Тема: аналіз та інтерпретація одержаних експериментальних даних та їх ранжування

Метою роботи є опанування аналізом та інтерпретацією одержаних даних та їх ранжування.

Завдання:

Ознайомитись з проведенням санітарно-топографічною характеристикою місця розташування джерела водопостачання, оцінки земельної ділянки, відведеної під джерело водопостачання за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами; санітарно-технічного обстеження вододжерела.

Визначення санітарного стану ґрунту в зоні активного живлення вододжерела, створення екологічного паспорту джерела водопостачання.

Проведення ранжування територій за ступенем нітрогенного забруднення води децентралізованих джерел водопостачання.

Термінологічний словник:

Агресивна вода – вода, що вміщує в собі вільні кислоти і хімічно руйнує карбонатні п. і навіть бетон.

Артезіанська вода – вода між двома водонепроникними верствами з однобічним або двобічним нахилом, яка утворює водонапірний басейн.

Артезіанський басейн – гідрогеологічна структура, приурочена до западин, виповнених переважно осад. верствуватими породами, що містять артезіанські води.

Ботометр – прилад для взяття проб води із заданих глибин з поверхневих водойм (морів, річок) та з розвідувальних і гірничих виробок.

Верховодка ґрунтова - син.: Води ґрунтові. Вільна гравітаційна волога, що володіє властивостями ґрунтових вод і створює тимчасовий водоносний горизонт, що цілком перебуває в ґрунтовій товщі, не зв'язаний гідравлічно з горизонтом ґрунтових вод.

Вода підземна — у широкому розумінні слова — вся вода, що перебуває в земній корі в будь-якому стані або формі. У вузькому розуміння - рідка вода, що заповнює порожнини й пори в гірських породах.

Води ґрунтові — вільна гравітаційна волога, що утворює у ґрунті водоносний горизонт, що виявляє по появі дзеркала вільної води в шпарі (колодязі, шурфі), що проникає в цей горизонт.

Води ґрунтові — вільна гравітаційна волога, що утворює у ґрунтовій товщі єдиний водоносний обрій, дзеркало якого періодично перебуває в ґрунті.

Води ґрунтові — див. Поверхнево - ґрунтова вода.

Води ґрунтові атмосферні (термін запропонований А. А. Роді) – ґрунтові води, що формуються на даній ділянці території за рахунок інфільтрації вологи опадів, що випадають на його поверхню.

Вододіл ґрунтових вод – лінія, що сполучає найвищі точки поверхні ґрунтових вод і розмежовує потоки ґрунтових вод, які рухаються в різних напрямах.

Вуглекислі води – води, до складу яких входить не менш як 0,25 г/л розчину вільної вуглекислоти.

Гідрологія ґрунтова — вчення про ґрунтову вологу: про її властивості, про водні властивості ґрунтів, про водний режим ґрунтів і його елементів і факторів, про участь ґрунтової вологи в процесах ґрунтоутворення й у житті рослин.

Дебіт (лат. – витрачання) – кількість води, яку дає джерело або гірнича виробка за одиницю часу. Вимірюється в л/сек (хв, год) або в м³/сек.

Мода – це варіанта, яка найчастіше повторюється в ряді розподілу

Підземні води – води, що містяться в гірських породах нижче від поверхні Землі до 15 км. За фізичним станом виділяють П. в.: пароподібні гігроскопічні, капілярні, гравітаційні, в твердому стані, кристалізаційні та хімічно зв’язані

Ситуаційний план – план місцевості, на якій розміщено досліджуваний об’єкт і його найближче оточення. Ситуаційний план характеризує розміщення об’єкта по відношенню до навколишньої забудови, розриви від прилеглих житлових будинків, промислових підприємств, транспортних магістралей і т.п.

Санітарно-топографічна характеристика місця розташування джерела водопостачання

Рельєф місцевості. На топографічній карті показано рельєф місцевості, характер якого відіграє важливу роль для вирішення місця розташування вододжерела, особливостей його живлення та ін.

Рельєф місцевості зображають за допомогою горизонталей, тобто кривих, які з’єднують однакові за висотою точки місцевості.

Нанесення на план місцевості горизонталей дозволяє: визначити загальний вид рельєфу, його окремі форми, їх розміри і взаємне розташування; встановити абсолютні висоти над рівнем моря будь-якого місця земної поверхні. Форми горизонталей зберігають геометричну схожість дійсних форм на місцевості. Розрізняють основні і додаткові горизонталі. Перші завжди наносяться суцільною чорною лінією, другі – проводяться на карті через половину основної висоти перерізу. Висота перерізу – це відстань по висоті між двома основними горизонталями. Зазвичай горизонталі наносять через 0,5; 1; 5м або 10м. За кількістю горизонталей можна визначити стрімкість схилу. Чим крутіший ухил місцевості, тим ближче розташовані горизонталі одна до одної.

