Загрязнение грунтовых вод (также называемое загрязнением грунтовых вод ) происходит, когда загрязняющие вещества попадают в землю и попадают в грунтовые воды . Этот тип загрязнения воды также может возникать естественным образом из-за присутствия незначительных и нежелательных компонентов, загрязняющих веществ или примесей в грунтовых водах, и в этом случае это скорее называется загрязнением , чем загрязнением .
Загрязнитель часто создает шлейф загрязнения в водоносном горизонте . Движение воды и рассеивание в водоносном горизонте распространяет загрязнитель на более обширную территорию. Его продвигающаяся граница, часто называемая кромкой шлейфа, может пересекаться с колодцами грунтовых вод или дневным светом в поверхностные воды, такие как просачивания и родники, что делает источники воды небезопасными для людей и диких животных. Движение шлейфа, называемое фронтом шлейфа, можно проанализировать с помощью модели гидрологического переноса или модели подземных вод . Анализ загрязнения подземных вод может быть сосредоточен на характеристиках почвы и геологии участка , гидрогеологии , гидрологии и природе загрязнителей.
Загрязнение может происходить из-за местных канализационных систем, свалок , сточных вод очистных сооружений , протекающих канализационных сетей, заправочных станций или из-за чрезмерного внесения удобрений в сельском хозяйстве . Загрязнение (или загрязнение) также может происходить из-за встречающихся в природе загрязнителей, таких как мышьяк или фторид . Использование загрязненных подземных вод создает опасность для здоровья населения из-за отравлений или распространения болезней.
На перенос загрязняющих веществ влияют различные механизмы, например диффузия , адсорбция , осаждение , разложение в грунтовых водах. Взаимодействие загрязнения подземных вод с поверхностными водами анализируется с использованием гидрологических моделей переноса.
Типы загрязнителей
Загрязняющие вещества, обнаруженные в подземных водах, охватывают широкий спектр физических, неорганических химических, органических химических, бактериологических и радиоактивных параметров. В принципе, многие из тех же загрязнителей, которые играют роль в загрязнении поверхностных вод, также могут быть обнаружены в загрязненных подземных водах, хотя их значение может различаться.
Мышьяк и фторид
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала мышьяк и фторид наиболее серьезными неорганическими загрязнителями питьевой воды во всем мире. [1]
Неорганический мышьяк - самый распространенный тип мышьяка в почве и воде. [2] металлоид мышьяк может произойти естественно в грунтовых водах, как видно , наиболее часто в Азии, в том числе в Китае , Индии и Бангладеш . [3] На равнине Ганг в северной Индии и Бангладеш сильное загрязнение подземных вод естественным мышьяком затрагивает 25% водозаборных скважин на мелководье двух региональных водоносных горизонтов . Подземные воды в этих районах также загрязнены пестицидами на основе мышьяка . [4]
Мышьяк в подземных водах может также присутствовать там, где ведутся горные работы или свалки шахтных отходов , которые выщелачивают мышьяк.
Природный фторид в грунтовых водах вызывает растущую озабоченность, поскольку используются более глубокие грунтовые воды, «более 200 миллионов человек подвергаются риску питьевой воды с повышенными концентрациями». [5] Фторид может особенно выделяться из кислых вулканических пород и дисперсного вулканического пепла при низкой жесткости воды . Высокий уровень содержания фтора в грунтовых водах является серьезной проблемой для аргентинских пампасов , Чили , Мексики , Индии , Пакистана , Восточно-Африканского разлома и некоторых вулканических островов ( Тенерифе ) [6]
В районах с естественным высоким содержанием фтора в грунтовых водах, которые используются для питья, флюороз зубов и скелета может быть распространенным и тяжелым. [7]
Патогены
Отсутствие надлежащих санитарных мер, а также неправильно расположенные колодцы могут привести к загрязнению питьевой воды болезнетворными микроорганизмами, переносимыми с фекалиями и мочой . К таким фекально-оральным заболеваниям, передающимся через рот, относятся брюшной тиф , холера и диарея . [8] [9] Из четырех типов патогенов , присутствующих в фекалиях ( бактерии , вирусы , простейшие и гельминты или яйца гельминтов), первые три обычно можно найти в загрязненных грунтовых водах, тогда как относительно крупные яйца гельминтов обычно фильтруются. из почвенной матрицы.
