Подземные воды

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Подземные воды – важнейший регулятор пресной воды 4
1.1 История изучения подземных вод 4
1.2 Происхождение подземных вод 5
1.3 Химический состав подземных вод 7
1.4 Классификация 8
1.5 Геологическая деятельность 10
1.6 Режим подземных вод 11
1.7 Основные принципы использования подземных вод 12
2. Загрязнение подземных вод и их охрана 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 18

1.1 История изучения подземных вод
Накопление знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времен, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. Искусство сооружения копаных колодцев до несколько десятков метров было известно за 2000-3000 тысячи лет до н.э. в Египте, Средней Азии, Индии, Китае. В этот же период появилось и лечение минеральными водами. В первом тысячелетии до нашей эры появились первые представления о свойствах и происхождении природных вод, условиях их накопления и круговороте воды на Земле (в работах Фалеса и Аристотеля - в Древней Греции; Тита Лукреция Кара и Витрувий - в Древнем Риме, и др.). Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением, строительством каптажных сооружений (например, кяризов у народов Кавказа, Ср. Азии), добычей соленых вод для выпаривания соли путем копания колодцев, а затем и бурения (территория России, 12-17 века).
...

1.2 Происхождение подземных вод
Подземные воды формируются в основном из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся (инфильтрующих) 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.1
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.
По условиям образования выделяются несколько типов подземных вод:
• инфильтрационные;
• конденсационные;
• седиментогенные;
• магматогенные, или ювенильные;
• метаморфогенные, или возрожденные.
Инфильтрационные подземные воды образуются из наземных вод атмосферного происхождения.
...

1.3 Химический состав подземных вод
В природных водах обнаружено в растворенном виде свыше 80 элементов периодической системы Менделеева. Следовательно, подземные воды являются природными растворами. Наиболее широко распространены в природных водах Cl, S, С, Si, N, О, Н, К, Na, Mg, Са, Fe, Al, другие элементы встречаются реже и обычно в небольших количествах.
Водные растворы земных недр — это динамическая система, которая содержит Н2О и некоторое количество газов в различных фазах и состояниях; состав системы постоянно изменяется. Так, при выщелачивании пресные атмосферные осадки или речные воды растворяют какой-либо элемент из минерала, при этом их минерализация повышается и меняется состав, причем в воду переходят наиболее растворимые соли — NaCl, Na2SO4 и др.
При внедрении пресных инфильтрирующихся вод в осадочные породы морского генезиса происходят вытеснение раствора и смешение с водами морского происхождения.
Определение химического состава подземных вод имеет большое значение.
...

1.4 Классификация
Существуют несколько классификаций подземных вод. Подземные воды подразделяются по характеру их использования и по условиям залегания. В инженерно–геологических целях классифицируются эти воды по гидравлическому признаку.
По характеру использования подземные воды делятся на:
• Хозяйственно – питьевые воды. Источниками водоснабжения обычно являются воды зоны интенсивного водообмена.
• Технические воды, используемые в промышленности и сельском хозяйстве.
• Промышленные воды содержат полезные элементы (бром, йод и т.д.) в количестве, имеющем промышленное значение; они залегают в зоне весьма замедленного водообмена.
• Минеральные воды, отличаются повышенным содержаним биологически активных микрокомпонентов, газов, радиоактивных элементов и т.д.
• Термальные воды имеют температуру более 37°С и используются для теплофикации городов и других энергетических целей.
...

1.5 Геологическая деятельность
Подземные воды на своем пути по порам и трещинам производят в определенных условиях весьма значительную работу химического растворения (коррозию), механического переноса и повторного отложения вещества. Различают три вида геологической деятельности подземных вод: карст, суффозию и грязевый вулканизм.
На своем подземном пути вода встречает растворимые породы, к которым относятся галогены (каменная соль), карбонатные породы (известняк, доломит, мрамор), а также сульфаты (гипс, ангидрит). Протекая по трещинкам, вода растворяет породы, отчасти механически размывает их, расширяя путь, часто образуя большие подземные полости и пещеры. Подобную работу производят и атмосферные воды, стекающие по поверхности выходов растворимых пород и просачиваясь в их трещины. Вся совокупность этих процессов носит название карста или карст образования.
...

1.6 Режим подземных вод
Режим подземных вод – это изменение во времени их уровня, химического состава, температуры и расхода.
В естественных условиях для подземных вод характерен ненарушенный (естественный) режим, который формируется в основном под влиянием метеорологических, гидрологических и геологических факторов.
Метеорологические факторы (осадки, испарение, температура воздуха, атмосферное давление) - основные в формировании режима грунтовых вод. Они вызывают сезонные и годовые (многолетние) колебания уровня, а также изменения химизма, температуры и расхода грунтовых вод.
Инженерно-строительная деятельность человека и другие техногенные причины изменяют естественные режимообразующие факторы и способствуют возникновению новых, так формируется искусственный (или нарушенный) режим подземных вод.
Деятельность человека может проявляться в повышении и в понижении уровня подземных вод, в изменении их химического состава, расхода и температуры.
...

1.7 Основные принципы использования подземных вод
В настоящее время пресные подземные воды играют значительную роль в хозяйственно-питьевом водоснабжении населения многих стран. При этом отмечается тенденция к все большему использованию подземных вод для водоснабжения. Это объясняется тем общеизвестным фактом, что подземные воды, как источник водоснабжения, имеют ряд преимуществ по сравнению с поверхностными водами. Прежде всего подземные воды, как правило, обладают лучшим качеством, более надежно защищены от загрязнения и заражения, меньше подвержены сезонным и многолетним колебаниям и в большинстве случаев их использование не требует дорогостоящих мероприятий по водоочистке.
Обычно подземные воды хорошего качества могут быть найдены в непосредственной близости от водопотребителя. В ряде районов, где поверхностные воды отсутствуют, водоснабжение населения и промышленности полностью основано на использовании подземных вод.
...

2. Загрязнение подземных вод и их охрана
Загрязнение подземных вод провоцирует самая разная антропогенная деятельность. Исходя из этого, оно классифицируется на несколько видов.
Химическое означает увеличение концентрации в составе вод определенных макро- и микроэлементов, чего не наблюдалось при мониторинге базового фона минерализации.
В воде появляются химикаты и их соединения, нетипичные для ее естественного состава. Иные признаки этого виды загрязнения – изменившиеся оттенок, температура, запах.
Оно признано наиболее стойким (химикаты сохраняются в воде надолго, в горные породы и субстрат практически не «впитываются»), как следствие – максимально опасным для человека. Еще вредные вещества способны «перемещаться» на значительные дистанции по водоносным пластам.
Нефтяное загрязнение – одна из разновидностей предыдущего вида, вызывается неочищенной нефтью и продуктами ее переработки, использующимися в абсолютном большинстве промышленных отраслей.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены история изучения подземных вод, происхождение подземных вод, их химический состав и классификация, геологическая деятельность, режим, основные принципы использования подземных вод, а также их загрязнение, охрана и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, гидросфера – динамичная система, в которой между водными массами всех оболочек Земли поддерживается динамическое равновесие. С участием воды совершается кругооборот веществ и энергии в природе; во-вторых, подземные воды - компонент природы в природном комплексе, генетически и динамически связанный с геологическим строением, рельефом и климатом. Подземные воды являются нижней границей геосистемы.
Стоит заметить, что в связи с глобальным загрязнением поверхностных вод централизованное водоснабжение все в большей степени ориентируется на подземные воды.
...