Для того щоб визначити випуклу форму рельєфу від увігнутої (гору, хребет від котловини), використовують бергштрихи, що являють собою перпендикулярні штрихи вздовж горизонталей, які вільними кінцями звернені в сторону зниження ухилу. Якщо зображена гора чи пагорб, то бергштрихи направлені від вершини, якщо котловина, - то в сторону її дна. Визначити напрямок схилів і читати форму рельєфу на планах можна також за відмітками місцевості, які представлені на горизонталях. Верхівка вказаних цифр завжди звернена в сторону підвищення ухилу. На картах наявні відмітки висот окремих точок, за якими також визначають напрямок ухилу місцевості.

За абсолютними відмітками місцевості можна визначити відстань по висоті між двома сусідніми горизонталями, тобто висоту перерізу. Для цього різницю двох горизонталей ділять на число проміжків між горизонталями, до яких відносяться відмітки. Частка від ділення (в цілих числах) складатиме висоту перерізу. При цьому потрібно слідкувати, щоб горизонталі відносились до одного і того ж схилу.

Наприклад, маємо дві відмітки горизонталей 114,0 і 116,0 з двома проміжками між ними. Величина висоти перерізу 116 – 114 / 2 = 1, це означає, що висота перерізу дорівнює 1м.

Об’єктивним показником характеру рельєфу являється процент ухилу. Для визначення якого проводять розрахунок за формулою:

де Н – різниця висоти між вказаними точками (висота перерізу);

L – відстань між двома цими точками.

Наприклад. Необхідно визначити процент ухилу між артезіанською свердловиною та складом мінеральних добрив. Артезіанська свердловина знаходиться на горизонталі з відміткою 65,0, а склад мінеральних добрив – на відмітці 87,5. Таким чином, різниця у висоті (Н) між даними точками 87,5 - 65,0 = 22,5м; відстань (L) між ними з урахуванням масштабу складає 1375м. розраховуємо: (22,5 × 100)/1375 = 1,7%.

Ситуаційний план. При вивченні ситуаційного плану основна увага звертається на виявлення потенційних джерел забруднення води, якими можуть бути дворові вбиральні, помийні ями, звалища відходів, фільтрувальні або поглинальні колодязі, поля асенізації, а також наземного або підземного зрошування, худобомогильники, гноєсховища, худобні двори, місця видалення та захоронення твердих відходів промислових підприємств, захоронення твердих і рідких радіоактивних відходів, забруднені незатампоновані колодязі (свердловини), кар’єри та інші виїмки ґрунту, наповнені забрудненою водою, стічні води пралень, лазень, промислових підприємств, заготівельних пунктів, тваринницьких ферм, складів отрутохімікатів і т.д. В окремих випадках необхідно також вияснити, які пестициди застосовувались на території поблизу джерела водопостачання.

З метою встановлення можливого зв’язку виявлених джерел забруднення з вододжерелами звертають увагу на відстань між ними, характер ґрунту і рельєф місцевості. Близьке розташування джерел забруднення з ухилом місцевості в сторону вододжерела при каменистому чи крупнозернистому піщаному ґрунті, тріщинуватих чи карстових породах сприяє забрудненню. Віддалене розташування з підйомом місцевості в сторону вододжерела, дрібнозернистий пухкий супіщаний чи суглинковий ґрунт зменшують можливість забруднення води.

За даними ряду досліджень, бактеріальне забруднення в дрібнозернистому пухкому ґрунті може розповсюджуватись від джерела забруднення у напрямку потоку ґрунтових вод на відстань до 80м, проти напрямку потоку – до 20м, в сторону – до 40-45м. масивне хімічне забруднення розповсюджується на значно більші відстані за напрямком підземного потоку.

Географічне розташування. Широта і довгота визначаються за координатними лініями. Цифрові позначення координатних ліній розміщені в проміжках між внутрішньою і зовнішньою рамками карти, на виході кожної лінії координатної сітки.

Відстань між точками (об’єктами). Для того щоб на карті визначити відстань між точками місцевості, користуючись числовим масштабом, потрібно виміряти на карті відстань між даними точками і помножити цю відстань на знаменник масштабу (наприклад, масштаб 1:10000, відстань між об’єктами на карті складає 3,0 см, помноживши 3,0 см на 10000, отримаємо 30000 см, або 300 м). При використанні лінійного масштабу потрібно циркулем або лінійкою виміряти (відкласти) шукану відстань на карті і прикласти її до лінійного масштабу, за надписом якого одразу видно, чому дорівнює фактична відстань на місцевості.

Наприклад. Відстань між складом мінеральних добрив і населеним пунктом складає на карті 14 см. Масштаб 1:25000. помноживши 14 см на 25000, отримаємо 350000 см=3500м=3,5км. Приклавши лінійку до числового масштабу, бачимо, що 1 км відповідає 4 см, тобто 14 см – 14:4 = 3,5 км.