Глубокие замкнутые водоносные горизонты обычно считаются самым безопасным источником питьевой воды по отношению к патогенам. Патогены из очищенных или неочищенных сточных вод могут загрязнять определенные, особенно мелкие, водоносные горизонты. [10] [11]
Нитрат
Нитраты являются наиболее распространенным химическим загрязнителем подземных вод и водоносных горизонтов в мире. [12] В некоторых странах с низким уровнем доходов уровень нитратов в грунтовых водах чрезвычайно высок, что вызывает серьезные проблемы со здоровьем. Он также стабилен (не разлагается) в условиях повышенного содержания кислорода. [1]
Уровни нитратов выше 10 мг / л (10 частей на миллион) в грунтовых водах могут вызвать « синдром голубого ребенка » (приобретенную метгемоглобинемию ). [13] Стандарты качества питьевой воды в Европейском Союзе предусматривают содержание нитратов в питьевой воде ниже 50 мг / л . [14]
Однако связь между нитратами в питьевой воде и синдромом голубого ребенка оспаривалась в других исследованиях. [15] [16] Вспышки синдрома могут быть вызваны другими факторами, а не повышенными концентрациями нитратов в питьевой воде. [17]
Повышенный уровень нитратов в грунтовых водах может быть вызван канализацией на месте, удалением осадка сточных вод и сельскохозяйственной деятельностью. [18] Следовательно, он может иметь городское или сельскохозяйственное происхождение. [6]
Органические соединения
Летучие органические соединения (ЛОС) являются опасным загрязнителем подземных вод. Обычно они попадают в окружающую среду в результате неосторожной производственной практики. О вреде многих из этих соединений не было известно до конца 1960-х годов, и прошло некоторое время, прежде чем регулярные испытания грунтовых вод выявили эти вещества в источниках питьевой воды.
Первичные загрязнители ЛОС, обнаруженные в подземных водах, включают ароматические углеводороды, такие как соединения БТЕХ ( бензол , толуол , этилбензол и ксилолы ), и хлорированные растворители, включая тетрахлорэтилен (PCE) , трихлорэтилен (TCE) и винилхлорид (VC) . БТЭК - важные компоненты бензина . PCE и TCE - промышленные растворители, которые исторически использовались в процессах химической чистки и в качестве обезжиривателя металлов соответственно.
Другими органическими загрязнителями, присутствующими в подземных водах и получаемыми в результате промышленных операций, являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) . Благодаря своей молекулярной массе нафталин является наиболее растворимым и мобильным ПАУ, обнаруженным в грунтовых водах, тогда как бенз (а) пирен является наиболее токсичным. ПАУ обычно образуются как побочные продукты при неполном сгорании органических веществ.
Органические загрязнители также могут быть обнаружены в подземных водах в виде инсектицидов и гербицидов . Как и многие другие синтетические органические соединения, большинство пестицидов имеют очень сложную молекулярную структуру. Эта сложность определяет растворимость в воде, адсорбционную способность и подвижность пестицидов в системе грунтовых вод. Таким образом, некоторые типы пестицидов более мобильны, чем другие, поэтому им легче добраться до источника питьевой воды. [5]
Металлы
Некоторые следы металлов естественным образом встречаются в определенных горных породах и могут попадать в окружающую среду в результате естественных процессов, таких как выветривание. Однако промышленная деятельность, такая как горнодобывающая промышленность , металлургия , удаление твердых отходов , лакокрасочные и эмалевые работы и т. Д., Может привести к повышенным концентрациям токсичных металлов, включая свинец , кадмий и хром . Эти загрязнители могут попасть в грунтовые воды. [18]
На миграцию металлов (и металлоидов) в грунтовых водах будет влиять несколько факторов, в частности химические реакции, которые определяют распределение загрязняющих веществ между различными фазами и видами. Таким образом, подвижность металлов в первую очередь зависит от pH и окислительно-восстановительного состояния грунтовых вод. [5]
Фармацевтические препараты
Незначительные количества фармацевтических препаратов из очищенных сточных вод, проникающих в водоносный горизонт, относятся к числу новых загрязнителей грунтовых вод, которые изучаются на всей территории Соединенных Штатов. Популярные фармацевтические препараты, такие как антибиотики, противовоспалительные средства, антидепрессанты, деконгестанты, транквилизаторы и т. Д., Обычно содержатся в очищенных сточных водах. [19] Эти сточные воды сбрасываются из очистных сооружений и часто попадают в водоносный горизонт или источник поверхностных вод, используемых для питьевой воды.
Незначительные количества фармацевтических препаратов как в грунтовых, так и в поверхностных водах намного ниже того, что считается опасным или вызывающим озабоченность в большинстве районов, но это может стать растущей проблемой по мере роста населения и использования более очищенных сточных вод для городского водоснабжения. [19] [20]
Другие
Другие органические загрязнители включают ряд галогенидов и других химических соединений, нефтяные углеводороды , различные химические соединения, содержащиеся в средствах личной гигиены и косметических продуктах, лекарственное загрязнение, включая фармацевтические препараты и их метаболиты. Неорганические загрязнители могут включать другие питательные вещества, такие как аммиак и фосфат , и радионуклиды, такие как уран (U) или радон (Rn), естественно присутствующие в некоторых геологических формациях. Вторжение соленой воды также является примером естественного загрязнения, но очень часто оно усиливается деятельностью человека.
