Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
деление которых характеризует особенности подземной гидродинамики и условия взаимосвязи поверхностных вод с подземными.
Среди микрокомпонентов, нормируемых соответствующим Гостом, можно выделить две основные группы [4]: первая включает элементы, ПДК которых обычно намного больше их фоновых концентраций в слабоминерализованных водах (сюда, например, относятся ионы меди, молибдена, свинца, цинка); вторая объединяет элементы, ПДК которых близки к фоновым (например, ионы железа, марганца, фтора, селена, бериллия). При изучении естественных вариаций химического состава подземных вод особое внимание должно уделяться второй группе элементов. Однако, в нарушенных гидрогеохимических условиях загрязнение подземных вод часто определяется резким ростом концентраций элементов первой группы.
Особое место должно отводиться изучению параметров гидрогеохимических систем, контролирующих возможные сдвиги в общем химическом балансе подземных вод при их загрязнении; таковым является, например, окислительно-восстановительный потенциал природного раствора (pH — Eh). В то же время, условия миграции компонентов определяются в значительной степени преобразованием природного органического вещества микробиологическими процессами [7]. Отсюда следует, что контроль качества подземных вод должен включать в себя изучение содержания в воде органических веществ и микроорганизмов на основе специальных видов физико-хи-мических и микробиологических анализов водных проб.
Важное значение имеют выявление и последующий контроль за распределением маркирующих компонентов. К ним могут относиться любые (естественные или техногенные) элементы и соединения, повышенные или, наоборот, пониженные (по сравнению с фоновыми) концентрации которых характерны для наблюдаемых источников загрязнения или пополнения подземных вод. Наблю-
дения за миграцией этих компонентов позволяют:
а) идентифицировать поверхностные и глубинные источники питания водоносных горизонтов; б) определить пути транзита, участки и интенсивность разгрузки подземных вод; в) оценить скорость движения подземных вод и величину инфильтрационного питания через зону аэрации (гл. 23).
19.4.2, 0 требованиях к качеству гидрохимического опробования
Гидрохимическое опробование базируется на использовании прямых методов (отбор проб воды или образцов водоносных пород) или косвенных (гидрогеофизические методы индикации). Основным источником информации являются химические анализы проб из пунктов режимной сети, состав которых не должен оыть искажен физико-хи-мическими процессами, активно протекающими в стволах скважин [6, 9, 10]. Для исключения существенных погрешностей гидрохимического опробования, отбору проб должна обязательно предшествовать прокачка скважин, причем обычно ее минимальный объем трудно определить заранее. Как показывает опыт, рекомендуемый в ряде руководств отбор воды в количестве двух-трех обводненных объемов скважины может оказаться недостаточным. Наиболее надежными показателями необходимой интенсивности прокачки можно считать параметры, непосредственно отражающие состояние физико-химической системы [11]: удельная электропроводность, pH-Eh и температура; все они достаточно легко оцениваются в полевых условиях. Стабилизация этих параметров при прокалке может служить критерием для допустимости отбора гидрохимической пробы (в любом случае она должна отбираться на уровне фильтра); если требуемый для этого объем прокачки слишком велик, то скважина должна рассматриваться как некондиционная: следует помнить, что
увеличение интенсивности и продолжительности прокачки в условиях неоднородного гидрохимического разреза может вызвать «подтягивание» к фильтру (сверху или снизу) вод иного состава. В то же время, на такого рода прокачку иногда имеет смысл идти сознательно, коль скоро существует опасение, что загрязнение приурочено к тонкой проводящей зоне, не вскрытой наблюдаемым интервалом скважины. С другой стороны, даже при интенсивных прокачках отбор проб по наблюдательным скважинам часто не отражает наличия так называемых «мик-розитов» в гетерогенных водоносных средах: в относительно застойных зонах химический состав раствора может ощутимо отличаться от наиболее водопроводящих зон.
Для оценки качества опробования может применяться и скважинная резистивипметрия: отбор проб ведется после стабилизации показаний резистивиметра по ходу прокачки. Резистивиметрия наблюдательных скважин может вообще исключить необходимость отбора гидрохимических проб, например, в наблюдениях за процессами загрязнения подземных вод по общей минерализации [6].
При больших значениях последней, возникают дополнительные погрешности опробования в скважинах, вскрывающих одновременно два или более водносных горизонта с различающимися по химическому составу водами: в них идет процесс гравитационного перемешивания вследствие различной плотности воды. Как показали лабораторные исследования, интенсивность подобных процессов достаточно велика и возникают они уже при относительном различии в минерализации вод смежных горизонтов порядка первых десятков процентов. В этом же направлении действуют термоконвективные точки в стволе. Поэтому поинтервальный отбор проб в подобных условиях ненадежен, и такие скважины должны исключаться из опробования или оборудоваться по специальной схеме фильтрами из изолированных секций (см. разд. 19.3). В противном случае, например, границу раздела (узкую переходную зону) между плотными сточными растворами, фильтрующимися от бассейнов промстоков, и пластовой водой удается зафиксировать достаточно надежно лишь в
