Зоны санитарной охраны при использовании подземных вод

Контрольная работа

С целью санитарной охраны от загрязнения источников водоснабжения и водопроводных сооружений, а также территорий, на которых они расположены, организуются зоны санитарной охраны (ЗСО) источников водоснабжения и водопроводов питьевого водоснабжения. Зона санитарной охраны — это участок поверхности Земли или акватории, в пределах которого устанавливается особый санитарный режим, исключающий возможность заражения и загрязнения системы водоснабжения. Зоны санитарной охраны организуются на всех водопроводах, подающих воду из поверхностных и из подземных источников. В соответствии с санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.1110-02 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения. Санитарные правила и нормы», зоны санитарной охраны организуются в составе трех поясов.

Первый пояс (строгого режима): территория расположения водозаборов, площадок всех водопроводных сооружений и водопроводящего канала. Назначение — защита водозабора и водозаборных сооружений от случайного или умышленного загрязнения или повреждения. На этой территории запрещена хозяйственная и производственная деятельность, все виды строительства и прокладки трубопроводов, не относящихся к основным водопроводным сооружениям, не допускается рубка леса. Территории озеленяется, производится её планировка, обеспечивается отвод поверхностного стока за пределы пояса, ограждается и оборудуется сторожевой сигнализацией.

Второй и третий пояса (пояса ограничений): территория, предназначенная для предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения от бактериологических и химических видов загрязнения. Это территория режима ограждений и контроля. Здесь запрещается размещение складов химикатов, минеральных удобрений, горюче-смазочных материалов, шламо-навозохранилищ, накопителей отходов, полей фильтрации, пастбищ, пляжей, строительных площадок, добыча строительных материалов и др.

В каждом из поясов ЗСО и в пределах санитарно-защитной полосы устанавливается специальный режим и проводится комплекс мероприятий, направленных на предупреждение ухудшения качества воды. В пределах первого пояса зоны санитарной охраны — органами коммунального хозяйства или владельцами водозабора, в пределах второго и третьего поясов ЗСО — владельцами объектов, которые оказывают или могут оказать отрицательное воздействие на качество воды источников водоснабжения.

4 стр., 1810 слов

Источники загрязнения и охрана литосферы

... рассмотреть понятие и строение литосферы, выделить источники загрязнения и методы охраны литосферы. 1. Понятие и строение литосферы Литосфера — внешняя твердая оболочка ... т.д.) а также фильтрат, чрезвычайно опасный в санитарном отношении, так как количество бактерий кишечной группы в ... Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на ...

На определение границ поясов зоны санитарной охраны влияет ряд факторов:

  • характер загрязнения: микробное или химическое;
  • степень естественной защищенности подземного источника от поверхностного загрязнения;
  • гидрогеологических или гидрологических условий.

При определении размеров 2 пояса зоны санитарной охраны учитывают время выживаемости микроорганизмов. При определении размеров 3 пояса ЗСО учитывают дальность распространения химического загрязнения, принимая стабильным его состав в водной среде.

Защита водозабора в пределах ЗСО реализуется в первую очередь с помощью системы ограничений и запрещений некоторых видов хозяйственной деятельности и использования территорий; при необходимости проводятся технические мероприятия — вынос существующих зданий и коммуникаций, устройство канализации, очистных сооружений, специальных противофильтрационных экранов и т.д. На застроенных территориях создание ЗСО может оказаться дорогостоящим или даже нереальным. Вопрос о возможности организации ЗСО на том или ином участке рассматривается уже при проведении разведки подземных вод. Основным является требование, чтобы на данной территории до строительства водозабора источники загрязнения на поверхности и очаги загрязнения непосредственно в водоносном горизонте отсутствовали. Вместе с тем нередки случаи, когда те или иные небольшие источники и очаги загрязнения на рассматриваемой территории имеются; в этом случае обязательным условием создания ЗСО является возможность полной ликвидации источников загрязнения до введения водозабора в эксплуатацию. Эти меры могут не потребоваться, если объект загрязнения невелик, удален от водозабора, количество и концентрация загрязнителей невелики, а их влияние на качество подземных вод как в современных условиях, так и при эксплуатации водозабора может быть оценено как незначительное.

2. Зона санитарной охраны первого пояса

Зона санитарной охраны рассчитываются в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения»

Граница первого пояса зоны санитарной охраны подземного источника устанавливается при использовании защищенных подземных вод на расстоянии не менее 30 метров от крайних скважин водозабора или на расстоянии не менее 50 метров от крайних скважин при использовании недостаточно защищенных подземных вод.

