Важность конкретных субмикроэлементовВ условиях современного водоснабжения большой важностью обладает тема исследования субмикроэлементов, которые насыщают собой пресные воды подземных горизонтов. Начало изучения данного вопроса осуществляется, как правило, в ходе исследований геологов.

Специалисты определили, что конкретные недуги человеческого организма, а также, это относится и к ветеринарии, связаны с мерой насыщенности (повышенное или недостаточное наличие) пресных подземных вод определенными субмикроэлементами.

Следовательно, когда разрабатывают план бурения скважин, нужно внимательно отслеживать показатели субмикроэлементов в водах данного района. Для этого делают замеры в ходе пробных откачек, показатели учитываются, когда проходит бурение скважин.

Естественно, такого рода информация накапливается, представляя собой необходимую статистику по районам, областям и регионам. Она позволяет еще до начала проектирования водозаборной скважины иметь необходимые сведения о наличии определенного набора растворенных субмикроэлементов в водах того или иного участка территории. Это дает возможность еще до начала работ подобрать подходящий водосодержащий слой для снабжения водозабора с оптимальным набором химических элементов.

Установлены количественные нормативы содержащихся в воде субмикроэлементов. К ним относятся мышьяк, медь, цинк, свинец, содержащиеся в пресной воде в микродозах.

В тех районах, где обнаружены большие запасы руды вышеуказанных металлов, находят водоносные горизонты с высоким уровнем их наличия.

И если бурение скважин на воду планируется на участке территории, где залегают руды данных металлов, то обязательно требуется привязать эту водозаборную скважину к границам этих месторождений, так, чтобы приток воды к стволу скважины не захватывал горные и грунтовые конгломераты, насыщенные данными рудами.

Нужно всегда учитывать, что смесь субмикроэлемнтов в добываемой воде зачастую весьма меняется в границах одного района.

Пресные воды в наибольшем количестве содержат фтор или F2. Значительное наличие данного элемента определяется данными от 15 до 20 мг/л. Такие показатели наблюдаются в выброшенных горных конгломератах в областях, где наблюдается действующий вулканизм.

F2 отделяется в газообразном состоянии из грунтов, а также, доставляется выходящей на поверхность вулканической лавой. Значительное наличие элемента F2 в пресной воде водоносов наблюдается в областях, где есть залежи, представленные магматическими кислыми кристаллическими конгломератами и субстратами.

Самые высокие показатели наличия элемента F2 наблюдаются в водоносах, соседствующих с пегматитами или целыми пегматитовыми полями. Они заключают в себе в больших количествах плавиковый шпат, его, также, могут содержать в рассеянном виде известняки и доломиты. Пегматиты заключают большие объемы турмалинового камня, фосфоритов, относящихся к осадочным конгломератам юрского и мелового периодов.

Ионы кальция (Са) сдерживают аккумуляцию фтора (F2) в воде. Предельная насыщенность воды элементом F2 наблюдается, когда наличие кальция определяется в объемах от 30 до 50 мг/л. Если идет рост количества элемента Са, то водорастворимость плавикового шпата, находящегося в породах и в рассеянном виде, падает.

Вследствие этого, учитывая относительную глубину нахождения различных водоносов, наивысшая насыщенность водных ресурсов элементом F2 не будет выше крайних границ его же водорастворимости, обозначенных как 3 мг/л.

Есть зависимость, чем более пресной является вода, тем более растут показатели водорастворимости плавикового шпата (камень флюорит), такая взаимозависимость обеспечивает рост количественных показателей нахождения F2 в воде от 5 до 6 мг/л.

Если воду содержат наслоения каменного угля, то она насыщается элементом F2 даже в низких районах, которые приурочены к главным речным системам конкретного региона. Водоносы, которые находятся ближе к поверхности или в толщах карбоновых конгломератов, которые отлично промыты, имеют предельные количественные показатели элемента F2 в пределах 0,4-1 мг/л.

Неогеновые, четвертичные конгломераты заключают воду, в которой показатели F2 не выше 1,4 мг/л. Конгломераты понта заключают воду, в которой показатели F2 приближаются к 3,7 мг/л. Нижний, средний сармат, их грунтовые субстраты заключают воду с показателями F2 в количествах до 20 мг/л.

Отложения юры и верхний мел заключают водоносы, в которых показатели F2 растут количественно в направлении от севера на юг, по ходу нисхождения данных конгломератов породы, и составляют данные 0,3 – 13,7 мг/л, а также, 0,2-11 мг/л в соответствии.

Высокое содержание F2, в пределах 21 мг/л, наблюдается в воде, заключенной в конгломератах палеозоя из-за того, что они включают карбонат (Na2CO3) и гидрокарбонат (NaHCO3) натрия. Вступая с ними в реакцию, F2 подвергается быстрому выщелачиванию из горных субстратов. Если насыщенность воды элементами Na2CO3 и NaHCO3 растет, то способность пород, содержащих F2, растворяться, снижается.

Вода с высоким содержанием F2 встречается в конгломератах, которые недостаточно промытые, характеризуются пониженным локальным притоком, относящихся к толщам доломитов, известняков, а также, к фосфоритосодержащим субстратам.

Ледниковые пески и аллювиальные отложения, магматические конгломераты трещиноватые, метаморфические субстраты не включают фторосодержащие породы, поэтому вода, заключенная в них, содержит F2 в количестве меньше 0,4 мг/л.