Висота над рівнем моря. На картах висота окремих об’єктів має цифрові позначки. Якщо в точці, яка нас цікавить не вказана спеціальна цифрова відмітка, яка вказує висоту, то її знаходять за показниками висот найближчих горизонталей. Якщо точка розташована безпосередньо на горизонталі, то її висота відповідає цифровій позначці висоти горизонталі. У разі відсутності такого позначення слід підрахувати за найближчою позначкою на суміжних горизонталях, з урахуванням висоти перерізу (різниці висот двох суміжних горизонталей). Висота перерізу вказується за південною рамкою під лінійним масштабом. Визначення висоти при читанні креслень має, як правило, допоміжне значення, але є необхідним для подальшої оцінки різниці висот.

Різниця висот. Для визначення різниці висот слід визначити абсолютні висоти відповідних точок і визначити їх різницю. Різниця висот розміщення точок має велике санітарне значення. Від нього, загалом, залежить можливість забруднення нижче лежачих об’єктів поверхневими стоками, умовами видалення стічних вод самоплинно і т.д.

Оцінка земельної ділянки, відведеної під джерело водопостачання за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами.

Фільтраційна здатність ґрунту. Постановка цієї проби зволиться до наступного: викопують ямку розміром 30×30 см, глибиною 15 см. ямку швидко і одночасно заповнюють водою (12,5 л) і визначають за допомогою секундоміра час вбирання води.

Фільтраційну здатність і вид ґрунту встановлюють за швидкістю вбирання води і оцінюють за таблицею:

Час вбирання води, с	Фільтраційна здатність	Вид ґрунту
До 18	Велика	Велико- та середньозернистий пісок
18-30	Середня	Дрібнозернистий пісок та легкий супісок
30-180	Мала	Легкий суглинок
Понад 180	Незначна	Важкі супіски, суглинки, глина

Рівень залягання ґрунтових вод. Рівень залягання ґрунтових вод визначають за допомогою бура Некрасова. Необхідно пробурити свердловину до рівня залягання ґрунтових вод. У випадку відсутності води до глибини 5 м потреба в подальшому бурінні відпадає, оскільки при цьому висота фільтруючого шару буде дорівнювати 5 м, що практично виключає небезпеку бактеріального забруднення ґрунтового потоку навіть на полях асенізації при дрібнозернистих ґрунтах.

Напрямок ґрунтових вод. Ґрунтові води, як правило, рухаються в напрямку ухилу водотривкого шару. Визначити напрямок ґрунтових вод можна наступними способами. Орієнтовно – по загальному схилу місцевості. Загальний схил місцевості визначають візуально, нівеліром, за відмітками топографічних карт. Можна встановити ухил водотривкого шару за гідроізогіпсами, лініями, які з’єднують точки з однаковим рівнем ґрунтових вод.

Якщо неподалік є річка, можна орієнтовно визначити напрямок ґрунтових вод за її течією. Зазвичай ґрунтові води протікають під кутом 45^о в напрямку течії.

Швидкість руху ґрунтових вод. Орієнтовно швидкість руху ґрунтових вод (V) можна розрахувати за формулою Дарсі:

V = К × і,

де К – коефіцієнт фільтрації водомісткої породи. Його визначають експериментальним шляхом чи знаходять за довідником;

і – ухил водоносного горизонту, встановлений за допомогою нівеліра при одночасному визначенні напрямку ґрунтових вод або за гідро ізогіпсами. Найбільш приблизно швидкість руху ґрунтових вод при звичних ухилах (і =0,001-0,007) можна приймати для крупнозернистих пісків – 1,5-2,0 м/добу, дрібнозернистих – 0,5-1 м/добу (по Є.А. Замарину).

Знаючи швидкість і напрямок руху ґрунтових вод, можна визначити проміжок часу, через який забруднення може потрапити до місця водозабору. Швидкість руху ґрунтових вод зазвичай невелика і коливається від кількох сантиметрів до 1-3 м на добу.

Наприклад, якщо швидкість руху ґрунтових вод 0,5 м/добу, то забруднення, які проникли в ґрунтовий потік на відстані 100 м вище колодязя, можуть потрапити в нього лише через 200 діб. При встановленні швидкості руху ґрунтових вод слід враховувати, що лише частина хімічних речовин (хлориди, нітрати) рухаються з тією ж швидкістю що і ґрунтовий потік. Більша частина хімічних забруднень рухається в 1,5 рази повільніше, ніж ґрунтові води. Це явище пов’язане з поглинальною здатністю ґрунтових порід. Переміщення бактеріальних забруднень в 2-2,5 рази повільніше, ніж швидкість потоку ґрунтових вод.

