Межпластовые и грунтовые воды: различия, особенности, чистота
Все водные ресурсы, сосредоточенные под землей, именуют подземными; основными источниками питьевой воды служат межпластовые и грунтовые воды.
Общая характеристика подземных вод
- По характеру грунта водоносного горизонта:
- Поровые – располагаются в рыхлых, не спрессованных породах;
- Пластовые – содержатся в протяженных осадочных пластах;
- Трещинные – заполняют системы трещин в плотных горных породах;
- Жильно-трещинные – скапливаются в тектонических разрывах.
- По условиям залегания (наличие/отсутствие давления):
- Напорные (межпластовые) – если водоносный горизонт заполнен целиком, при устройстве скважины вода поднимается вверх под напором.
- Безнапорные (грунтовые) – так как отсутствует водоупорный верхний слой и есть сообщение с поверхностью, давление равно атмосферному.
Межпластовые воды
Располагаются ниже грунтовых, в водоносных горизонтах между двумя водоупорными слоями: нижний слой образует «ложе», верхний – «кровлю». Глубина залегания зависит от геологических особенностей местности и может составлять как десятки, так и сотни метров.
Благодаря водонепроницаемости «кровли» межпластовые водные ресурсы не пополняются притоком сверху, а «ложе» не позволяет им просочиться в горизонты, лежащие ниже; как правило, накопление идет за счет латерального притока от мест выклинивания горизонта. Большинство межпластовых вод – артезианские: находятся под большим давлением и при пробивке «кровли» поступают вверх самотеком, вплоть до фонтанирования. Безнапорный вариант встречается нечасто.
Грунтовые воды
Накапливаются в самом ближнем к поверхности постоянном горизонте за счет питания из наземных водоемов, выпадающих осадков – дождя, снега. Очевидно, что интенсивность питания зависит от времени года, потому наполнение водоносного слоя весьма изменчиво.
Такие воды безнапорные, для их извлечения требуются механические или электрические приспособления. А самое главное, грунтовые воды не имеют «кровельной» защиты и потому очень уязвимы для загрязнения сельскохозяйственными химикатами, промышленными стоками и выбросами, осаждениями с автомобильных дорог (ПАУ), бытовыми отходами и так далее.
Разница в химическом составе
Межпластовые воды характеризуются широким и стабильным химическим составом, в них не проникают загрязненные поверхностные стоки. Но действительно ли, как принято считать, они всегда «чистые», свободные от вредных компонентов и безопасные? Нет – поскольку из-за тесного и продолжительного контакта с горными породами, усугубленного давлением, в воде повышается (а часто и многократно превышается!) концентрация минералов, эти породы составляющих. Даже кальций и магний в больших количествах представляют опасность при использовании таких вод в качестве питьевых, не говоря уже о кремнии, соединениях фосфора и фтора, мышьяке, свинце...
Плюс, возможно наличие в воде тяжелых металлов, а также вредоносной микрофлоры – занесенной в результате человеческой деятельности, то есть бурения артезианских скважин, или реликтовой. Потому при открытии новой скважины по добыче межпластовых вод в обязательном порядке должен проводиться их профессиональный лабораторный анализ. Если для разработки одного горизонта пробуривается несколько скважин – ситуация требует еще более пристального внимания к качеству воды, так как существенно возрастает подвижность и обмен водных масс.
Какие именно элементы, при каком балансе содержатся в грунтовых водах, в первую очередь зависит от климатических условий. Пресные растворы образуются в зонах влажного климата, богатых осадками (от 700 мм ежегодно и выше): дожди, талые потоки вымывают из породы растворимые минеральные вещества – соединения кальция, магния, натрия и пр. В местностях с преобладанием периодов засухи постоянно идет активное испарение, потому в воде концентрируются минералы, соли, токсичные компоненты, и многие грунтовые запасы невозможно использовать в пищевых целях. Анализ состава воды необходим в любом случае, но при сухом климате следует проверять качество грунтовых вод с особым тщанием.
Межпластовые водные ресурсыЭто далеко не полная информация, специалисты при оценке качества воды применяют в разы больше критериев и методов исследования. Но даже на основе вышесказанного можно сравнить подземные воды разного типа
- Преимущества
-
Не подвергаются атмосферному, промышленному, бытовому загрязнению.
-
Имеют в составе разнообразный стабильный набор химических элементов.
-
Исчисляются большими объемами, могут добываться в любой сезон.
- Недостатки
-
Необходимость электрического оборудования для добычи воды.
-
Возможность загрязнения при повреждении кровли и нарушениях при бурении.
-
Постоянно низкая температура – как правило, не выше +7оС.
Грунтовые водные ресурсы
- Преимущества
-
Простота доступа к ресурсам без электрификации зоны добычи.
-
Общедоступная стоимость устройства колодцев, скважин и т.п.
-
Более низкая в сравнении с межпластовыми водами жесткость.
- Недостатки
-
Высокий риск загрязнения в результате человеческой жизнедеятельности.
-
Сложности в устройстве и обслуживании скважин из-за нестабильного уровня воды в водоносном горизонте.
-
Невозможность использования в зимнее время в регионах с суровым климатом.
Итак, не следует спешить с выводами, что какой-то один вид подземных водных ресурсов – грунтовые или межпластовые воды – является более «чистым» и благоприятным для пищевых целей. Для очистки межпластовых вод легче подобрать надежные фильтры, благодаря постоянству химического состава, зато оценить состояние грунтовых можно предварительно, опираясь на особенности окружающей местности.
Самым верным и правильным способом получения безопасной питьевой воды является обращение к специалистам для выполнения подробного анализа и получения квалифицированных рекомендаций по очистке.