Вода содержит йод - I2. Разность показателей насыщенности воды йодом обозначается в широких границах. При этом, как правило, варьируется в пределах 0,02 – 0,002 мг/л. Насыщенность йодом в количествах до 95 мг/л наблюдается в воде с высокой мерой минерализации и йодобромной насыщенности. Такие воды, как правило, обнаруживают на уровнях глубокого залегания конгломератов, которые носят уже нефтеносный характер.

Вода, насыщенная йодом в количестве до 0,002 мг/л, обнаруживается в горах, отложениях аллювия, в высокотрещиноватых горных субстратах, носящих кристаллический характер. На равнинах подобного рода вода находится на участках, расположенных далеко от морей.

Воздух и дожди, проходящие в осадочные конгломераты, являются значительными причинами насыщения воды йодом. Также причиной насыщения воды йодом – это размывание и выщелачивание самого водовмещающего субстрата. И если вода содержится в субстратах, характеризующихся морским происхождением, она, как правило, имеет завышенные количества растворенного йода.

Вода содержит стронций - Sr(OH). До 70-х годов считалось, что наличие данного элемента в питьевой воде является незначительным. Но изучение данного вопроса показало, что стронций присутствует в питьевой воде в количествах, которые уже могут влиять на здоровье человека. Количество элемента Sr(OH) свыше 11 мг/л наблюдается в воде, содержащейся в карбонатных конгломератах, относящихся к нижнему неогену, среднему карбону, верхнему девону. Нужно заметить, что в конгломератах последнего количественные показатели элемента Sr(OH) не обязательно будут завышенными. Часто бывает, что один и тот же район имеет в своих границах воды с разными показателями содержания стронция.

В районах, где весьма распространены карбонатные конгломераты, можно обнаружить воду с высокими показателями элемента Sr(OH), она заключается в субстратах аллювия, скрытых в речных долинах, где происходит активный дренаж воды конгломератов, носящих коренной характер.

Вода содержит в определенных количествах элементы органического характера, они насыщают воду в растворенном виде и в состоянии коллоидных частиц.

Органические элементы, попадающие в грунтовые и артезианские воды, как правило, представляют собой гумус, вещества из разряда нафтеновых кислот, фенолы, распространение последних приурочено к нефтеносным конгломератам.

Вода содержит железо – Fe2O3. Это зависит от нахождения в водовмещающих конгломератах железистых пород и наличия в них углекислоты, кислорода, органических веществ.

Показатели железа более 4 мг/л и выше, как правило, наблюдаются в водовмещающих конгломератах, относящихся к аллювиям, субстратам ледникового характера, а также, к терригенам. Когда воду откачивают, происходит процесс окисления железа при взаимодействии с кислородом, возникает осадок бурого цвета – это гидрат окиси железа.

Некоторое время назад начали использовать в производстве конструктивных элементов водозабора, имеется в виду, обсадные трубы, приемные части колонны, разнообразные виды пластмасс. До этого применяли элементы из металла, которые были подвержены коррозии, и это вело к повышенному содержанию окиси железа в воде, потребляемой из скважины.

Вода содержит естественные радиоактивные элементы: радон, радий, уран, наличие которых в воде прямо соотносится со структурой водосодержащих конгломератов, содержащих данные элементы. Плюс, от силы водного обмена в водоносе.

Кислые магматические конгломераты заключают воды, насыщая их в больших количествах радиоактивными элементами. Содержание урана в воде, циркулирующей в районах усиленного водного обмена, весьма превышает содержание данного элемента в воде, находящейся в районах, где водный обмен затруднен. Радий распространяет обратно описанной зависимости.

Уран – (U) в естественной среде является либо четырехвалентным, либо шестивалентным. В районах усиленного водного обмена, когда в воду поступает несвязанный кислород, идет процесс окисления элемента U в шестивалентную форму, отлично растворяющуюся в пресной воде.

В водовмещающих конгломератах пород, толщи которых залегают глубоко, и отличаются осложненным водным обменом, элемент U представляет собой четырехвалентную форму. Она создает ряд соединений, трудно растворимых в воде.

Солевая структура пресных вод, как правило, представленная катионами, прямо действует на присутствие в воде элемента - радий (Ra). Если катионов много, а большую роль играет кальций, то радий насыщает воду, вымываясь из конгломератов.

Вода содержит, также, радон – (Rn). Он образуется вследствие разложения радия, поэтому его показатели в воде зависят от меры насыщенности водовмещающих конгломератов радием. Но, также, на это влияет и мера трещиноватости горных конгломератов. Элемент Rn распадается в течение 4-х дней, и, чтобы оказаться в воде, он должен иметь быстрый доступ.

Итак, определенный набор естественных элементов, являющихся радиоактивными, зачастую содержится в воде водовмещающих подземных конгломератов пород. И если проводят бурение скважин на воду, откачивают воду, и при этом, неизвестно, содержит ли она радиоактивные элементы, то в обязательном порядке вместе со стандартным химическим анализом нужно проводить диагностику воды на наличие таких элементов.

Вместе с вышеперечисленными радиоактивными элементами, вода содержит в микроскопических количествах и другие элементы: кобальт, цезий, молибден, бром, барий, другие. Их гигиеническое значение для потребителей воды, насыщенной ими, не до конца изучено, а также, не в значительной мере известны закономерности их распространения в подземных пресных водах.