Визначення оптимального розміру санітарного розриву. Великий науково-практичний інтерес при обґрунтуванні санітарних розривів між місцями водозабору та джерелами забруднення являють собою данні щодо тривалості виживання патогенних і санітарно-показових мікроорганізмів в рухомому потоці ґрунтових вод. Цей період не перевищує 180-200 діб, а час повної мінералізації органічних речовин складає близько 400 діб. Користуючись формулою Салтикова-Беліцького, завжди можна розрахувати необхідну зону санітарного розриву між джерелом зосередженого забруднення ґрунту і місцем водозабору з урахуванням місцевих ґрунтових і гідрогеологічних умов.

Де L – допустима відстань між джерелом забруднення і точкою водозабору;

t – необхідний проміжок часу руху води між джерелом забруднення і точкою водозабору (приймається час, який відповідає бактеріальному забрудненню 200 діб, а для хімічного -400 діб);

К – коефіцієнт фільтрації, знаходиться в польових або лабораторних умовах, експериментально або за таблицями: це довжина траєкторії, яку може проходити за одиницю часу вода, яка рухається вертикально в різних ґрунтах; як правило виражається в м/добу; коефіцієнт К приймається: для суглинків 0,0043, для супісків 0,0216, для тонкозернистих пісків 0,0432, для дрібнозернистих пісків 0,2160, для середньозернистих 0,4320 м/добу;

n ₁ – рівень підземних вод в районі забруднення водоносного горизонту, визначається експериментально;

n ₂ – рівень води водоносного горизонту в точці водозабору;

μ – активна пористість (відношення об’єму пор зразка породи, по якому рухається вода, до загального об’єму цього зразка), величина μ для крупнозернистих пісків дорівнює 0,15, для дрібнозернистих – 0,35.

Однак ця формула придатна лише тоді, коли водомісткою породою є дрібно- та середньозернисті піски. Якщо водомісткий шар являє собою крупнозернисті породи, до величини L необхідно додати значення коефіцієнта запасу (А), який розраховується за формулою:

А = а₁ + а₂ + а₃,

де а₁ – величина радіуса депресійної лійки; вірогідне значення максимального радіуса депресійної лійки, за С.П. Зайцевим, складає: для пісків крупнозернистих 300-400 м, грубозернистих 400…500 м, гравію дрібного 400…600 м, середнього 500…600 м, крупного 1500…3000 м;

а₂ – значення, що залежить від величини джерела забруднення і коливається від 10 до 100 м;

а₃ – охоронна зона, яка порушує гідравлічний зв'язок факелом забруднення і периферійним кінцем радіуса депресійної лійки водозабірної споруди (10…15 м).

В зв’язку з тим, що дальність бактеріального забруднення в 2 рази менша, ніж хімічного, в окремих випадках, знайдену величину санітарного розриву за вказаною формулою можна зменшити вдвічі.

Санітарно-технічне обстеження вододжерела.

Визначення запасу води в колодязі.

Об’єм води в колодязі визначають шляхом множення площі перерізу зрубу на висоту стовпчика води в ньому. Висоту стовпчика води визначають за допомогою шнура з грузилом і сантиметровою стрічкою. Площа перерізу (S) знаходиться за формулою:

при квадратному перерізі S = а²,

де а – довжина сторони колодязя;

при круглому перерізі ,

де π – 3,14,

d – діаметр перерізу колодязя.

Визначення дебіту води в колодязі. Відмічають вихідне положення рівня води в колодязі, швидко відкачують воду насосом або вичерпують відрами і відмічають степінь зниження рівня води. За годинником відмічають час, протягом якого колодязь наповниться водою до вихідного положення. Дебіт колодязя дорівнює частці від ділення прибулої кількості води на час наповнення колодязя.

Наприклад, якщо колодязь з площею поперечного перерізу 0,9 м² наповнюється на висоту 0,5м за 1 год., то його дебіт дорівнює (0,9 × 0,5) / 1 = 0,45 м³ або 450 л/год. Якщо рівень води при відкачуванні не падає, то за дебіт колодязя приймають ту кількість води, яку відкачали за даний проміжок часу. Наприклад, за 30 хв. З колодязя вичерпали 60 відер води (відро об’ємом 10 л), а рівень її в колодязі не змінився. Відповідно, дебіт колодязя дорівнює 600 л води на 30 хвилин або 1200 л на годину.