Защищенными подземными водами считаются напорные и безнапорные межпластовые воды, которые в пределах всех поясов ЗСО имеют сплошную водоупорную кровлю, которая исключает возможность питания из вышележащих незащищенных водоносных горизонтов. Недостаточно защищенными подземными водами считаются грунтовые воды — подземные воды первого от поверхности земли безнапорного водоносного горизонта, которые получают питание на всей его площади. Так же недостаточно защищенными подземными водами являются напорные и безнапорные межпластовые воды, которые в естественных условиях или в результате эксплуатации водозабора получают питание на площади зон санитарной охраны из вышележащих незащищенных водоносных горизонтов через гидрогеологические окна, проницаемые породы кровли, из водотоков и водоемов путем непосредственной гидравлической связи.

Для водозаборов, расположенных в благоприятных гидрогеологических и санитарно-технических условиях, в том числе для находящихся на территории объекта, исключающего возможность загрязнения почвы и подземных вод, границу этого пояса по согласованию с местными органами санитарно-эпидемиологической службы можно сократить. При искусственном пополнении запасов подземных вод граница первого пояса должна устанавливаться на расстоянии не менее 50 м от инфильтрационных сооружений закрытого типа (скважины, шахтные колодцы) и не менее 100 м от сооружений открытого типа (бассейны, каналы и др.).

Водозаборы подземных вод располагают вне территории промышленных предприятий или жилой застройки. При необходимости расположения водозабора на территории предприятия или жилой застройки требуется надлежащее обоснование. Если водозабор из защищенных подземных вод расположен на территории объекта, исключающего возможность загрязнения почвы и подземных вод, то размеры первого пояса допускается сокращать при условии гидрогеологического обоснования по согласованию с Роспотребнадзором.

2.1 Обоснование и расчет границ зоны санитарной охраны первого пояса

Зоны санитарной охраны рассчитываются в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения»

2.2 Обоснование размеров ЗСО 1 пояса

Назначение ЗСО первого пояса (строгого режима) — защита места водозабора и водозаборных сооружений от случайного или умышленного загрязнения и повреждения (СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» п.1.5).

Под защищенностью подземных вод от загрязнения понимается перекрываемость водоносного горизонта слабопроницаемыми отложениями, препятствующими проникновению загрязняющих веществ с поверхности земли.

Для расчёта защищённости водоносного горизонта берется геологический разрез.

В зоне аэрации безнапорного водоносного горизонта залегают:

  • суглинки мощностью 2,0 м;
  • глины мощностью 16,0 м,

Качественная оценка условий защищённости грунтовых вод произведена по В.М. Гольдбергу (1984 г.).

Методика расчета бальной оценки защищенности подземных вод представлена ниже.

Градации глубин и мощностей слабопроницаемых отложений и соответствующие им баллы (табл.6.1.1.,6.1.2.):

по сумме баллов, исходя из глубины залегания уровня грунтовых вод, мощности слабопроницаемых отложений и их литологии, через которую учитываются фильтрационные свойства этих отложений.

Таблица 2.2.1

Глубина уровня грунтовых вод

Н?10

10<Н?20

20<Н?30

30<Н?40

Н>40

1

2

3

4

5

Таблица 2.2.2

Мощность слабопроницаемого слоя (m0 ),м

m0 ?2

2< m0 ?4

4< m0 ?6

6< m0 ?8

8< m0 ?10

а

б

в

а

б

в

а

б

в

а

б

в

а

б

в

1

1

2

2

3

4

3

4

6

4

6

8

5

7

10

продолжение таблицы 2.2.2

Мощность слабопроницаемого слоя (m0 ),м

10< m0 ?12

12< m0 ?14

14< m0 ?16

16< m0 ?18

18< m0 ?20

m0>20

а

б

в

а

б

в

а

б

в

а

б

в

а

б

в

а

б

в

6

9

12

7

10

14

8

12

16

9

13

18

10

15

20

12

18

21

Где индексы а, б и в обозначают: а — супеси и легкие суглинки ; (К=0,1-0,01м/сут) б — суглинки (К=0,01-0,001м/сут), в — тяжелые суглинки и глины (К<0,001м/сут).

Категория защищённости подземных вод, определяется по сумме баллов (таблица 1.1.3.).

Категории защищенности грунтовых вод (по сумме баллов) от поверхностного загрязнения

Таблица 1.1.3

Категории условий защищенности

I

II

III

IV

V

VI

Не защищены

Слабо защищены

Защищены

Сумма баллов У

? 5

5< У ?10

10< У ? 15

15< У ? 20

20< У ?25

>25

3. Зоны санитарной охраны второго и третьего поясов

Согласно СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого водоснабжения», к защищённым водоносным горизонтам относятся напорные и безнапорные межпластовые воды, имеющие в пределах всех поясов ЗСО сплошную водоупорную кровлю, исключающую возможность местного питания из вышележащих, недостаточно защищённых водоносных горизонтов.

