CC BY
12
УДК 628.1(574.25)'
ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГРУНТОВЫХ ВОД АЛЛЮВИЯ ПОЙМЫ ИРТЫША ДЛЯ ГРУППОВЫХ ВОДОПРОВОДОВ ПАВЛОДАРСКОЙ ОБЛАСТИ
Канд. мед. наук В. В. Попов, A.A. Свищев, JI. К. Полежаев, Э. Н. Лушин, Н. Р. Шаймерденов (Павлодар)
На территории Павлодарской области, по сложившемуся мнению проектировщиков, вода Иртыша служит единственным источником крупного централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Обеспеченность области источниками питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874-54, на провобережье и левобережье Иртыша различная. Почти на всей территории правобережья реки существуют значительные эксплуатационные запасы пресных артезианских и частично грунтовых вод для хозяйственно-питьевых целей. Значительная часть левобережья имеет ограниченные запасы подземных вод, что сдерживает развитие здесь сельского хозяйства и промышленности, хотя совершенно недостаточно используется один из крупных источников водоснабжения, приуроченный к аллювию поймы Иртыша.
При разработке схемы водообеспечения народного хозяйства Казахской ССР Институтом «Гидропроект» им. С. Я. Жука в 1963 г. источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения левобережья области были выбраны поверхностные воды Иртыша и канала «Иртыш — Караганда» через групповые водопроводы. Групповые водопроводы будут обеспечивать питьевой водой центральные усадьбы и отделения 59 совхозов 4 из 5 левобережных районов. Общая сметная стоимость сооружения водопроводов без разводящей водопроводной сети в населенных пунктах составляет примерно 45,4 млн. руб. Эксплуатационные затраты на 1 м3 среднесуточного расхода воды по 1 из групповых водопроводов — Павлодарскому — равны 902 руб., а годовые эксплуатационные расходы—1,3 млн. руб. Себестоимость 1 м3 воды с учетом максимального водопотребления 26 300 м3 в сутки будет достигать 15,6 коп. Немалую долю в стоимости 1 м3 воды занимают затраты на ее очистку и обеззараживание, так как предусматриваются дорогостоящие очистные сооружения.
Существенно снизить стоимость 1 м3 воды может только замена поверхностного водоисточника подземными водами аллювия поймы Иртыша, что исключает строительство дорогостоящих очистых сооружений. Так, себестоимость 1 м3 воды локального водопровода в кольхозе им. 30 лет Казахстана Успенского района, водоисточником которого служат подземные воды меловых отложений, составляет 10,4 коп. При этом следует учесть, что здесь для водоснабжения используется водоносный горизонт, залегающий на глубине 400—600 м, тогда как в пойме Иртыша водовмещающий аллювий залегает на глубине 2—7 м.
Известно, что в нашей стране (С. Е. Квасов; А. Ф. Порядин; Е. М. Штаркас; Е. М. Штаркас и 3. П. Шонта, и др.) и за рубежом (А. М. Конюшков; Ф. А. Шевелев и Д. М. Минц, и др.) накоплен значительный опыт централизованного использования грунтовых вод аллювия рек для хозяйственнопитьевых целей.
В 1960—1961 гг. Павлодарской гидрогеологической экспедицией проведена разведка и оценка эксплуатационных запасов грунтовых вод аллювия поймы Иртыша для водоснабжения г. Ермака. По данным разведки, в 1963 г. построен водозабор из 5 скважин, а в последующие годы количество эксплуатационных скважин увеличилось до 10. Створ этих скважин (№ 1 —106) расположен в пойме Иртыша. От уреза воды реки крайняя в створе скважина № 106 удалена на 350—400 м. Расстояние между скважинами в среднем составляет 250 м (см. рисунок).
Разрез аллювия поймы начинается с почвенно-растительного слоя мощностью 0,5—1,4 м, ниже которого залегают ожелезненные суглинки (0,5—2,Ъм) и супеси (3—5,5л), подстилающиеся песчаными глинами (1—6 л). В подошве аллювия залегают разнозернистые пески, содержащие кварц и полевой шпат с гравием и галькой (до 30—50%), а ниже — зеленовато-серые ожелезненные и с гипсом глины аральской свиты неогена. Грунтовые воды аллювия развиты на глубине 2—7 м и обладают слабым напором.