Правила улаштування колодязя. Місце облаштування колодязя необхідно вибирати на озелененій території, яка не затоплюються паводковими водами. При влаштуванні криниць необхідно дотримуватись наступних вимог:

1) стінки колодязя повинні бути щільними, за ізольованими від попадання поверхневого стоку (дощових і талих вод);

2) для облицювання колодязя рекомендують бетонні або залізобетонні кільця (цемент порт ланд марки не нижче «500», що не містить різних домішок); при їх відсутності допускається використання кераміки, каменю, дерева;

3) камінь для колодязів повинен використовуватися з міцних стійких порід і викладатись на цементному розчині (цемент порт ланд марки не нижче «500»);

4) при влаштуванні дерев’яних зрубів повинні використовуватись колоди товщиною не менше 15 см, дерево повинне бути хорошої якості, витримане 5-6 місяців, пряме, без глибоких тріщин, не заражене грибком; бажано використовувати вільху, в’яз, модрину (дуб та сосна на першому етапі можуть надавати воді присмак та запах);

5) виведення стінок колодязя повинне буту на 0,7-0,8 м вище поверхні землі;

6) навколо колодязя необхідно облаштувати глиняний «замок» глибиною 2 м і шириною 1 м, потім зробити кам’яне або бетонне вимощення шириною 2 м з нахилом 0,1 м від криниці;

7) для захисту колодязя від забруднення поверхневими стоками влаштовують канави з відводом стоків в сторону від колодязя;

8) щоб запобігти забрудненню, верх колодязя закривається кришкою, чи залізобетонним перекриттям з люком, що закривається кришкою, і влаштовується навіс;

9) для попередження виникнення мутності води і полегшення чистки дно колодязя повинне покриватись фільтруючим шаром піску, гравію, чи щебеню товщиною 20-30 см.

Епідеміологічне обстеження вододжерела. В першу чергу, необхідно з’ясувати чи немає серед населення, що користується даним вододжерелом, захворювань, які передаються водою (холера, черевний тиф, паратифи А і Б, дизентерія, гострі ентероколіти, епідемічний гепатит, туляремія, лептоспіроз та ін.). виясняють також, чи не було серед населення перерахованих захворювань протягом останнього року. Наявність подібних захворювань являє двоякий інтерес: а) вони можуть бути водного походження; б) наявність бактеріоносіїв серед населення створює можливість інфікування води в джерелі водопостачання. При наявності захворювань виясняють характер спалаху (число захворювань, їх рух, територіальний розподіл) і результати епідеміологічного обстеження окремих випадків захворювань. Зіставляють час виникнення захворювань з обставинами, які могли б негативно позначитись на якості води (наприклад, ремонт водопідйомного обладнання, проникнення в колодязь талих вод чи атмосферних опадів після сильних дощів, при розташуванні колодязя внизу по рельєфу і т. д.).

Виявляють наявність епізоотій серед тварин в даній місцевості, причому особливу увагу приділяють на захворювання гризунів туляремією, лептоспірозом. Серед захворювань неінфекційного походження звертають увагу на враженість населення флюорозом зубів, наявність випадків водно-нітратної метгемоглобінемії у дітей грудного віку, поширеності гіпертонічної хвороби і т. д.

Можна також здійснити опитування населення щодо якості водопостачання.

Методика оцінки якості питної води і води джерел водопостачання.

ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая» розповсюджується на питну воду, яка подається не лише централізованими господарсько-питними водопроводами, що використовуються для задоволення господарсько-побутових потреб в житлових будинках, культурних, лікувально-профілактичних, дитячих та інших закладах, для виробництва харчових продуктів і для підприємств громадського харчування, для особистої гігієни, а також на воду, що подається населенню цент реалізованими системами гарячого водопостачання.

Стандарт поділяє показники безпеки води на три групи.

Показники органолептичних властивостей води:

1. запах при температурі 20^оС не більше 2 балів; присмак при температурі 20^оС не більше 2 балів; кольоровість не більше 20^о; мутність не більше1,5 мг/л; вода не повинна містити видимих неозброєним оком водних організмів, зважених часток чи плаваючою плівки. У воді повинні бути відсутні мінеральні солі в концентраціях, які впливають на органолептичні властивості води: сухий залишок не більше 1000 мг/л, сульфатів до 500 мг/л, хлоридів до 350 мг/л, загальна жорсткість до 7 мг-екв/л, заліза – до 0,3 мг/л. Вода не повинна містити домішок речовин, що застосовуються для обробки води, або тих, які надходять зі стічними водами, в концентраціях, які впливають на органолептичні властивості води.

2. Показники нешкідливості хімічного складу води включають нормативи для речовин: а) що зустрічаються в природних водах (фтор в 1-му та 2-му кліматичних районах – до 1,5, в 3-му – до 1,2, в 4-му – до 0,7 мг/л; нітрати – до 45 мг/л, стронцій до 2 мг/л, молібден – до 0,05 мг/л, берилій – до 0,0002 мг/л, селен – до 0,001 мг/л, уран – до 1,7 мг/л, радій – до 1,2×10^-10 Кі/л, стронцій – до 4×10^-10 Кі/л); б) які додаються в якості реагентів в процесі обробки води (поліакриламід – до 2 мг/л, срібло – до 0,05 мг/л);
в) що надходять у водойму з недостатньо очищеними стічними водами.

3. Показники епідемічної безпеки: а) колі-індекс не більше 3 або колі титр не менше 300; б) загальна кількість мікроорганізмів не більше 100 в 1 мл.