Поэтому оценку защищённости необходимо провести в пределах территории, входящей в зоны санитарной охраны 2 и 3 поясов. Для этого сначала произведём расчёты ЗСО.

Второй пояс предназначен для защиты водоносного горизонта от микробных загрязнений. Основным параметром, определяющим расстояние от границы второго пояса ЗСО до водозабора, является расчётное время Тм передвижения микробного загрязнения с потоком подземных вод к водозабору, которое должно быть достаточным для утраты жизнеспособности и вирулентности патогенных микроорганизмов, то есть для эффективного самоочищения.

Граница второго пояса определяется гидродинамическим расчетом, исходя из условий, что если за её пределами через зону аэрации или непосредственно в водоносный горизонт поступят микробные загрязнения, то они не достигнут водозабора.

В расчёте границы второго пояса ЗСО расчётное время Тм принимаем равным 200 суток, так как горизонт не имеет непосредственной гидравлической связи с поверхностным водотоком и защищён от поверхностного загрязнения.

Третий пояс ЗСО предназначен для защиты подземных вод от химических загрязнений. Расположение границы третьего пояса ЗСО также определяется гидродинамическим расчётом, исходя из условий, что, если за его пределами в водоносный горизонт поступит химическое загрязнение, то оно не достигнет водозабора, перемещаясь с подземными водами вне области питания или достигнет водозабора, но не ранее расчётного времени Тх. Расчётное время принимаем равным периоду эксплуатации водозабора — 10000 суток с настоящего времени.

По расчётам, полученным по формулам для одиночного компактного водозабора («Рекомендации по гидрогеологическим расчётам для определения границ 2 и 3 поясов зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения», Москва, 1983 г.), и имеющимся параметрам по скважинам, границы ЗСО 2-го и 3-го пояса устанавливаются следующие:

4. Расчёты размеров второго и третьего поясов ЗСО

Гидрогеологические параметры для расчёта ЗСО:

  • Q -фактическая величина водоотбора по данным утвержденного водохозяйственного расчета водопотребления и водоотведения;
  • Тх — расчётное время: для второго пояса ЗСО — 200;400 суток,

для третьего пояса ЗСО- 10000 суток;

  • m — мощность водоносного горизонта;
  • n- пористость водовмещающих пород водоносного горизонта — 0,03.

Радиус второго пояса ЗСО будет составлять:

  • R2 = ;

Радиус третьего пояса ЗСО будет составлять:

R3 =

Область питания водозабора отделяется от внешней части области фильтрации раздельной, или нейтральной, линией тока (траекторией движения).

На этой линии располагаются одна или несколько важных с точки зрения охраны водозаборов раздельных, или критических, точек N. Вблизи этих точек образуется застойная зона, а в самих точках N скорость движения воды равна нулю.

Область питания следует отличать от области влияния водозабора, т. е. части водоносного пласта, в пределах которой эксплуатация водозабора вызывает практически ощутимые понижения; уровней подземных вод. Прежде всего, эти области могут существенно отличаться по расположению и площади. Например, точки А и В на рис. 1 расположены вблизи водозабора и поэтому могут находиться в области влияния водозабора, но в то же время они находятся за пределами области его питания. Наоборот, точки С и D на рис. 1 располагаются внутри области питания, но настолько далеко от водозабора, что его влияние на положение уровней подземных вод здесь может быть практически незаметно. В отличие от области влияния, размеры которой в большинстве случаев не зависят от естественного потока подземных вод, форма и размеры области питания водозабора в значительной степени определяются направлением и скоростью естественного потока.

Рис. 1. Схема фильтрации подземных вод к водозабору: 1 — линии тока; 2 — нейтральная линия тока; 3 — граница ЗСО; 4 — водозабор; 5 — область захвата; 6 — область питания; 7 — направление естественного потока подземных вод; S — раздельная точка, q — естественный поток подземных вод; R и г — максимальные расстояния по оси х от водозабора до верхней и нижней границ области захвата на время Т; L — длина ЗСО; Id — ширина 3СO

Из сказанного ясно, что зона санитарной охраны должна располагаться в пределах области питания водозабора. Для дальнейшего уточнения положения границ этой зоны выделим другой важный элемент фильтрационного потока — область захвата водозабора (см. рис. 1), которая представляет собой часть области питания. Все частицы воды, располагающиеся внутри области захвата, достигают водозабора за тот или иной конечный расчетный промежуток времени Т. В плане область захвата одиночного водозабора на каждый момент времени приближенно может быть изображена в виде эллипса, вытянутого вдоль потока подземных вод. В процессе эксплуатации водозаборного сооружения область, непрерывно увеличивается. Предельное ее положение, достигаемое при теоретически бесконечном времени, устанавливается по раздельной (нейтральной) линии.

