Мониторинг подземных вод

Пробы воды из наблюдательных несамоизливающихся скважин выполняют с помощью погружных насосов или методом желонирования. В последнем случае достоверность информации ограничивается результатами определения компонентов, не изменяющих свойств при контакте с атмосферой. Воды колодцев могут быть отнесены к подземным лишь условно, так как они в той или иной мере аэрированы, взаимодействуют со стенками колодца, часто содержат несвойственные подземным водам соединения из-за присутствия посторонних предметов, хлорирования. Перед отбором застойные колодцы необходимо прокачать, интенсивно эксплуатируемые можно не прокачивать. Объем пробы, отбираемой для определения суммарной альфа- и бета-активности, должен составлять не менее 1,5-2,0 л. Емкость, в которую отбирают и в которой хранят воду, не должна являться источником загрязнения пробы посторонними веществами или утраты ее отдельных компонентов вследствие взаимодействия с материалом сосуда, испарения. Предпочительно использовать емкости из полиэтилена, фторопласта или поликарбонатных полимеров, с герметичными винтовыми пробками из тех же материалов или с изопреновыми прокладками. Нежелательно использование пробок из резины. Непосредственно после отбора в сосуд с пробой добавляют консервант (азотную кислоту) из расчета 10 мл концентрированной кислоты на 1 литр пробы, достигая рН <1. Максимальная продолжительность хранения пробы с консервантом не должна превышать 2-х недель, при этом пробу хранят в темноте при температуре 3-7⁰С. В любом случае необходимо по возможности сократить время от отбора до измерения пробы. В исключительных случаях можно обойтись без консервантов, однако, интервал между отбором и анализом пробы не должен превышать 1-2 суток. Емкости с отобранными пробами должны быть четко промаркированы и доставлены в лабораторию в возможно короткое время. В рабочем журнале фиксируют номер пробы, дату, место и условия отбора, внешний вид воды, количество и тип консерванта (Методические …, 1985; Гольдберг и др, 1987).

Подземные воды, вскрытые шурфами или скважинами, а также поверхностные воды, анализируются как непосредственно у водопункта, так и в стационарных условиях. Непосредственно у водопункта (по скважинам после предварительной пробной откачки) производится определение щелочно-кислотного показателя (рН), концентраций растворенного кислорода, сероводорода, свободной углекислоты, закисного и окисного железа, закиси и окиси азота и других элементов, замеряется окислительно-восстановительный потенциал, температура, дебит, фильтрационно-ёмкостные свойства горных пород (коэффициенты фильтрации и пьезопроводности), параметры пористости (общая, открытая, проточная), абсолютные отметки статических уровней до начала эксплуатации, положение пьезометрической (напорные условия) или гипсометрической (безнапорные условия) поверхности подземных вод (пьезометр, замеры уровней в скважинах, абсолютные отметки устьев, глубинные уровни), мощность коллекторов. Определение общей минерализации, макро- и микрокомпонентного состава вод (HCO₃^-, CO₃^2-, SO₄^2-, Cl^-, NO₂^-, NO₃^-, F^-, Br^-, J^-, B^-, Si, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, NH₄⁺, Al³⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Mo⁶⁺, As⁵⁺, Bi³⁺, а также U, Ra, Th), газов (O₂, CO₂, H₂S, Rn, He), органики (С_общ, гуминовые, фульво- кислоты, фенолы, нефтепродукты, органика водорастворенная, органическое вещество, жирные кислоты (муравьинная, уксусная) выполняется в стационарных условиях, для чего проводится отбор водных проб в полиэтиленовые канистры объемом 2-2,5 литров. Отобранные пробы должны консервироваться концентрированной азотной кислотой в количестве 10 мл на 1 л воды.

При проведении гидрогеологических исследований особое внимание следует обратить на изучение защитных свойств пород зоны аэрации путем определения их сорбционных параметров. Косвенным показателем условий миграции загрязняющих веществ через зону аэрации может являться распределение их концентрации в вертикальном разрезе. Пробы на определение сорбционных параметров отбираются из пылеватых и глинистых грунтов, анализу подлежат также алевролитовая и пелитовая фракции песчаных и крупнозернистых отложений. Должна быть опробована каждая литологическая разность пород; в интервале 0–1 м пробы отбираются в среднем через 0,25 м, до уровня грунтовых вод первые 10 м через 0,5 м и далее через 1 м и с контактов пород. Натурное изучение сорбционных параметров производится на специальных типовых участках с характерным геолого-литологическим разрезом в зоне максимального воздействия проектируемого предприятия.

Опытно-миграционные работы позволяют получить количественные параметры миграции загрязнителя в водоносных пластах, что дает возможность проводить соответствующие расчеты, делать прогнозы, моделировать процессы загрязнения подземных вод. Суть рассматриваемого метода заключается в запуске в водоносные горизонты химически инертных веществ или тепловых трассеров-индикаторов через приемные скважины и слежение за их перемещением в водоносном пласте (Кирюхин и др., 1993).