Оцінка якості питної води місцевих вододжерел. Вода, яку споживає населення без обробки, наприклад свердловин, шахтних колодязів, повинна відповідати загальним вимогам. Однак, неможливо пред’явити вимоги, що визначені в ГОСТ 2874-73. тому для гігієнічної оцінки води шахтних колодязів рекомендують користуватися орієнтовними нормативами: прозорість – не менше 30см, кольоровість – не більше 40^о, запах, присмак – до 2 балів, загальна жорсткість – до 14 мг-екв/л, вміст фтору – до 1,5 мг/л, нітратів до 45 мг/л, колі-титр не менше 100, колі-індекс – не більше 10, мікробне число – до 300-400 в 1 мл, окисність – до 4 мг/л О₂, азоту амонійного – до 0,1 мг/л, азоту нітритів – до 0,005 мг/л.

При оцінці якості води колодязів керуються наступними міркуваннями. Якщо санітарні умови, в яких знаходиться джерело водопостачання, а також результати лабораторних досліджень води придатні, то вода може бути використана для пиття в натуральному вигляді, тобто без будь-якої обробки. Якщо санітарне обстеження і аналіз води вказують на можливість забруднення в криниці, то користуватися водою дозволяється лише за умови знезаражування її шляхом кип’ятіння чи хлорування. В цьому випадку необхідно також покращити санітарний стан колодязя.

Вивчення санітарного стану ґрунту в зоні активного живлення вододжерела.

Точність визначення в ґрунті певних інгредієнтів залежить безпосередньо від способу взяття проб ґрунту і подальшої їх обробки з метою приведення їх в належний для аналізу стан. Підготовчий етап роботи заклечається в тому, що з відібраних зразків готують середню пробу, яку і досліджують. Лише правильно взята середня проба може достатньою мірою відображати склад і властивості досліджуваного ґрунту, і лише в тому випадку дані аналізу можуть використовуватися для правильного висновку.

З метою відбору і складання середньої проби для хімічного аналізу в радіусі 30 м навколо вододжерела намічають 5 точок для відбору проб. В кожній точці викопують шурф перерізом 0,3×0,3 м і глибиною 0,2 м. поверхня однієї із стінок шурфу зачищають ножем. Потім на цій стінці вирізають зразок ґрунту, розмір якого обумовлений наважкою. Якщо необхідно відібрати 200 г ґрунту, розмір зразка повинен бути 20×3×3 см, якщо 500 г – 20×5×3 см.

Відібрані проби ґрунту поміщають в банки з притертими пробками, брезентові або целофанові мішки. Проби нумерують, на схемі роблять відповідні позначки. Відбір проб ґрунту слід здійснювати швидко, відібрані зразки слід захистити від дії сонячних променів і терміново направити в лабораторію з супровідним бланком.

Оцінка фізичних властивостей ґрунту. Без знання гранулометричного (механічного)складу ґрунту неможливо вияснити природній вміст органічних речовин, фільтруючої здатності, повітря- і волого непроникності, здатності до само очистки і т.д. Тому аналіз ґрунту без даних механічного складу являється неповноцінним.

За даними механічного аналізу визначається найменування частинок ґрунту і за переважним їх вмістом тип ґрунту.

Класифікація ґрунтових частинок по Н.А. Качинському.

Найменування частинок	Розмір частинок, мм	Найменування частинок	Розмір частинок, мм
Каміння, гравій	> 3	Пил крупний	0,05...0,01
Пісок крупний	3...1	Пил середній	0,01...0,005
Пісок середній	1...0,25	Пил тонкий	0,005...0,001
Пісок дрібний	0,25...0,05	Мул	<0,001

Класифікація ґрунтів за механічним складом по Н.А. Качинському

Вміст глинистих частинок (діаметром <0,01 мм), %	Вміст піщаних частинок (діаметром >0,01 мм), %	Назва ґрунту за механічним складом
Більше 80	Менше 20	Важкий глинистий
80...50	20...50	Глинистий
50...40	50...60	Важкий суглинковий
40...30	60...70	Середній суглинковий
30...20	70...80	Легкий суглинковий
20...10	80...90	Супіщаний
10...5	90...95	Піщаний
Менше 5	Більше 95	Пухкий піщаний

Найбільш важливе значення при механічному аналізі ґрунту має визначення процентного складу фізичної глини, фізичного піску та мулистої фракції, від кількості яких залежать фізичні властивості ґрунту. При значному вмісті глинистої фракції (понад 75-80%) створюється велике протистояння ґрунту при фільтрації, збільшення фракції частинок розміром понад 0,01 мм, навпаки, сприяє добрій фільтрації.