Как уже отмечалось, границы второго и третьего поясов зоны санитарной охраны назначаются таким образом, чтобы имеющиеся или возможные загрязнения подземных вод не могли поступить в водозабор в течение намеченного срока. Исходя из этого, задачей гидрогеологических расчетов для обоснования зон санитарной-охраны является определение основных размеров и конфигурации области захвата водозабора, соответствующей расчетному периоду Т.

Как правило, область захвата водозабора имеет сложные очертания, что зависит от типа водозаборного сооружения, схемы размещения эксплуатационных скважин и гидрогеологических условий в районе расположения водозабора. Если реальная гидрогеологическая обстановка может быть схематизирована по основным расчетным показателям (обычно это возможно в относительно простых гидрогеологических условиях, а также на ранних стадиях проектирования), то область захвата водозабора и другие искомые величины для обоснования проекта ЗСО водозаборов подземных вод можно определить путем аналитических расчетов. При этом схематизируются не только гидрогеологические условия, но ;и сами водозаборы; обычно они представляются в виде одиночных или групповых сосредоточенных водозаборов («больших колодцев») или вытянутых линейных водозаборных систем.

Для проведения практических расчетов, кроме того, целесообразно упростить и конфигурацию зоны санитарной охраны водозаборных сооружений. Наиболее просто ее представить в виде прямоугольника, полностью включающего область захвата. При этом несколько завышаются размеры охраняемой территории и обеспечивается некоторый запас в инженерных расчетах.

Протяженность R зоны санитарной охраны вверх по потоку подземных вод от водозабора устанавливается по максимальному расстоянию от водозабора до верхней границы области захвата на расчетный промежуток времени Т.

Вниз по потоку подземных вод протяженность г зоны санитарной охраны водозаборов определяется расстоянием от водозабора до нижней границы зоны захвата водозабора по оси х на тот же расчетный момент времени Т.

Таким образом, общая длина зоны санитарной охраны водозабора L составит:

L=R+r. (1)

Ширина зоны санитарной охраны 2d на основании сказанного принимается равной максимальной ширине эллипса, ограничивающего область захвата водозабора (см. рис. 1).

Расчетное время Т устанавливается в зависимости от вида возможного загрязнения водоносного пласта.

Для защиты водозабора от устойчивых химических загрязнений при проектировании третьего пояса ЗСО величина Тх определяется в соответствии со сроком эксплуатации водозабора.

В безнапорных водоносных горизонтах, а также в неглубоко залегающих напорных пластах, перекрытых сверху слабопроницаемыми отложениями, при определении границы зоны санитарной охраны от бактериальных загрязнений целесообразно учитывать время to просачивания загрязненных вод по вертикали до основного эксплуатируемого пласта, т. е. принимать

T=Tu — t0. (2)

Величина t0 может быть приближенно определена по следующим формулам [1]:

  • а) при малой интенсивности е инфильтрации загрязненных вод: (е<k0), т. е. когда инфильтрация происходит с неполным насыщением пор водой:

(3)

б) при значительной интенсивности инфильтрации (е>k0), т. е. при инфильтрации с полным насыщением пор:

  • tо=nоmо/kо; (4)

в) при двух-трехслойном строении горизонта:

(5)

где kо — коэффициент фильтрации пород зоны аэрации; nо и то — пористость и мощность пород над эксплуатируемым горизонтом: (в первых двух случаях — это породы зоны аэрации, а в третьем — породы верхнего слабопроницаемого слоя); ?H — разность уровней воды основного и соседнего, питающего слоя.

Таким образом, задача гидрогеологического обоснования границ зоны санитарной охраны водозаборных сооружений в приближенной постановке сводится к определению параметров R (протяженность ЗСО вверх по потоку подземных вод); г (протяженность ЗСО вниз по потоку) и d (половина общей ширины ЗСО).

При этом в качестве исходных данных для расчета ЗСО должны быть известны длительность расчетного интервала Т, а также величины скоростей и направление движения подземных: вод в условиях эксплуатации водозаборных устройств.

