Научная статья на тему 'ВОПРОСЫ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ЗОН САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ'

ВОПРОСЫ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ЗОН САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
34
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — А.С. Белицкий

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYDROGEOLOGICAL BACKGROUND ТО SUBSTANTIATE SETTING UP OF SANITARY PROTECTION ZONES FOR UNDERGROUND SOURCES OF WATER-SUPPLY

A project setting forth sanitary protection zones for underground sources of water supply and hydrogeological backgrounds thereto should serve as basic documents to be used for solving all sanitary, hydrogeological and general technical quest.ons relating to the use of underground water sources for the existing and planned water-supply systems. In densely populated districts the setting up of sanitary protection zones is to be effected with due account taken of the whole district not only of individual objects. This is particularly true with respect to the establishing of the second protective belt. The article presents a critical survey of the methods used for estimating and lay ing down boundaries for sanitary protection zones around water sources.

Текст научной работы на тему «ВОПРОСЫ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ЗОН САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ»

CERTAIN SANITARY AND HYGIENIC ISSUES RELATIVE TO ORGANIZATION Ot

ENDEMIC GOITER CONTROL

L. A. Palmova, subprofessor

The control of endemic goiter in regions of its common occurrence is one of the most important health problems. For complete irradication of this illness it is necessary to compile a geographic map of the iodine deficiency and on the basis of these data or ganize prevention, diagnosis and treatment of endemic goiter.

it TV

ВОПРОСЫ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ЗОН

САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Гидрогеолог А. С. Белицкий (Москва)

Бурный рост городов, поселков, промышленности и сельского хозяйства в нашей стране требует значительного увеличения использования подземных вод для водоснабжения, но в то же время обусловливает появление мощных источников загрязнения этих вод в виде загрязненных территорий промышленных предприятий, особенно химических, участков удаления промышленных и бытовых сточных вод и твердых отходов, полей орошения и т. д. В последнее время в связи с намечаемым строительством подземных газохранилищ и нефтехранилищ, а также возможным устройством поглощающих скважин для нефтепромысловых и промышленных сточных вод могут появиться случаи непосредственного загрязнения артезианских вод. По мере развития народного хозяйства и улучшения благосостояния населения в проблеме охраны подземных вод будут возникать новые и более сложные вопросы.

При определении границ второго пояса артезианских источников водоснабжения нужно исходить из того, что наибольшее влияние на качество воды в них и на дебит водозаборов оказывают местные условия, а не условия в отдаленных областях питания. Даже не рассматривая здесь вопроса о характере питания артезианских водоносных горизонтов, это вытекает из того, что в настоящее время естественный режим артезианского горизонта может нарушаться интенсивной откачкой воды, наличием мощных источников загрязнения, а также глубоким использованием недр земли для различных целей народного хозяйства. При этом необходимо всегда учитывать, что влияние ближайшего пункта нарушения естественного режима водоносного горизонта более значительно, чем такого же пункта, находящегося в удалении от места получения артезианских вод.

В последнее время для определения границ второго пояса зон санитарной охраны пытаются использовать математические методы определения динамики подземных вод (А. С. Белицкий, 1955; Е. В. Салтыков, 1959), что является весьма полезным. При наличии данных по гидрогеологическим и санитарным условиям территории они дают возможность ориентировочно установить количественные взаимосвязи величин, определяющих положение указанных границ. Однако точность гидродинамических решений зависит от принятой схемы санитарно-гидрогеологи-ческих условий территории, но не всегда удается достаточно полно от разить эти условия. Исходя из отмеченного, использование гидродинамических уравнений для определения границ второго пояса может рассматриваться только как вспомогательный, а не решающий метод.

Так, для определения положения границ первого и второго поясов мэн санитарной охраны подземных источников водоснабжения Е. В. Салтыков предложил уравнение:

1 = У t k Н -

где L — длина пути фильтрации, полностью обеспечивающая самоочищение воды от бактериальных загрязнений (в м); t — время движения воды, которое Е. В. Салтыковым для всех случаев принимается равным 31 суткам; k — коэффициент фильтрации пород (в м/сутки); Н — действующий напор.

