Причины, последствия и решения загрязнения грунтовых вод

Загрязнение грунтовых вод происходит в результате попадания опасных веществ в землю в естественные подземные водные резервуары, известны как водоносные горизонты. Как только выброшенные загрязняющие вещества попадают в воды под землей, они вызывают загрязнение. Это один из видов загрязнения воды, который по большей части вызван выбросом веществ либо намеренно, либо нечаянно в результате антропогенной деятельности или природных причин.

Загрязняющие вещества обычно перемещаются в водоносных горизонтах в зависимости от биологических, химических и физических свойств. Подобные процессы, как диффузия, дисперсия, адсорбция, а еще скорость движения воды часто помогают перемещению. Но в общем, перемещение опасных веществ в границах горизонта воды обычно происходит плавно, поэтому их концентрация, в основном, высока и имеет форму, называемую шлейфом.

Источник: Canva

По мере распространения шлейфа он может соединиться с родниками и подземными колодцами, делая их небезопасными для использования человеком. Таким образом, в данной статье рассматриваются причины, результаты и разные решения проблемы загрязнения грунтовых вод.

Причины загрязнения грунтовых вод

1. Натуральные источники

Вещества природного происхождения, имеющиеся в почве и горных породах, могут растворяться в воде, вызывая ее загрязнение. Эти вещества включают сульфаты, железо, радионуклиды, фториды, марганец, хлориды и мышьяк. Другие вещества, например разлагающиеся материалы в почве, могут пробиваться в воды под землей и передвигаться одновременно с ними в виде частиц.

По данным ВОЗ, самыми популярными загрязнителями являются фтор и мышьяк. Естественную причину загрязнения можно проверить при помощи платформы оценки грунтовых вод (GAP). GAP оценивает уровень загрязнения, применяя экологические, геологические и топографические данные.

2. Септические системы

По всему миру септические системы считаются главной причиной загрязнения грунтовых вод. Загрязняющие вещества вытекают из санузлов, септиков и ям для сточной воды. 25% подсобных хозяйств в Америке, к примеру, во многом зависят от септических систем для утилизации собственных отходов. Такое большое количество пользователей, полагающихся на систему, ее делает одним из самых главных загрязнителей.

Помимо того, неверно спроектированные и протекающие септические системы выбрасывают в воды под землей такие загрязняющие вещества, как нитраты, масла, бактерии, химикаты, средства для мытья и вирусы.

Коммерческие канализационные колодцы представляют еще серьезную опастность, поскольку они выделяют органические химикаты, например трихлорэтан. Законы большинства стран требуют, чтобы колодец-отстойник построили далеко от водных источников, чтобы устранить загрязнение, но иногда это не так.

3. Утилизация опасных отходов

Опасные отходы, например фотохимикаты, моторное масло, кулинарный жир, растворители краски, лекарства, химикаты для бассейнов, краски и садовые химикаты, нельзя выкидывать в канализационные колодцы или конкретно в среду которая нас окружает, поскольку они вызывают серьезное загрязнение. Эти химикаты должны утилизироваться при помощи лицензированного специалиста по утилизации опасных отходов.

4. Нефтепродукты

Резервуары для хранения нефтепродуктов находятся либо под землёй, либо над землёй. Помимо того, перевозка нефтепродуктов по большей части выполняется под землёй при помощи трубопровода. Утечки таких веществ приводят к загрязнению воды.

По оценкам, в Америке каждый год происходит 16 000 утечек веществ химии из грузовиков, контейнеров для хранения, а еще утечек из поездов, особенно при перевозке нефти. Разлитые химикаты разбавляются водой, просачюются в землю и могут вызвать загрязнение почвенных вод.

6-1. Очистка грунтов от загрязнений. Комплексирование схем очистки геологической среды.

5. Твёрдые отходы

По оценкам Палмерской группы по развитию, в развивающихся странах примерно 0.3 до 0.6 кг в день отходов попадает в землю. С другой стороны, в развитых странах от 0.7 — 1.8 кг в день. Химикаты из данных веществ выщелачиваются в почвенные воды через осадки и поверхностный сток.

Отходы также можно собирать и вывозить на свалки. Если на полигонах отсутствует глиняная отделка, химические вещества из отходов будут выщелачиваться и представлять опасность для почвенных вод.

6. Поверхностные водохранилища

Это неглубокие отстойники, применяемые для хранения жидких отходов. В Америке, к примеру, есть более 180 000 поверхностных водохранилищ, которые могут представлять опасность для почвенных вод. Поэтому пруды обязаны иметь глиняную отделку или фильтрат для устранения выщелачивания. В большинстве случаев фильтраты могут быть не качественными, и могут происходить утечки, которые приводят к загрязнению воды.

7. Сельскохозяйственные химикаты

Миллионы тонн сельскохозяйственных химикатов, например как удобрения и пестициды, применяются по всему миру с целью увеличения производства культур сельского хозяйства. Другие заведения, например поля для гольфа, также применяют эти химикаты.

Очень большое применение таких химикатов может привести к загрязнению почвенных вод. Известно, что химические вещества, например пестициды, остаются в земля в течение многих лет и при разбавлении водой после дождя просачюются глубже в почвенные воды.

8. Инъекционные колодцы

Они имеют разные назначения — от сбора дождевых вод до удаления промышленных и коммерческих стоков. При отсутствии надлежащего регулирования из нагнетательных скважин могут выбрасываться опасные химические вещества. Благодаря этому при неправильном расположении, регулировании и планировании они могут вызвать загрязнение почвенных вод.