Загрязнение подземных вод - проблема мирового масштаба. Исследование качества подземных вод в основных водоносных горизонтах США, проведенное в период с 1991 по 2004 год, показало, что в 23% внутренних колодцев уровни загрязнения превышали контрольные показатели здоровья человека. [21] Другое исследование показало, что основными проблемами загрязнения подземных вод в Африке, учитывая порядок их важности, являются: (1) загрязнение нитратами, (2) патогенные агенты, (3) органическое загрязнение, (4) засоление и (5) кислотное загрязнение. шахтный дренаж. [22]
Причины
Причины загрязнения подземных вод включают (подробнее см. Ниже):
- Встречающиеся в природе (геогенные)
- Системы санитарии на объекте
- Сточные воды и осадок сточных вод
- Удобрения и пестициды
- Коммерческие и промышленные утечки
- Гидроразрыв
- Фильтрат со свалок
- Другой
Встречающиеся в природе (геогенные)
«Геогенный» относится к естественному происхождению в результате геологических процессов.
Естественное загрязнение мышьяком происходит из-за того, что отложения водоносного горизонта содержат органические вещества, которые создают анаэробные условия в водоносном горизонте. Эти условия приводят к микробному растворению оксидов железа в отложениях и, таким образом, высвобождению мышьяка , обычно прочно связанного с оксидами железа, в воду. Как следствие, грунтовые воды, богатые мышьяком, часто богаты железом, хотя вторичные процессы часто скрывают связь растворенного мышьяка и растворенного железа. [ необходима цитата ] . Мышьяк чаще всего встречается в подземных водах в виде восстановленного арсенита и окисленного арсената, причем острая токсичность арсенита несколько выше, чем у арсената. [23] Исследования ВОЗ показали, что в 20% из 25 000 скважин, испытанных в Бангладеш, концентрация мышьяка превышала 50 мкг / л. [1]
Наличие фторида тесно связано с распространением и растворимостью фторидсодержащих минералов, таких как флюорит (CaF2) . [23] Значительно высокие концентрации фторида в грунтовых водах обычно вызваны нехваткой кальция в водоносном горизонте. [1] Проблемы со здоровьем, связанные с флюорозом зубов, могут возникнуть, когда концентрация фторида в грунтовых водах превышает 1,5 мг / л, что является рекомендованным значением ВОЗ с 1984 года. [1]
Швейцарский федеральный институт науки и технологий (EAWAG) недавно разработала интерактивную Грунтовые платформу оценки (GAP), где геогенных риск загрязнения в данной области может быть оценена с использованием геологических, топографических и других данных об окружающей среде без тестовых образцов из каждого ресурса подземных вод. Этот инструмент также позволяет пользователю составить карту вероятности риска как для мышьяка, так и для фторида. [24]
Высокие концентрации таких параметров, как соленость, железо, марганец, уран, радон и хром, в подземных водах также могут иметь геогенное происхождение. Эти загрязнители могут иметь большое значение на местном уровне, но они не так широко распространены, как мышьяк и фторид. [23]
Системы санитарии на объекте
Загрязнение подземных вод патогенами и нитратами также может происходить из-за проникновения жидкостей в землю из местных систем канализации , таких как выгребные ямы и септики , в зависимости от плотности населения и гидрогеологических условий. [8]
Факторы, контролирующие судьбу и транспорт патогенов, довольно сложны, и взаимодействие между ними недостаточно изучено. [1] Если местные гидрогеологические условия (которые могут варьироваться в пределах нескольких квадратных километров) игнорируются, простая инфраструктура санитарии, такая как туалеты с выгребной ямой, может вызвать значительные риски для здоровья населения из-за загрязненных грунтовых вод.
Жидкости выщелачиваются из ямы и проходят через ненасыщенную зону почвы (которая не полностью заполнена водой). Впоследствии эти жидкости из карьера попадают в грунтовые воды, где они могут привести к загрязнению грунтовых вод. Это проблема, если ближайший колодец используется для снабжения грунтовых вод для питьевой воды . Во время прохождения в почве болезнетворные микроорганизмы могут погибнуть или значительно адсорбироваться, в основном в зависимости от времени в пути от ямы до колодца. [25] Большинство, но не все патогены умирают в течение 50 дней после путешествия по недрам. [26]
Степень удаления патогенов сильно зависит от типа почвы, типа водоносного горизонта, расстояния и других факторов окружающей среды. [27] Например, ненасыщенная зона становится «смытой» во время продолжительных периодов сильного дождя, обеспечивая гидравлический путь для быстрого прохождения патогенов. [1] Трудно оценить безопасное расстояние между выгребной ямой или септиком и источником воды. В любом случае такие рекомендации относительно безопасного расстояния в большинстве своем игнорируются теми, кто строит туалеты с выгребными ямами. Кроме того, приусадебные участки имеют ограниченный размер, и поэтому туалеты с выгребными ямами часто строят гораздо ближе к колодцам с грунтовыми водами, чем то, что можно считать безопасным. Это приводит к загрязнению грунтовых вод и заболеванию членов домохозяйств при использовании этих грунтовых вод в качестве источника питьевой воды.