Оцінка хімічних показників забруднення ґрунту. При оцінці хімічних показників забруднення ґрунту слід пам’ятати, що безпосередньо оцінити санітарний стан ґрунту можна за величиною санітарного числа і лише для бідних на гумус ґрунтів. При оцінці інших хімічних показників проводиться їх порівняння з аналогічними показниками контрольної ділянки.

На свіже забруднення вказує кількість органічного азоту, вуглецю і хлоридів в досліджуваному ґрунті, яка перевищує аналогічні показники в ґрунті контрольної ділянки. Виявлені підвищенні концентрації аміаку, нітритів і нітратів свідчить про те, що в ґрунті інтенсивно відбуваються процеси трансформації органічних речовин. Підвищенні кількості органічного вуглецю та органічного азоту в ґрунті за відсутності аміаку вказує на забруднення ґрунту і гальмування процесів мінералізації. Наявність в такому ґрунті нітратів та хлоридів в підвищенних кількостях вказує на давність забруднення і завершення процесів мінералізації органічної речовини.

Визначення санітарного числа Хлєбнікова. В залежності від ступеню мінералізації і гуміфікації достатнім показником самоочищення ґрунту є санітарне число Хлєбнікова, що визначається за формулою:

де: С – санітарне число;

А – кількість органічного азоту в ґрунті (в міліграмах на 100 г абсолютно сухого ґрунту); органічний азот визначається шляхом відніманні від суми аміачного і органічного азоту, визначених методом К’єльдаля, кількості азоту аміаку, визначеного в повітряно-сухому ґрунті;

В – кількість ґрунтового білкового азоту в ґрунті (в міліграмах на 100 г абсолютно сухого ґрунту).

Визначення складу ґрунтового повітря. Для додаткової оцінки санітарного стану ґрунту можна використовувати схему складу ґрунтового повітря, запропоновану Є.С. Крамаревою.

Схема санітарної оцінки ґрунту населених місць за хімічним складом ґрунтового повітря в об’ємних процентах.

Санітарна оцінка ґрунту	Склад ґрунтового повітря на з глибини 1 м при температурі 0о тиску 760 мм
СО2	О2	СН4	Н2
Практично чистий	0,38…0,80	19,75…20,3	-	-
Слабко забруднений	1,2…2,8	17,7…19,5	-	-
Середньо забруднений	4,1…6,5	14,2…16,5	-	-
Сильно забруднений	14,5…18	1,7…5,5	0,8…2,7	0,3…3,4

Екологічний паспорт джерела водопостачання.

Еколого-санітарне обстеження джерел водопостачання має ряд переваг: не потребує складної апаратури, відзначається швидкістю отримання результатів і дає можливість оцінити санітарний стан джерела не лише в момент обстеження, але й прогнозувати його на майбутнє. Разом з тим результати еколого-санітарного обстеження певною мірою суб’єктивні, оскільки вони залежать від знань, досвіду і спостережливості особи, яка проводить обстеження. Для того, щоб звести до мінімуму елемент суб’єктивного, складаються спеціальні схеми обстеження вододжерел, використання яких дозволяє методично правильно проводити обстеження, не пропускаючи суттєвих його елементів. Результати обстеження записуються у таблицю:

Екологічний паспорт джерела водопостачання.

І. Паспортні дані
	Адреса джерела водопостачання
	Назва
	Номер
	Характер використання
ІІ. Санітарно-топографічна характеристика місцевості
	Рельєф місцевості
	Географічне розташування
	Висота над рівнем моря
	Ситуаційна характеристика навколишніх забудов, їх фактична відстань та різниця висот
	Характеристика водомістких порід
	Розташування водоносних горизонтів по відношенню до джерела водопостачання
ІІІ. Оцінка земельної ділянки, відведеної під джерело водопостачання за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами
	Фільтраційна здатність ґрунту.
	Рівень залягання ґрунтових вод
	Напрямок ґрунтових вод
	Швидкість руху ґрунтових вод
	Оптимальний розмір санітарного розриву
	Фактичний розмір санітарного розриву
ІV. Санітарно-технічне обстеження вододжерела
	Запас води
	Дебіт води
	Відповідність улаштування: ізоляція зрубу облицювальні матеріали висота виведених стінок наявність глиняного замка наявність вимощення наявність спільних відер
	Ступінь озеленення території, наявна рослинність
	Результати епідеміологічного обстеження вододжерела (наявність або відсутність серед населення хвороб інфекційного та неінфекційного походження, які передаються водним шляхом).
V. Оцінка якості питної води
	Органолептичні показники
	Показники нешкідливості хімічного складу
	Показники епідеміологічної безпеки
	Радіологічні показники
VІ. Вивчення санітарного стану ґрунту в зоні активного живлення вододжерела.
	Оцінка фізичних властивостей ґрунту
	Оцінка хімічних показників забруднення ґрунту.
VІІ. Вплив на навколишнє середовище

Ранжування територій за ступенем нітрогенного забруднення води децентралізованих джерел водопостачання.

