземном канале, и впадает в реку Тобол с левого берега. В многоводные годы максимальные уровни реки Тобол значительно превышают собственные уровни ручья без названия, и ручей находится в подпоре от основной реки. Но, благодаря глухой дамбе, отсыпаемой в высокие по водности годы в русле ручья в створе автомобильного моста, подпора со стороны Тобола не создается. Собственный сток ручья пропускается путем механического перекачивания воды через дамбу в русло, ниже по течению ручья. На период полевого обследования (июль 2011) ручей в створе перехода имеет следующие морфометрические характеристики: урез воды 67,30 м ГС (городская система высот), ширина 22 м, глубина 1,4 м.

Климат района резко континентальный; абсолютная температура воздуха - минимальная -48оС, максимальная +41оС. Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль - южное, за июнь-август - северное.

Из природных процессов на исследуемой площадке наблюдается сезонное промерзание глинистых грунтов до глубины 1,85 м, супесей и песков - до глубины 2,25 м.

3. Северный, Луначарского, 77

Трасса газопровода выполнена от точки подключения на северной окраине п. Северный на запад по ул. С. Тюленева; на юг, пересекая железнодорожную магистраль в районе ул. З. Космодемьянской, далее по пер. Нагорному, пересекает ул. Баумана и проходит по территории «Курганприбора», далее предусмотрено два направления газопровода:

- первое - по ул. Панфилова, по ул. Садовой, Земнухова до территории энергоучастка №5 ЮУЖД,

- второе - от ул. Пафилова, по ул. Садовой, Зеленой, Губанова и Ястржембского до территории мелькомбината.

Рельеф местности относительно ровный, осложненный на отдельных участках дорожными и железнодороджными насыпями, местами заболочен. Отметки дневной поверхности изменяются в пределах 69,68-79,01м.

На участке наблюдается оплывание текучепластичных и водонасыщенных грунтов и просадочность твердых суглинков.

Геолого-литологический разрез участка представлен четвертичными аллювиальными и озерно-аллювиальными отложениями, перекрытыми нысыпными грунтами или почвенно-растительным слоем.

Краткая характеристики грунтов:

- суглинок желтовато-коричневый, в низах разреза синевато- и зеленовато-серый, с тонкими линзами песка, в отдельных интервалах с включением гидроокислов железа и карбонатных конкреций, с примесью органических веществ;

- глина желтовато-коричневая, серая и темно-серая, с тонкими линзами песка, в отдельных интервалах с включением гидроокисла железа, с примесью органических веществ, полутвердой и тугопластичной консистенции;

- супесь желтовато-коричневая, синевато-серая, с тонкими линзами песка пластичной и текучей консистенции.

Грунтовые воды встречены на глубине 0,5-3,60 м на отметках 69,58-75,41м с возможным поднятием на 0,4 м.

Итоговая модель исследования

Уточненная модель влияния факторов среды на качество среды

В результате проведенного исследования было выявлено, что лимитирующим фактором, влияющим на воду из нецентрализованных источников водоснабжения, являются осадки. Также на воду колодцев и скважин влияет верховодка. Еще одним фактором, оказывающим влияние на воду колодцев и скважин, являются талые воды.

Фоновыми факторами воздействия воду колодцев и скважин, является расположение источников органического загрязнения.

Заключение

По данной проделанной работе можно сделать вывод, что качество питьевой вода, взятой в колодцах и скважинах города Кургана, удовлетворяет требованиям СанПиН по органолептическим показателям, и большинству химическим показателям. Однако общее микробное число слишком велико во все взятые сезоны, практически во всех исследуемых точках города. В дальнейшем требуется более детальный и обширный анализ испытуемых точек города, что позволит дать более точное представление о соответствии качеству исследуемой воды.

Список литературы

1. Сайт центра системы водоочистки и водоподготовки Best Water Technology (BWT) http://www.bwt.ru/useful-info/?ELEMENT_ID=985

2. Сайт интернет издания Greenologia.ru http://greenologia.ru/eko-problemy/gidrosfera/problemy-zagryazneniya-vody.html

3. Сайт свободной энциклопедии Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%82%D1%8C%D0%B5%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0

4. Сайт компании «Траст Билдинг» http://www.tbuild.ru/about.htm

5. Сайт ООО «РОСАО» http://rosao.ru/

6. Компания «Родники Придонья» http://www.staroderbenovskaya.ru/

7. Сайт торгов- промышленной компании «Эковита» http://vita-akva.ru/dif.html

8. Сайт ЗАО «НПК Медиана – Фильтр» http://www.mediana-filter.ru/st8.html

9. Сайт компании «Акватория» http://www.akvatoriyasm.ru/kakoj_dolzhna_byt_voda.html

10. Сайт компании «КонсультантПлюс»

Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ (ред. от 28.11.2015) "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" Статья 19. Санитарно-эпидемиологические требования к питьевой воде, а также к питьевому и хозяйственно-бытовому водоснабжению. https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_22481/89525f838dbb5e3b50a3170e7bcaffea062459fe/

11. Сайт компании «КонсультантПлюс» Постановление Главного государственного санитарно врача РФ от 19. 03. 2002 N 12 (ред. От 28. 06. 2010) «О введении в действие санитарно- эпидемиологических правил и нормативов «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества. СанПиН 2.1.4.1116-02» // https://www.consultant.ru/

12. Сайт компании «АкваБалт» http://aquabalt.ru/stati-o-vode/kakoj-dolzhna-byt-pitevaja-voda

13. Сайт «Мир знаний» http://mirznanii.com/info/okhrana-vodnykh-ekosistem_9217

14. Сайт АО «ДАР/ВОДГЕО» http://www.darvodgeo.ru/vodookhrannye-zony.html

15. Сайт «Образовательный студенческий портал» http://area7.ru/referat.php?5860

16. Сайт Ecolo Club http://www.ecoloclub.ru/ecenops-200-1.html

17. Сайт ОчистиВоду.ру http://ochistivodu.ru/istochniki-zagriaznenii-pitevoi-vody/naibolee-opasnye-istochniki-zagriazneniia-vody

18. Информационный сайт «Эколог» http://ekolog.org/books/21/5_6.htm

19. Сайт справочно – правовой системы «Докипедия» http://dokipedia.ru/document/5180642

20. Сайт «Портал медицинских лекций» http://medlec.org/lek3-114774.html

21. Сайт научно – информационного журнала «Биофайл» http://biofile.ru/bio/36519.html

22. Сайт информационного портала Библиофонд http://bibliofond.ru/view.aspx?id=818300

23. Методы экологического мониторинга качества сред жизни и оценки их экологической безопасности: учебное пособие / О.И. Бухтояров, Н.П. Несговорова, В.Г. Савельев, Г.В. Иванцова, Е.П. Богданова. – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2015. – 220 с.

40

Код для цитирования: Скопировать