Сточные воды и осадок сточных вод
Загрязнение подземных вод может быть вызвано сбросом неочищенных отходов, что приводит к таким заболеваниям, как кожные поражения, кровавая диарея и дерматит. Это чаще встречается в местах с ограниченной инфраструктурой очистки сточных вод или там, где происходят систематические отказы местной системы удаления сточных вод. [27] Наряду с патогенами и питательными веществами, неочищенные сточные воды также могут содержать тяжелые металлы, которые могут просачиваться в систему грунтовых вод.
Очищенные стоки с очистных сооружений также могут достигать водоносного горизонта, если сточные воды просачиваются или сбрасываются в местные поверхностные водоемы. Следовательно, те вещества, которые не удаляются обычными очистными сооружениями, также могут попасть в грунтовые воды. [28] Например, обнаруженные концентрации остатков фармацевтических препаратов в грунтовых водах были порядка 50 мг / л в нескольких местах в Германии. [29] Это связано с тем, что на обычных очистных сооружениях микрозагрязнители, такие как гормоны , остатки фармацевтических препаратов и другие микрозагрязнители, содержащиеся в моче и фекалиях , удаляются лишь частично, а оставшаяся часть сбрасывается в поверхностные воды, откуда также может достигать подземные воды.
Загрязнение подземных вод также может происходить из-за протечки канализации, что наблюдается, например, в Германии. [30] Это также может привести к потенциальному перекрестному загрязнению источников питьевой воды. [31]
Распространение сточных вод или осадка сточных вод в сельском хозяйстве также может быть отнесено к источникам фекального загрязнения грунтовых вод. [1]
Удобрения и пестициды
Нитраты также могут попадать в грунтовые воды из-за чрезмерного использования удобрений, включая разбрасывание навоза . Это связано с тем, что только часть азотных удобрений превращается в продукты и другие растительные вещества. Остаток накапливается в почве или теряется в виде сточных вод. [32] Высокие нормы внесения азотсодержащих удобрений в сочетании с высокой растворимостью в воде нитратов приводят к увеличению стока в поверхностные воды, а также вымыванию в грунтовые воды, вызывая загрязнение грунтовых вод. [33] Чрезмерное использование азотсодержащих удобрений (синтетических или натуральных) особенно вредно, так как большая часть азота, который не усваивается растениями, превращается в нитрат, который легко выщелачивается. [34]
Питательные вещества, особенно нитраты, содержащиеся в удобрениях, могут вызвать проблемы для естественной среды обитания и для здоровья человека, если они смываются с почвы в водотоки или вымываются через почву в грунтовые воды. Интенсивное использование азотных удобрений в системах земледелия является крупнейшим источником антропогенного азота в грунтовых водах во всем мире. [35]
Загоны для откорма / загоны для животных также могут привести к потенциальному вымыванию азота и металлов в грунтовые воды. [31] Чрезмерное внесение навоза также может привести к загрязнению грунтовых вод остатками фармацевтических препаратов, полученных из ветеринарных препаратов.
Агентство США по охране окружающей среды (EPA) и Европейская комиссия серьезно дело с проблемой , связанной с нитратами развития сельского хозяйства, в качестве одной из основных проблем водоснабжения , что требует соответствующего управления и управления. [6] [36]
Сток пестицидов может попадать в грунтовые воды, вызывая проблемы со здоровьем человека из загрязненных колодцев. [1] Концентрации пестицидов, обнаруживаемые в грунтовых водах, обычно низкие, и часто превышение нормативных пределов, связанных со здоровьем человека, также очень низкое. [1] Фосфорорганический инсектицид монокротофос (MCP), по- видимому, является одним из немногих опасных, стойких, растворимых и мобильных (он не связывается с минералами в почве) пестицидов, которые могут попасть в источник питьевой воды. [37] В целом, обнаруживается больше пестицидных соединений, поскольку программы мониторинга качества подземных вод стали более обширными; однако в развивающихся странах мониторинг проводился гораздо реже из-за высокой стоимости анализа. [1]
Коммерческие и промышленные утечки
В водоносных горизонтах, лежащих в основе коммерческой и промышленной деятельности, было обнаружено большое количество как неорганических, так и органических загрязнителей.
Предприятия по добыче и переработке руды несут основную ответственность за присутствие металлов антропогенного происхождения в подземных водах, включая мышьяк. Низкий уровень pH, связанный с кислотным дренажем шахт (AMD), способствует растворимости потенциально токсичных металлов, которые в конечном итоге могут попасть в систему грунтовых вод.