Протягом останніх десятиліть серйозних змін зазнали кількісні характеристики кругообігу азоту та його сполук, які надходять в об’єкти навколишнього природного середовища з викидами промислових підприємств, побутовими і промисловими стоками, відходами тваринницьких комплексів та ферм, мінеральними добривами. За останні 5-7 років у структурі забруднення сільськогосподарської продукції відбулися суттєві зміни: на перше місце серед усіх забруднювачів вийшли нітрати – 75 %, доля важких металів складає – 15 %, пестицидів – 8 %. При цьому слід зазначити, що основними джерелами надходження нітратів в навколишнє середовище являються азотні мінеральні добрива. Ситуація ще біль ускладнюється внаслідок неконтрольованого використання мінеральних добрив приватними фермерськими господарствами.

Джерелом азоту в природних водах є розкладені білкові залишки, трупи тварин, сеча, фекалії. Внаслідок процесів самоочищення складні азотовмісні білкові сполуки і сечовина мінералізуються з утворенням амонійних солей, які в подальшому окислюються спочатку до нітритів і зрештою до нітратів. Нітрати є кінцевим продуктом окиснення амонійних солей. У чистих природних водах вміст азоту нітратів не перевищує 1-10 мг/л. Однак виявлено, що упродовж останніх десятиліть вміст нітратів у підземних та поверхневих водах зростає. Вживання населенням води, забрудненої нітратами являє потенційну для здоров’я.

Проведені дослідження свідчать про значну варіацію концентрацій нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання на території Житомирської області.

З метою ранжування територій за ступенем нітрогенного навантаження необхідно визначити впорядковані або структурні середні концентрації нітратів у воді децентралізованих джерел водопостачання. Найбільш об’єктивним показником в цьому відношенні є мода (Мо). Мода найбільш вірогідно відображає середній рівень забруднення в просторовому відношенні. Отримані величини абстрактні і можуть не співпадати з жодним з індивідуальних значень концентрацій нітратів.

Найбільш об’єктивним показником забруднення ґрунтових вод є вода децентралізованих джерел водопостачання громадського користування. Оскільки, за стан об’єктів водопостачання і якість води в них несуть відповідальність органи місцевого самоврядування, обстеження зазначених об’єктів здійснюється не рідше одного разу на півріччя.

Відбір проб води проводиться у відповідності до ГОСТ 4979-49.

Дослідження води на вміст нітратів проводиться згідно ГОСТ 18826-73.

На основі отриманих результатів для кожної адміністративно-територіальної одиниці будуємо інтервальний ряд розподілу. Для чого необхідно спочатку визначити частоту f (число, яке показує, як часто варіант зустрічається в ряді) в зазначених межах по відношенню до ГДК. Результати записуємо в таблицю рядів розподілу:

Концентрації нітратів, мг/л	Частота f
До 45 45-90 … 450 і більше

Моду визначаємо за формулою:

де х₀ – нижня межа модального інтервалу;

h – ширина модального інтервалу; f_m – частота модального інтервалу;

f_{m - 1,} f_{m + 1} - частота попередньо і наступного інтервалів відносно модального.

Визначаємо число утворених груп за формулою Стерджесса:

m = 1 + 3,322 lg n,

де m – число груп,

n – чисельність одиниць сукупності.

Число груп, яке відповідає обсягу сукупності n і розраховане за формулою Стерджесса, наведено в таблиці:

N	15-24	25-44	45-89	90-179	180-359	360-719	720-1439
M

Розмір інтервалу розраховують за формулою:

де х_max, x_min – найбільше і найменше значення ознаки.

Контрольні питання

1. Які параметри входять до санітарно-топографічної характеристики місця розташування вододжерела?

2. Яким чином проводиться оцінка земельної ділянки, відведеної під джерело водопостачання за ґрунтовими та гідрогеологічними умовами?

3. Наведіть основні етапи санітарно-технічного обстеження вододжерела.

4. Що таке екологічний паспорт вододжерела?

5. Як проводиться ранжування територій за ступенем забруднення?

Список рекомендованої літератури:

1. ГОСТ 17.2.6.01 – 86. Охрана природы. Атмосфера. Приборы для отбора проб воздуха населенных пунктов. Общие технические требования. – М., 1986. 5 с.

2. Камінський Б.Т., Камінський Д.Б., Федишин Б.М. Хімія води і водних розчинів. / За ред. Б.Т. Камінського. – Житомир: ЖІТІ, 2000. - 419 с.

3. Посудін Ю.І. Методи вимірювання параметрів навколишнього середовища: Навч. пос. К.: Світ, 2003.- 286 с.

4. Боголюбов В.М., Замостян В.П., Білявський Г.О. ГІС-освіта в екології: проблеми і перспективи розвитку/ Наукові записки НаУКМА: К. – 2001. т.18