Для получения аналитических выражений, определяющих параметры ЗСО, в некоторых сравнительно простых случаях фильтрационного потока к водозабору (симметричная зона захвата, простые краевые условия) удобно исследовать линии тока частиц воды, т. е. линии, касательные к которым в каждой точке показывают направление движения воды. При этом используется то обстоятельство, что траектории течения и линии тока в большинстве практических случаев совпадают. В частности, это имеет место при установившейся или квазиустановившейся фильтрации подземных вод, когда скорости движения воды во всех точках пласта не изменяются как по величине, так и по направлению. При нестационарной фильтрации в общем случае линии тока и траектории движения могут не совпадать. Однако здесь можно выделить некоторые схемы чисто нестационарной фильтрации, когда такое совпадение будет иметь место. Например, случай работы водозабора в неограниченном пласте без естественного потока и другие схемы, когда вектор скорости движения частиц воды изменяется только по величине, но направление движения воды в процессе эксплуатации водозабора остается неизменным.

5. Правила и режим хозяйственного использования территорий, входящих в зону санитарной охраны первого, второго и третьего поясов

Требования СанПиН 2.1.4.1110-02 по первому поясу ЗСО:

? Территория первого пояса ЗСО должна быть спланирована для отвода поверхностного стока за ее пределы, озеленена, ограждена. Дорожки к сооружениям должны иметь твердое покрытие.

? Не допускается посадка высокоствольных деревьев, все виды строительства, не имеющие непосредственного отношения к эксплуатации, реконструкции и расширению водопроводных сооружений, в том числе прокладка водопроводов различного назначения, размещение жилых и хозяйственно-бытовых зданий, проживание людей, применение ядохимикатов и удобрений.

? Здания должны быть оборудованы канализацией с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные станции очистных сооружений, расположенные за пределами первого пояса ЗСО с учетом санитарного режима на территории второго пояса.

? Вести постоянный контроль за техническим состоянием скважины, контроль за качеством и объемом забираемой воды, контроль за территорией и ограждением ЗСО 1-го пояса.

Требования СанПиН 2.1.4.1110-02 по второму и третьему поясу ЗСО:

Юридические и физические лица, чьи земли и объекты недвижимости расположены на территории второго и третьего поясов ЗСО обязаны выполнять требования нормативных документов по ведению хозяйственной деятельности на территории указанных поясов, а именно:

? Выявление, тампонирование или восстановление всех старых, бездействующих, дефектных или неправильно эксплуатируемых скважин, представляющих опасность в части возможности загрязнения водоносных горизонтов.

? Бурение новых скважин и новое строительство, связанное с нарушением почвенного покрова, производится при обязательном согласовании с органами, осуществляющими государственный санитарный надзор

? Запрещение закачки отработанных вод в подземные горизонты, подземного складирования твердых отходов и разработки недр земли.

? Запрещение размещения складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей промстоков, шламохранилищ и других объектов, обусловливающих опасность химического загрязнения подземных вод. Размещение таких объектов допускается в пределах третьего пояса ЗСО только в случае защищенных подземных вод.

? Своевременное выполнение необходимых мероприятий по санитарной охране поверхностных вод, имеющих непосредственную гидрологическую связь с используемым водоносным горизонтом, в соответствии с гигиеническими требованиями к охране поверхностных вод.

? Выполнение мероприятий по санитарному благоустройству территории населенных пунктов и других объектов (оборудование канализацией, строительство локальных очистных сооружений, организация отвода поверхностного стока и др.).

Не допускается:

  • ? Размещение кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, полей фильтрации, навозохранилищ, силосных траншей, животноводческих и птицеводческих предприятий и других объектов, обусловливающих опасность микробного загрязнения подземных вод;
  • применение удобрений и ядохимикатов;
  • ? Рубка леса главного пользования и реконструкции.

? Размещение складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей промстоков, шламохранилищ и других объектов, обусловливающих опасность химического загрязнения подземных вод допускается в пределах третьего пояса ЗСО только при использовании защищенных подземных вод, при условии выполнения санитарно-эпидемиологических, экологических и природоохранных мероприятий с учетом заключения органов геологического контроля.

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://urveda.ru/kontrolnaya/zona-sanitarnoy-ohranyi/

1. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения. Санитарные правила и нормы». 2002г.

2. В.А. Всеволожский. Основы гидрогеологии. 2-е издание. МГУ, 2007г.

3. Е.М. Пашкин, А.А. Каган, Н.Ф. Кривоногова. Терминологический словарь-справочник по инженерной геологии. — М. : КДУ, 2011г.

4. А.Е.Орадовская, Н.Н. Лапшин. Санитарная охрана водозаборов подземных вод.