9. Другие причины

Другими причинами загрязнения грунта являются закинутые скважины, которые будут служить путем для попадания опасных веществ в водоносные горизонты. Помимо того, плохо выстроенные скважины, в которых могут отсутствовать подобающие обсадные трубы и крышки, приводят к загрязнению почвенных вод, другими словами загрязняющие вещества попадают в такие скважины.

Еще одной основой загрязнения считается горнодобывающая деятельность, когда в результате выпадения осадков растворимые минералы могут выщелачиваться из участков в почвенные воды.

Экология 11 класс (Урок№5 — Водные ресурсы. Рациональное использование и охрана.)

Источник: Canva

Результаты загрязнения грунтовых вод

1. Сложности со здоровьем

Загрязненные почвенные воды оказывают плохое влияние на человеческое здоровье. В районах, где установка септиков сделана неверно, отходы человеческой жизнедеятельности могут загрязнять источник воды. Отходы содержат бактерии, вызывающие гепатит, способных привести к необратимому повреждению печени.

Кроме того, это способно вызвать дизентерию, которая приводит к тяжёлой диарее, обезвоживанию и в большинстве случаев к смерти. Дополнительные сложности со здоровьем включают отравление, какое может быть результатом применения чрезмерного количества пестицидов и удобрений или природных химикатов. Химикаты просачюются в источники воды и отравляют их. Питье воды из подобного источника может оказать большие и не нужные никому последствия для здоровья.

2. Оказывает влияние на экономический рост

Загрязнение источников грунтовых вод делает район неспособным поддерживать жизнь растений, людей и животных. Население в районе уменьшается, а цена земли обесценивается. Другой эффект состоит в том, что это приводит к уменьшению стабильности в сферах, производство товаров которых зависит от почвенных вод.

Таким образом, предприятия промышленности в пострадавших районах будут вынуждены получать воду из остальных регионов, что может быть очень дорогим. Плюс к этому, они могут быть вынуждены закрыться из-за плохого качества воды.

3. Может привести к губительному влиянию на внешнюю среду, к примеру, на водные системы и экосистему в общем

Загрязнение грунтовых вод может привести к разрушительным экологическим изменениям. Одним из подобных изменений считается потеря конкретных питательных веществ, которые нужны для самоподдержания экосистемы. Помимо того, когда загрязняющие вещества перемешиваются с водой, может случиться изменение водной экосистемы. Водные животные, например рыбы, могут быстро вымирать в результате слишком огромного количества опасных веществ в прудах.

Животные и растения, применяющие загрязненную воду, также могут пострадать. Опасные вещества на протяжении какого-то времени собираются в водоносных пластах, и после того, как они распространятся, почвенные воды могут стать непригодными для использования людьми и животными. Результаты серьезны, тем более для людей, которые полагаются на воды под землей в периоды засухи.

Грунтовые воды высоко решение проблемы

Решения проблемы загрязнения грунтовых вод

1. Законодательство

Во множестве стран существуют законы , которые помогают обезопасить качество грунтовых вод. Нормативы по безопасному питью и чистой воде должны обеспечивать охрану пригодной для питья воды путем установки мер по их соответствию нормам санитарии.

2. Применение очистных систем воды

Очистной системы в точках использования должны быть установлены в точках, раздающих воду для использования человеком. Применяемые методы включают химическую дезинфекцию, кипячение, солнечную дистилляцию, фильтрацию, дезинфекцию воды озоном, абсорбцию активированным углем и ультрафиолетовое обеззараживание.

Фильтры для удаления мышьяка (ARFs) обычно ставятся для удаления присутствующих соединений мышьяка. Обслуживание таких фильтров нужно для того, чтобы пресная вода была всегда безопасной.

Восстановление грунтовых вод также считается дополнительным методом управления. Применяются подобные приемы очистки биологическим способом, как биоаугментация, биослюноотделение, биовентиляция, фиторемедиация и биоспаркинг. Также могут быть применены химические методы, например электролизный обмен, закачка озонового газа, мембранное разграничение и химическое осаждение.

3. Необходимое управление источниками загрязнения

Полигоны должны быть сконструированы учитывая специфики глины и фильтратов. Техобслуживание обязано вестись постоянно. Место размещения полигона также должно быть удалено от зон почвенных вод. Помимо того, опасные отходы не должны сбрасываться на свалку, если она не необходима для этих целей.

Во время строительства и эксплуатации подземных резервуаров важно соблюдать установленные нормы и правила, во избежание загрязнения либо даже судебных исков. Следует установить защитное устройство, осуществляющее функцию резервного копирования утечки, и удалить все неиспользуемые подземные резервуары.

Прокладка подземных трубопроводов должна быть разработана профессионально. Нужно постоянно проводить осмотры и немедленно убирать причины коррозии или утечек.

4. Переработка отходов

Большинство свалок в самых различных странах имеют рядом перерабатывающий завод отходов. Поэтому использованные нефтепродукты следует сдавать в подобные места. Кроме нефти, на перерабатывающие заводы отходов можно сдавать и прочие перерабатываемые материалы, например пластик, бутылки и бумажные отходы. Государство должно обеспечить специализированные пункты приема вторсырья там, где они еще не созданы.

Вместе с прочими экологическими организациями государство может мобилизовать людей для участия в инициативе по переработке отходов. Они способны сделать это путем проведения информационных кампаний и просвещения населения о важности переработки отходов.