Растет озабоченность по поводу загрязнения подземных вод бензином, вытекающим из подземных резервуаров для хранения нефти (СТХ) на заправочных станциях . [1] Соединения БТЭК являются наиболее распространенными добавками к бензину. Соединения БТЭК, включая бензол, имеют меньшую плотность, чем вода (1 г / мл). Подобно разливу нефти в море, несмешивающаяся фаза, называемая легкой неводной жидкой фазой (LNAPL) , будет «плавать» на уровне грунтовых вод в водоносном горизонте. [1]
Хлорированные растворители используются практически в любой производственной практике, где требуются обезжиривающие средства. [1] PCE - это широко используемый растворитель в индустрии химической чистки из-за его эффективности очистки и относительно низкой стоимости. Он также использовался для операций по обезжириванию металлов. Поскольку он очень летуч, он чаще встречается в грунтовых водах, чем в поверхностных. [38] [ ненадежный источник? ] TCE исторически использовался для очистки металлов. Военный объект Anniston Army Dept (ANAD) в Соединенных Штатах был включен в Национальный приоритетный список суперфонда EPA (NPL) из-за загрязнения грунтовых вод 27 миллионами фунтов ТВЭ. [39] И PCE, и TCE могут разлагаться до винилхлорида (VC), наиболее токсичного хлорированного углеводорода. [1]
Многие типы растворителей также могли быть утилизированы незаконно, со временем просачиваясь в систему грунтовых вод. [1]
Хлорированные растворители, такие как PCE и TCE, имеют более высокую плотность, чем вода, а несмешивающаяся фаза называется жидкостями плотной неводной фазы (DNAPL) . [1] Достигнув водоносного горизонта, они «тонут» и в конечном итоге накапливаются на поверхности слоев с низкой проницаемостью. [1] [40] Исторически сложилось так, что предприятия по обработке древесины также выбрасывают в окружающую среду инсектициды, такие как пентахлорфенол (ПХФ) и креозот , что отрицательно сказывается на ресурсах грунтовых вод. [41] ПХФ - это хорошо растворимый и токсичный устаревший пестицид, недавно включенный в Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях . ПАУ и другие полу-летучие органические соединения являются обычными загрязнителями, связанными с креозотом.
Несмотря на то, что LNAPL и DNAPL не смешиваются, они могут медленно растворяться в водной (смешивающейся) фазе, создавая шлейф и, таким образом, становясь долговременным источником загрязнения. С DNAPL (хлорированные растворители, тяжелые ПАУ, креозот, ПХБ ), как правило, трудно бороться, поскольку они могут находиться очень глубоко в системе грунтовых вод. [1]
Гидроразрыв
Недавний рост количества скважин с гидроразрывом пласта («Fracking») в Соединенных Штатах вызвал озабоченность относительно потенциальных рисков загрязнения ресурсов подземных вод. EPA, наряду со многими другими исследователями, было поручено изучить взаимосвязь между гидравлическим разрывом пласта и ресурсами питьевой воды. Несмотря на то, что можно выполнить гидроразрыв пласта, не оказывая существенного воздействия на ресурсы подземных вод, при наличии строгих мер контроля и управления качеством, существует ряд случаев, когда наблюдалось загрязнение подземных вод из-за неправильного обращения или технических неисправностей. [ необходима цитата ]
Хотя Агентство по охране окружающей среды не нашло существенных доказательств широко распространенного систематического воздействия гидроразрыва на питьевую воду , это может быть связано с недостаточными систематическими данными о качестве питьевой воды до и после гидроразрыва пласта, а также с присутствием других агентов загрязнения, которые исключают связь между добычей нефти из плотных пластов и сланцевого газа и ее воздействием. [42]
Несмотря на отсутствие у Агентства по охране окружающей среды обширных широко распространенных доказательств, другие исследователи сделали важные наблюдения роста загрязнения подземных вод в непосредственной близости от основных мест бурения сланцевой нефти / газа, расположенных в Марселлусе [43] [44] ( Британская Колумбия , Канада ). В пределах одного километра от этих конкретных участков подмножество неглубоких питьевых вод постоянно показывало более высокие уровни концентрации метана , этана и пропана, чем обычно. Оценка более высокой концентрации гелия и других благородных газов наряду с повышением уровней углеводородов подтверждает различие между летучим газом гидроразрыва пласта и естественным "фоновым" содержанием углеводородов . Предполагается, что это загрязнение является результатом негерметичных, неисправных или неправильно установленных обсадных труб газовых скважин. [45]
Кроме того, предполагается, что загрязнение может также быть результатом капиллярной миграции глубокой остаточной гиперсоленой воды и жидкости гидроразрыва, медленно протекающей через разломы и трещины, пока, наконец, не вступит в контакт с ресурсами подземных вод ; [45], однако, многие исследователи утверждают, что проницаемость горных пород, покрывающих сланцевые образования, слишком мала, чтобы это могло когда-либо происходить в достаточной степени. [46] Чтобы окончательно доказать эту теорию, должны быть следы токсичных тригалометанов (ТГМ), поскольку они часто связаны с присутствием посторонних газовых загрязнений и обычно возникают одновременно с высокими концентрациями галогенов в гиперсоленых водах. [46] Кроме того, сильно засоленные воды являются обычным явлением в глубоководных системах подземных вод.