\\\\Ч\\ч 4 V ^
250 0 0,5 1
Схематический геолого-гидрогеологический, разрез по линии
мпсштпИы ■ горизонтальный 1-25000 § ?3 масштабы вертикальный /: 500 ?
Е2
' 2 у 5 6 7 8 9
ЕЫ ЕИЗ ® о ЕШ иш ЕЗ Ш ЕЗ
гм гз
4 Г[<<......./<?
/4,4
Схема расположения эксплуатационных и наблюдательных скважин на Ермаковском водозаборе и схематический геолого-гидрогеологический
разрез по линии I—I. /— водоносный горизонт аллювия поПмы; 2— водоносны!) горизонт аллювия первой надпойменной террасы; 3— эксплуатационная скважина и ее номер; 4— наблюдательная скважина и ее номер на разрезе; 5— песок; в— песок с гравием; 7— супесь; 8— суглинок; 9— глина; 10— глина песчаная; //— скважина (вверху — се номер; внизу — глубина в .и); 12— уровень подземных вод на 21/111
1962 г.
Мощность водоносного горизонта составляет в среднем 7—11 м. В разрезе обводненного аллювия обычно выделяются 2 слоя: верхний — песчано-глинистый и нижний — песчано-гравийно-галечный. Подземные воды этих слоев гидравлически связаны между собой. Супеси и суглинки на глубине 0,4—3 м содержат 1,1—1,2% железа на 100 г грунта, а пески —1—1,24%. При инфильтрации атмосферных осадков и паводковых вод железо выносится из аллювия и поступает в грунтовые воды.
Геоморфологическое положение и строение поймы обусловливают комплексное питание и ежегодное восполнение эксплуатационных запасов грунтовых вод за счет Иртыша, особенно весной, когда пойма реки заливается слоем воды до 1—2 м, за счет инфильтрации атмосферных осадков и притока
подземных вод нз надпойменных террас. Главное значение из этих источников питания имеют поверхностные воды Иртыша, средний годовой расход которого составляет 600—800 м31сек.
Вода Иртыша по качеству весьма пресная, с сухим остатком, в районе г. Ермака составляющим 139 мг/л. Общая жестокость ее 1,66 мг-экв/л, щелочность 1,5 мг-экв/л. В воде содержится (в мг/л): кальция 22,8, магния 7,5, хлора 8,6, сульфата 23,1, фтора 0,37 и железа 0,12. Грунтовые воды поймы Иртыша из скважин Ермаковского водозабора имеют более сухой остаток и соответственно другой солевой состав. Результаты анализов, приведенных областной санэпидстанцией и Павлодарской экспедицией в 1966— 1969 гг. свидетельствуют о колебаниях сухого остатка и ингредиентов в различные времена года и в зависимости от удаления эксплуатационных скважин от русла Иртыша (табл. 1,2).
Таблица 1
Колебания величины сухого остатка (в мг/л) воды скважин Ермаковского водозабора в различные времена года и в зависимости от расстояния до русла Иртыша за 1966—1969 гг.
№ эксплуатационной скважины Расстояние скважин от русла реки (в м) Средний сухоП остаток в различные времена года В среднем за год
зима весна лето осень
16 2 700 1708,6 1568,5 1323,2 1128,8 1461,1
26 2 450 1339,2 1298,0 1169,6 982,0 1210,1
36 2 200 862,7 752,5 685,8 640,1 750,1
46 1 950 584,5 712,9 635,8 658,0 666,3
56 1 700 536,0 557,0 469,8 685,0 554,3
Таблица 2
Средние годовые данные анализов воды скважин Ермаковского водозабора за 1966—1969 гг.