Указанное уравнение с гидродинамической точки зрения является неверным, так как нельзя связывать длину пути фильтрации с временем, не вводя величину активной пористости цЛ Поэтому вернее в гидрогеологическом отношении уравнение:

l =

н-

где Н — обозначает разность уровней (напоров) воды в источнике загрязнения и в сечении, находящемся на расстоянии L от этого источника загрязнения.

Уравнение это справедливо для плоского подземного потока. Величина ц. для песков колеблется от 0,15 до 0,35, а для трещиноватых известняков — от 0,008 до 0,10 (О. Б. Скиргелло, 1954).

Таким образом, величина L, т. е. расстояние до границы зоны, определенная по уравнению, предлагаемому Е. В. Салтыковым, является значительно заниженной.

Но рассмотренное уравнение, а тем более уравнение, предложенное Е. В. Салтыковым, нельзя использовать в условиях работы водозаборной скважины илн колодца, когда имеет место радиальный1 поток. В этом случае длина пути фильтрации воды R связана с временем движения поды t уравнением:

к т (1

где Q — дебит водозаборной скважины или колодца в м3/сутки; т—мощность водоносного горизонта; г — радиус скважины или колодца, которым можно пренебречь вследствие малой его величины по сравнению с R%.

Е. В. Салтыков рекомендует использовать предложенное им уравнение для случая заложения скважины близ открытого водоема, когда требуется определить расстояние скважины от берега водоема, обеспечивающее бактериальное самоочищение подсасываемой речной воды. Но он не учитывает, что в этом случае наблюдается не плоский, а радиальный подземный поток, для которого указанное расстояние может быть определено по уравнению:

-у.

3 QI

К[Л (Л, + /1г)

где а — определяемое расстояние скважины от реки; 0—дебит скважины; I — время движения воды от ближайшей точки берега водоема до скважины; Н\—уровень воды в открытом водоеме; Лг — динамический уровень воды в скважине.

Это уравнение составлено на основании более совершенного метода отраженного колодца, предложенного Форхгаймером (Г. Н. Каменский, 1943).

1 Активная пористость ц равна отношению объема пор образца породы, по кото-

рым движется вода, к общему объему этого образца.

I

Пользуясь уравнением, предложенным Е. В. Салтыковым для установления границ поясов зон санитарной охраны, можно прийти к совершенно неверным выводам. Так, при использовании водоносного горизонта, приуроченного к галечникам (коэффициент фильтрации К=50 м/сутки и Н=2 м), по этому уравнению в 55 м от водозаборной скважины можно устроить поглощающую скважину для спуска фекальных вод.

£= К31-50-2 = 55 м.

Если же водоносный горизонт приурочен к среднезернистым пескам (коэффициент фильтрации К = 10 м/сутки), то расстояние £ сокращается до 25 м.

К тому же практика санитарной работы последних лет показывает, что весьма существенные нарушения нормального водоснабжения населения происходят тогда, когда подземные воды загрязняются весьма стабильными химическими веществами, распространяющимися на значительные расстояния. Поэтому не отвечает интересам санитарной практики и то, что уравнение Е. В. Салтыкова для обоснования зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения учитывает лишь фактор бактериального заражения подземных вод и не учитывает возможности загрязнения их химическими веществами. В отношении бактериального загрязнения вряд ли принятое время в 31 сутки достаточно для полного отмирания бактерий '.

Таким образом, при гидрогеологическом обосновании зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения должен рассматриваться большой круг гидрогеологических вопросов. Решение этих вопросов значительно осложняется в пунктах крупного использования подземных вод и в сложных санитарно-гидрогеологических ситуациях. Указанное гидрогеологическое обоснование является частью проекта зоны санитарной охраны, поэтому оно должно быть в первую очередь направлено на разрешение санитарных, а не технических вопросов. Наряду с гидрогеологом в составлении его должен всегда принимать участие санитарный врач.

При рассмотрении вопросов возможности загрязнения подземных вод необходимо учитывать, что активным фактором является санитарная обстановка; гидрогеологические условия обычно определяют лишь механизм распространения этого загрязнения. Один и тот же водоносный горизонт, находящийся в одних и тех же естественных гидрогеологических условиях, может быть в санитарном отношении вполне надежным в небольшом сельском населенном пункте, тогда как в районе химического завода он может загрязняться продуктами и отходами этого завода.