Хотя выводы относительно загрязнения подземных вод в результате потока жидкости гидроразрыва пласта ограничены как в пространстве, так и во времени, исследователи выдвинули гипотезу о том, что вероятность систематического загрязнения посторонними газами зависит в основном от целостности конструкции скважины сланцевой нефти / газа, а также от ее относительной геологическое расположение до локальных систем трещин, которые потенциально могут обеспечить пути потока для неорганизованной миграции газа. [45] [46]
Хотя широко распространенное систематическое загрязнение в результате гидроразрыва является предметом серьезных споров, одним из основных источников загрязнения, который, по мнению исследователей, является наиболее проблемным, является случайный разлив жидкости для гидроразрыва пласта и пластовой воды на конкретном участке . До сих пор значительная часть случаев загрязнения подземных вод связана с антропогенными путями на поверхности, а не с подземным потоком из нижележащих сланцевых образований. [47] Хотя ущерб может быть очевиден, и прилагается гораздо больше усилий, чтобы предотвратить такие частые аварии, отсутствие данных по гидроразрыву нефтяных разливов продолжает оставлять исследователей в неведении. Во многих из этих событий данные, полученные в результате утечки или разлива, часто очень расплывчаты, и, таким образом, могут привести исследователей к неправильным выводам. [48]
Исследователи из Федерального института геонаук и природных ресурсов (BGR) провели модельное исследование глубинных залежей сланцевого газа в Северогерманском бассейне. Они пришли к выводу, что вероятность того, что подъем флюидов гидроразрыва через геологические подземные слои на поверхность мала, повлияет на неглубокие подземные воды. [49]
Фильтрат со свалок
Стоки с санитарных свалок могут привести к загрязнению грунтовых вод. Химические вещества могут попадать в грунтовые воды через атмосферные осадки и сточные воды. Новые свалки должны быть облицованы глиной или другим синтетическим материалом вместе с фильтратом для защиты окружающих грунтовых вод. Однако старые свалки не имеют этих мер и часто расположены близко к поверхностным водам и в проницаемых почвах. Закрытые свалки могут представлять угрозу для грунтовых вод, если они не закрыты непроницаемым материалом перед закрытием для предотвращения утечки загрязнителей. [50]
Канал Любви был одним из самых известных примеров загрязнения подземных вод. В 1978 году жители района Лав-Канал в северной части штата Нью-Йорк заметили высокий уровень заболеваемости раком и тревожное количество врожденных дефектов . В конечном итоге это было связано с органическими растворителями и диоксинами с промышленной свалки, вокруг которой был построен район, которые затем проникли в систему водоснабжения и испарились в подвалах, еще больше загрязнив воздух. Восемьсот семей получили компенсацию за свои дома и переехали после длительных судебных тяжб и освещения в средствах массовой информации.
Перекачка
Спутниковые данные в дельте Меконга во Вьетнаме предоставили доказательства того, что чрезмерная перекачка грунтовых вод приводит к оседанию почвы, а также к последующему выбросу мышьяка и, возможно, других тяжелых металлов. [51] Мышьяк содержится в пластах глины из-за их большого отношения площади поверхности к объему по сравнению с размером частиц песка. Большая часть перекачиваемых грунтовых вод проходит через песок и гравий с низкой концентрацией мышьяка. Однако во время перекачки высокий вертикальный градиент вытягивает воду из менее проницаемых глин, тем самым способствуя выделению мышьяка в воду. [52]
Другой
Загрязнение подземных вод может быть вызвано разливами химикатов в результате коммерческих или промышленных операций, разливами химикатов во время транспортировки (например, разлив дизельного топлива), незаконным сбросом отходов , проникновением из городских стоков или горнодобывающих предприятий, дорожных солей , химикатов для борьбы с обледенением из аэропортов и даже атмосферные загрязнители, поскольку грунтовые воды являются частью гидрологического цикла . [53]
Использование гербицидов может способствовать загрязнению грунтовых вод из-за инфильтрации мышьяка. Гербициды способствуют десорбции мышьяка за счет мобилизации и транспортировки загрязнителя. Хлорированные гербициды оказывают меньшее влияние на десорбцию мышьяка, чем гербициды фосфатного типа. Это может помочь предотвратить загрязнение мышьяком за счет выбора гербицидов, подходящих для различных концентраций мышьяка, присутствующего в определенных почвах. [54]
Захоронение трупов и их последующая деградация также могут представлять опасность загрязнения грунтовых вод. [55]
Механизмы
Прохождение воды через недра может обеспечить надежный естественный барьер для загрязнения, но работает только при благоприятных условиях. [8]
Стратиграфия местности играет важную роль в переносе загрязняющих веществ. Область может иметь слои песчаной почвы, трещиноватой коренной породы, глины или твердого покрытия. Области карстового рельефа на известняковых породах иногда уязвимы для поверхностного загрязнения грунтовыми водами. Разломы, вызванные землетрясениями, также могут быть путями проникновения загрязняющих веществ вниз. Состояние водного зеркала имеет большое значение для питьевого водоснабжения, сельскохозяйственного орошения, удаления отходов (включая ядерные отходы), среды обитания диких животных и других экологических проблем. [56]
Многие химические вещества подвергаются реактивному распаду или химическим изменениям, особенно в течение длительных периодов времени в резервуарах подземных вод . Заслуживающим внимания классом таких химикатов являются хлорированные углеводороды, такие как трихлорэтилен (используемый в промышленном обезжиривании металлов и производстве электроники) и тетрахлорэтилен, применяемый в индустрии химической чистки. Оба этих химиката, которые сами являются канцерогенами , подвергаются частичным реакциям разложения, что приводит к появлению новых опасных химикатов (включая дихлорэтилен и винилхлорид ). [ необходима цитата ]
Взаимодействие с поверхностными водами
Хотя поверхностные и подземные воды взаимосвязаны, они часто изучаются и управляются как отдельные ресурсы. [57] Поверхностные воды просачиваются сквозь почву и становятся грунтовыми водами. И наоборот, грунтовые воды могут также питать поверхностные источники воды. Источники загрязнения поверхностных вод обычно делятся на две категории в зависимости от их происхождения.