Ингредиент № скважины
16 26 36 46 56
Количество исследований 21 20 21 19 17
Цветность (в градусах) 12,1 19,0 17,5 10,8 10,9
Прозрачность (в см) 19,6 19,3 19,6 19,3 18,6
РН.......... 7,5 7,6 7,6 7,7 7,7
Сухой остаток (в мг/л) . 1461,0 1210,1 150,1 666,3 554,3
Жесткость (в мг-экв/л) общая «кар-
бонатная» ...... 12,6 11,1 7,7 6,4 5,9
6,3 7.9 6,8 6,3 4,7
Окисляемость кислорода (в мг/л) 5,1 5,2 10,3 4,4 5,2
Щелочность (в мг-экв/л) 7,9 7,7 6,4 5,8 5,3
Содержание:
кальция 78,9 110,7 55,0 63,1 46,7
магния 100,6 124,7 68,5 40,1 36,1
хлоридов 233,2 234,0 128,5 38,7 35,9
сульфатов 497,6 370,0 200,3 140,3 90,6
азота аммиака в мг/л 0,14 0,14 0,08 0,1 0,08
» нитритов 0,03 0,04 0,02 0,006 0,004
» нитратов 0,1 0,3 0,1 0,1 0,1
фтора 0,47 0,52 0,5 0,6 0,7
железа (суммарного) 0,33 0,3 0,64 0,92 1,5
Микробное число . . . 0—10 0-6 0—96 0—5 0—3
Кол и-титр....... 333 333 333 333 333
Как видно из табл. 1 и 2, величина сухого остатка и ингредиентов химического состава грунтовых вод скважин № 16—56 Ермаковского водозабора за 1966—1969 гг. претерпела колебания. Прежде всего характерно
уменьшение сухого остатка и содержания ингредиентов воды в направлении от бровки первой надпойменной террасы к руслу Иртыша. Вблизи (около 0,5—1 км) надпойменной террасы величина сухого остатка воды, как правило, превышает 1 г/л. Зимой в этой притеррасовой полосе максимальную величину сухого остатка обусловливает боковой приток солоноватых или реже соленых грунтовых вод надпойменных террас, который весной в паводок уменьшается, отчего происходит опреснение воды. В центральной части поймы (скважины № 46, 56) величина сухого остатка воды в течение года не превышает 1 г/л. Вблизи русла Иртыша, судя по единичным анализам воды скважин № 76 и 86, величина сухого остатка уменьшается до 337 мг/л.
Из скважин № 16—56 вода в количестве 3600 м3/сутки подается в смеситель (отстойник), а затем в водопроводную сеть по объектам г. Ермака. На водозаборе нет очистых и обеззараживающих сооружений, что вызвано качеством подземных вод. Отбор солоноватой воды из скважин № 16 и 26 производится в небольшом количестве (до 5—10 м3 в час) и эпизодически, а из каждой другой скважины по 30 м3 в час, чем и обусловлено количество сухого остатка смешанной воды водопровода, не превышающее 1 г/л (табл. 3).
Таблица 3
Средние данные анализов воды Ермаковского водопровода за 1968—1969 гг.
Время года В среднем
Ингредиент
за год
зима весна лето осень
Количество исследований...... 7 6 3 9 25
Цветность (в градусах) ...... 12,5 20,0 18,1 10,1 15,2
Прозрачность (в см)........ 30,0 18,2 22,1 30,0 27,1
рн.......... Сухой остаток (в мг/л) 7.8 7,35 7,9 7.6 7,7
835,1 569,2 578,7 686,9 659,2
Жесткость общая (в мг-экв/л) .... 8,7 6,1 6,17 7,37 7,2
Окнсляемость кислорода (в мг/л) 5,1 3,1 4,5 2,8 4,2
Щелочность (в мг-экв/л)...... 5,1 3,1 4,5 4,0 4,2
Содержание:
кальция 72,1 65,4 42,1 74,7 64,5
магния 65,1 70,2 36,2 43,8 53,8
хлоридов 65,5 85,7 48,7 63,6 66,1
сульфатов в мг/л 220,5 164,8 148,0 170,6 171,1
азота аммиака 0,02 0,15 0,12 0,08 0,1
» нитритов 0,004 0,06 0,03 0,01 0,02
» нитратов 0,1 0,25 0,08 0,07 0,15
железа суммарного 0,25 0,3 0,3 0,2 0,25
Как величина сухого остатка, так и содержание подавляющего большинства ингредиентов химического состава грунтовых вод Ермаковского водопровода (см. табл. 3) соответствует требованиям ГОСТ 2874-54 «Вода питьевая». Несколько повышена общая жесткость, достигающая 7,37— 8,7 мг-экв/л. Характерно, что даже в обычном смесителе водозабора (без аэрации) содержание суммарного железа в воде не превышает 0,3 мг/л, тогда как в воде эксплуатационных скважин его содержание достигает 1,5—3,7 мг/л и более. Вода всех скважин постоянно имеет коли-титр более 333 (см. табл. 2).