В связи с развитием народного хозяйства в настоящее время все чаще и чаще возникают противоречия между решением вопросов охраны подземных вод и решением других вопросов народного хозяйства. Такие противоречия приходится разрешать, например, при необходимости устройства нефтехранилищ, газохранилищ или сооружений для удаления сточных вод и т. д. в пунктах, в которых подземные воды широко используются для водоснабжения. В этих случаях следует объективно оценить и сопоставить санитарный и экономический ущерб, который будет нанесен водоснабжению данного пункта или другим интересам народного хозяйства, и отдать предпочтение тому, который является по указанным соображениям более целесообразным. Если вопрос будет решен не в пользу водоснабжения, то необходимо перейти на другие источники (более глубокие водоносные горизонты) или поставить во-

1 Принятое Е. В. Салтыковым расчетное время полней гибели бактерий в 31 сутки не имеет под собой научной основы. — Р е д.

2 Гигиена и санитария, 1 17

прос о сооружении новых водозаборов в местах, достаточно удаленных от создаваемых очагов загрязнения.

Проект зоны санитарной охраны подземных источников водоснабжения и его гидрогеологическое обоснование должен быть основным документом для решения санитарных, гидрогеологических и некоторых общих технических вопросов использования подземных вод для настоя щего и перспективного водоснабжения города, поселка или промыш ленного района.

Во исполнение постановлений Совета Министров СССР от 4 сентября 1959 г. за № 1036 «Об усилении государственного контроля за использованием подземных вод и о мероприятиях по их охране» и от 22 апреля 1960 г. за № 425 «О мерах по упорядочению использования и усилению охраны водных ресурсов СССР» необходимо в первую очередь приступить к разработке и организации зон санитарной охраны в районах крупного использования подземных вод, особенно в тех местах, где имеются мощные источники загрязнения этих вод.

Во многих густонаселенных и промышленных районах при составлении зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения нельзя уже исходить только из интересов конкретных объектов, а необходимо рассматривать весь район в целом. Это особенно относится к установлению второго пояса. Так, уже назрела необходимость для Московской области, в которой для водоснабжения используются весь ма большие количества подземной воды (около 1 млн. м3/сутки) и где имеются мощные источники загрязнения, главным образом обусловленные наличием многих промышленных предприятий, создать общий второй пояс для охраны водных ресурсов водоносных горизонток каменноугольных отложений.

Л ИТЕРАТУРА

Бел и и кий А. С. Водоснабжение и сан. техника, 1955, № 3, стр. 9. — Белиц-к и й А. С.. Дубровский В. В. Разведочно-эксплуатационные скважины для водоснабжения и их проектирование. М., 1956. — Гуляев Н. Ф. Зоны санитарной охраны подземных источников водоснабжения. М., 1951. — Зиновьева J1. С. Гиг. и сан., 1954, № 11, стр. 14. — Каменский Г. Н. Основы динамики подземных вод. М.—Л., 1933. — М о г ил е вс к и й Я. А. Гиг. и сан., 1953, № 1, стр. 3. — О р л о в А. П. Водоснабжение 'И сан. техника, 1960, № 2, стр. 35. — Плотников Н. А. Гиг. и сан., 1946, № 4, стр. 4. — Салтыков Е. В. Проектирование зон санитарной охраны источников водоонабжен1ия. М., 1959, ч. 1. — С к и р г е л л о О. Б. Проектироваиие водо понижения при проходке шахтных стволов. М., 1954.

Поступила 5,VII 1960 г

HYDROGEOLOGICAL BACKGROUND ТО SUBSTANTIATE SETTING UP OF

SANITARY PROTECTION ZONES FOR UNDERGROUND SOURCES OF

WATER-SUPPLY

A. S. Beletsky

A project setting forth sanitary protection zones for underground sources of water supply and hydrogeological backgrounds thereto should serve as basic documents to be used for solving all san.tary, hydrogeological and general technical quest.ons relating to the use of underground water sources for the existing and planned water-supply systems. In densely populated districts the setting up of sanitary protection zones is to be effected with due account taken of the whole district not only of individual objects. This is particularly true with respect to the establishing of the second protective belt.

The article presents a critical survy of the meihods used for estimating and lay ing down boundaries for sanitary protection zones around water sources.

•¿r -¿г -к

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.