Взаимодействия между грунтовыми и поверхностными водами сложны. Следовательно, загрязнение грунтовых вод, иногда называемое загрязнением грунтовых вод, не так просто классифицировать, как загрязнение поверхностных вод . [57] По самой своей природе подземные водоносные горизонты подвержены загрязнению из источников, которые не могут напрямую влиять на поверхностные водные объекты, и различие точечных и неточечных источников может не иметь значения.
Разлив или продолжающийся выброс химических или радионуклидных загрязнителей в почву (расположенную вдали от поверхностного водоема) может не создавать точечного или неточечного источника загрязнения, но может загрязнять водоносный горизонт ниже, создавая токсичный шлейф . Движение шлейфа можно проанализировать с помощью модели гидрологического переноса или модели подземных вод .
Профилактика
Принцип предосторожности
Принцип предосторожности , выведенный из принципа 15 Рио- де- Жанейрской декларации по окружающей среде и развитию , важен для защиты ресурсов подземных вод от загрязнения. Принцип предосторожности предусматривает, что « там, где есть угроза необратимого ущерба, отсутствие полной научной уверенности не должно использоваться в качестве причины для откладывания экономически эффективных мер по предотвращению деградации окружающей среды ». [58]
Одним из шести основных принципов водной политики Европейского Союза (ЕС) является применение принципа предосторожности. [59]
Мониторинг качества подземных вод
Программы мониторинга качества подземных вод регулярно реализуются во многих странах мира. Они являются важными компонентами для понимания гидрогеологической системы, а также для разработки концептуальных моделей и карт уязвимости водоносных горизонтов. [60]
Качество подземных вод необходимо регулярно контролировать по всему водоносному горизонту для определения тенденций. Эффективный мониторинг подземных вод должен быть обусловлен конкретной целью, например, конкретным загрязняющим веществом, вызывающим озабоченность. [5] Уровни загрязнения можно сравнить с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по качеству питьевой воды. [61] Нередко пределы загрязнения снижаются по мере накопления большего медицинского опыта. [6]
Необходимо вложить достаточно средств для продолжения мониторинга в долгосрочной перспективе. При обнаружении проблемы следует предпринять действия по ее устранению. [5] Вспышки заболеваний, передаваемых через воду, в США уменьшились с введением более строгих требований к мониторингу (и лечению) в начале 90-х годов. [1]
Сообщество также может помочь контролировать качество грунтовых вод. [60]
Ученые разработали методы, с помощью которых можно составить карты опасностей для геогенных токсичных веществ в подземных водах. [62] [63] [64] Это обеспечивает эффективный способ определения, какие скважины следует тестировать.
