2020-01-14
119
Подземные воды - воды, находящиеся в верхней (до глубины 12-16 км) части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии. Подземные воды формируются в основном из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся в землю на некоторую глубину, и из вод из болот, рек, озер и водохранилищ, также просачивающихся в землю. Количество влаги, прогоняемой таким образом в почву, составляет ~ 15-20 % общего количества атмосферных осадков.
Проникновение вод в грунты (водопроницаемость), слагающих земную кору, зависит от физических свойств этих грунтов. В отношении водопроницаемости грунты делятся на три основные группы: водопроницаемые, полупроницаемые и водонепроницаемые или водоупорные.
К водопроницаемым породам относятся крупнообломочные породы, галечник, гравий, пески, трещиноватые породы и т.д. К водонепроницаемым породам - массивно-кристаллические породы (гранит, порфир, мрамор), имеющие минимальную впитывать в себя влагу, и глины, пропитавшись водой, в дальнейшем ее не пропускают. К породам полупроницаемым относятся глинистые пески, лесс, рыхлые песчаники, рыхловатые мергели и т.п.
Подземные воды в земной коре распределены в двух этажах. Нижний этаж содержит ограниченное количество воды. Основная масса воды находится в верхнем слое осадочных пород. В нем по характеру водообмена с поверхностными водами выделяют три зоны: зону свободного водообмена (верхнюю), зону замедленного водообмена (среднюю) и зону весьма замедленного водообмена (нижнюю). Воды верхней зоны обычно пресные и служат для питьевого, хозяйственного и технического водоснабжения. В средней зоне располагаются минеральные воды различного состава. Это - древние воды. В нижней зоне находятся высокоминерализованные рассолы. Из них добывают бром, йод и другие вещества.
По условиям залегания выделяют три типа подземных вод: верховодку, грунтовые и напорные, или артезианские.
Верховодкой называются подземные воды, залегающие вблизи поверхности земли и отличающиеся непостоянством распространения и дебита. Обычно верховодка приурочена к линзам водоупорных или слабо проницаемых горных пород, перекрываемых водопроницаемыми толщами. Верховодка занимает ограниченные территории, это явление - временное, и происходит оно в период достаточного увлажнения; в засушливое время года верховодка исчезает. Верховодка приурочена к первому от поверхности земли водоупорному пласту. В тех случаях, когда водоупорный пласт залегает вблизи поверхности или выходит на поверхность, в дождливые сезоны развивается заболачивание.
К верховодке нередко относят почвенные воды, или воды почвенного слоя. Почвенные воды представлены почти связанной водой. Капельно-жидкая вода в почвах присутствует только в период избыточного увлажнения.
Грунтовые воды. Грунтовыми называются воды, залегающие на первом водоупорном горизонте ниже верховодки. Обычно они приурочены к выдержанному водонепроницаемому пласту и характеризуются более или менее постоянным дебитом. Грунтовые воды могут накапливаться как в рыхлых пористых породах, так и в твёрдых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод представляет собой неровную поверхность, повторяющую, как правило, неровности рельефа в сглаженной форме: на возвышенностях он ниже, в пониженных местах - выше. Грунтовые воды перемещаются в сторону понижения рельефа.
Напорные, или артезианские воды. Напорными называют такие воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Область питания у артезианских вод обычно лежит выше области стока воды и выше выхода напорных вод на поверхность Земли.
Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей. Под загрязнением нефтепродуктами подземных водных объектов понимается поступление, нахождение и распространение в подземных водах и водовмещающих породах нефтепродуктов, а также продуктов их деструкции, в одной или нескольких миграционных формах в количествах, превышающих естественный фон или установленный допустимый уровень.
Попадая в водоносные горизонты, нефтепродукты распространяются с потоком подземных вод в следующих основных формах:
1) как несмешивающаяся с водой жидкость в виде слоя (линзы) нефтепродуктов;
2) истинный раствор с водой (водорастворенные углеводороды);
3) в эмульгированном и парообразном состоянии. Первые две миграционные формы (жидкие нефтепродукты и водорастворенные углеводороды) определяют основные масштабы очага и интенсивность загрязнения нефтепродуктами подземных вод. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека, но и для биоты в целом, 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.
Важнейшей особенностью загрязнения нефтепродуктами геологической среды является то, что даже после ликвидации первичного источника загрязнения и откачки жидких нефтепродуктов, остаточная насыщенность углеводородами грунтов зоны аэрации и водоносных пород создают условия длительного загрязнения подземных вод. Обычно удается удалить лишь менее половины утерянных нефтепродуктов. Удаление остаточных нефтепродуктов из геологической среды продолжается, как показывает и отечественная и зарубежная практика, десятки лет. Поэтому произошедшее загрязнение подземных вод чрезвычайно устойчиво и трудно устранимо. По этой причине борьба с таким загрязнением подземных вод, как правило, должна сводиться к локализация очага загрязнения посредством постоянно осуществляемых специальных защитных мероприятий.