Как показали опыт разведки и эксплуатация подземных вод аллювия поймы на Ермаковском водозаборе, а также результаты разведки этого же водоносного горизонта для водоснабжения районных центров Белогорье, Краснокутск, Лебяжье и совхоза им. Кирова Майского района, пойма Иртыша содержит большое количество пресных вод, удовлетворяющих ГОСТ 2874-54 и 2761-57.
Поэтому для Беловодского, Павлодарского, Ермаковского и Майского групповых водопроводов Павлодарской области и водоснабжения г. Ермака следует использовать грунтовые воды поймы, а не поверхностные из Иртыша. Для этого необходимо произвести гидрогеологические работы по оценке эксплуатационных запасов грунтовых вод.
Выводы
1. Опыт разведки и эксплуатации грунтовых вод аллювия поймы Иртыша для г. Ермака и разведки для районных центров Белогорье, Лебяжье и Краснокутск указывает на возможность замены в благоприятных условиях поверхностных водоисточников подземными. Для этой цели в пойме Иртыша необходимы работы с целью оценки эксплуатационных запасов грунтовых вод и изучения их питьевых качеств.
2. Благодаря тесной и постоянной гидравлической связи ультрапресных вод Иртыша и грунтовых вод поймы этой реки сухой остаток и ингредиенты химического состава удовлетворяют требованиям ГОСТ 2874-54.
3. Замена поверхностных водоисточников подземными позволит не только уменьшить затраты на строительство и эксплуатацию групповых водопроводов, но и обеспечит население более надежной в гигиеническом отношении и благоприятной по солевому составу питьевой водой.
ЛИТЕРАТУРА
К в а с о в С. Е. Труды Омского медицинского института, № 48. Омск, 1963, с. 52.— КонюшковА. М. Водоснабжение и сан. техника, 1960, № 4, с. 36.— Л у ш и н Э. Н., Джембровская Л. Ежегодник Павлодарской режимной станции за 1969 г. Фонды ЦКГУ, Караганда, 1970.— Порядин А. Ф. Водоснабжение и сан. техника, 1962, № 11, с. 9.— ШаймерденовН. Р., АндрусевичЛ. М. Ермаковское месторождение аллювиальных вод. Фонды ЦКГУ, Караганда, 1961.— Шевелов Ф. А., М и н ц Д. М. Водоснабжение и сан. техника, 1962, № 9, с. 64.— ШтаркасЕ. М. Гиг. и сан., 1965, №3, с. 108.—Ш т а р к а с Е. М., Ш о н т а 3. П. Водоснабжение и сан. техника, 1965, № 8, с. 33.— Ш т а р к а с Е. М. и др. Гиг. и сан., 1965, № 10, с. 104.
Поступила 8/1V 1970 г.
THE USE OF GROUND WATERS FROM THE ALLUVION OF THE
RIVER IRTYSH FLOOD-LANDS FOR GROUP WATER SOPPLY SYSTEMS OF TriE PAVLODAR REGION
V. V. Popov, A. A. Svischev, L. К■ Polezhaev, E. N. Lushin, N. R. Shaimerdenov
The paper presents short data on designing of a group of water supply systems in the Pavlodar district with water intake from the Irtysh river and the building of expensive water treatment installations, while it is possible to make use of the waterbearing stratum of the alluvion of flood-lands. As an example, the authors give a short discription of geological and hydrogeological conditions prevailing in the Irtysh flood-lands in the region of Ermak, wherein they have prospected and assessed the existing reserve of ground waters available for the town water supply purposes.
УДК вI 4.777:628.19 Н62 8.39:6 47.4 27'
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ ПЕНТАЭРИТРИТА И КСИЛИТА В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
С. И. Плитман
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В последние годы значительно увеличилось производство эфиров жирных кислот на основе многоатомных спиртов (гликолей, эритритов и других полиолей). К группе таких спиртов относится пентаэритрит или ПЭР [2,2-пропандиол диметил тетраметилол — метан, С4(ОН)4СН8] и ксилит [пен-тапентол, С5(ОН)5Н7]; для них характерны все свойства как одноатомных, так и многоатомных алкилов. При проведении гигиенического обследования соответствующих производств и из литературных данных (И. С. Таджи-
20
25-