Зонирование земель для защиты грунтовых вод
Разработка карт зонирования землепользования была осуществлена несколькими органами управления водными ресурсами в разных масштабах по всему миру. Есть два типа карт зонирования: карты уязвимости водоносных горизонтов и карты защиты источников. [5]
Карта уязвимости водоносного горизонта
Это относится к внутренней (или естественной) уязвимости системы подземных вод к загрязнению. [5] По сути, некоторые водоносные горизонты более уязвимы к загрязнению, чем другие водоносные горизонты. [60] Мелкие безграничные водоносные горизонты больше подвержены риску загрязнения, потому что там меньше слоев для фильтрации загрязняющих веществ. [5]
Ненасыщенная зона может играть важную роль в замедлении (а в некоторых случаях , устраняющие) патогенных микроорганизмов и поэтому необходимо учитывать при оценке уязвимости водоносных горизонтов. [1] Биологическая активность наиболее высока в верхних слоях почвы, где подавление патогенов обычно наиболее эффективно. [1]
Подготовка карт уязвимости обычно включает наложение нескольких тематических карт физических факторов, выбранных для описания уязвимости водоносного горизонта. [60] Индекс на основе параметрического отображение метод GOD разработан Фостером и Хират (1988) использует три , как правило , доступные или легко оцененные параметры, степень G roundwater гидравлического удержания, геологическую природу из вывода verlying слоев и D epth в грунтовые воды. [60] [65] [66] Еще один подход , разработанный EPA, рейтинговая система под названием "Резкая" использует семь гидрогеологических факторы , чтобы разработать индекс уязвимости: D epth к таблице воды, чистый R echarge, A quifer носителя, S нефтяные средства массовой информации, Т opography (наклон), я MPACT на зону аэрации и гидравлического C onductivity . [60] [67]
Среди гидрогеологов ведутся особые дебаты по поводу того, следует ли определять уязвимость водоносного горизонта в общем (внутреннем) порядке для всех загрязнителей или конкретно для каждого загрязнителя. [60]
Карта защиты источника
Это относится к зонам улавливания вокруг отдельного источника грунтовых вод, такого как колодец или родник, чтобы особенно защитить их от загрязнения. Таким образом, потенциальные источники разлагаемых загрязнителей, таких как патогенные микроорганизмы, могут быть расположены на расстояниях, время прохождения которых по каналам потока достаточно велико для того, чтобы загрязнитель мог быть удален посредством фильтрации или адсорбции. [5]
Наиболее широко используются аналитические методы, использующие уравнения для определения потока грунтовых вод и переноса загрязняющих веществ. [68] WHPA - это полуаналитическая программа моделирования потока подземных вод, разработанная Агентством по охране окружающей среды США для определения зон захвата в зоне защиты устья скважины. [69]
В простейшей форме зонирования используются методы фиксированного расстояния, при которых действия исключаются в пределах единообразно применяемого заданного расстояния вокруг точек абстракции. [68]
Размещение систем санитарии на объекте
Поскольку воздействие на здоровье большинства токсичных химических веществ возникает после длительного воздействия, риск для здоровья от химических веществ, как правило, ниже, чем от патогенов. [1] Таким образом, качество мер защиты источника является важным компонентом в контроле того, могут ли патогены присутствовать в конечной питьевой воде. [68]
Системы санитарии на территории могут быть спроектированы таким образом, чтобы предотвратить загрязнение подземных вод из этих систем санитарии. [8] [26] Подробные инструкции были разработаны для оценки безопасных расстояний для защиты источников подземных вод от загрязнения в результате канализации на месте . [70] [71] Следующие критерии были предложены для безопасного размещения (т. Е. Принятия решения о размещении) систем санитарии на объекте: [8]
- Расстояние по горизонтали между источником питьевой воды и системой канализации
- Нормативные значения горизонтальных разделительных расстояний между местными системами канализации и источниками воды сильно различаются (например, расстояние по горизонтали между выгребной ямой и колодцами с грунтовыми водами от 15 до 100 м ) [27]
- Расстояние по вертикали между колодцем с питьевой водой и системой канализации
- Тип водоносного горизонта
- Направление потока грунтовых вод
- Непроницаемые слои
- Наклонный и поверхностный дренаж
- Объем протекающих сточных вод
- Наложение, т.е. необходимость учитывать большую площадь планирования
В качестве очень общего правила рекомендуется, чтобы дно ямы было не менее 2 м над уровнем грунтовых вод, а минимальное горизонтальное расстояние 30 м между ямой и источником воды обычно рекомендуется для ограничения воздействия микробного загрязнения. [1] Однако не следует делать никаких общих заявлений относительно минимальных расстояний бокового разделения, необходимых для предотвращения загрязнения колодца выгребной ямой. [8] Например, расстояние бокового разделения даже 50 м может оказаться недостаточным в сильно закарстированной системе с питающей скважиной или рессорой, в то время как расстояние бокового разделения 10 м вполне достаточно, если имеется хорошо развитый глиняный покровный слой и кольцевой пространство колодца с грунтовыми водами хорошо загерметизировано.
Законодательство
Институциональные и правовые вопросы имеют решающее значение для определения успеха или неудачи политики и стратегии защиты подземных вод. [1]
Управление
Варианты восстановления загрязненных подземных вод можно разделить на следующие категории:
- содержащие загрязняющие вещества, чтобы предотвратить их дальнейшую миграцию
- удаление загрязняющих веществ из водоносного горизонта
- восстановление водоносного горизонта путем иммобилизации или детоксикации загрязнителей, пока они еще находятся в водоносном горизонте (на месте)
- обработка грунтовых вод в месте их использования
- отказ от использования подземных вод этого водоносного горизонта и поиск альтернативного источника воды. [72] [ нужен лучший источник ]
Обработка в месте использования
Переносные устройства для очистки воды или системы очистки воды «в точке использования» и методы дезинфекции воды в полевых условиях могут использоваться для удаления некоторых форм загрязнения грунтовых вод перед питьем, а именно любых фекальных загрязнений. Доступно множество коммерческих портативных систем очистки воды или химических добавок, которые могут удалять патогены, хлор, неприятный вкус, запахи и тяжелые металлы, такие как свинец и ртуть. [73]
Методы включают кипячение, фильтрацию, абсорбцию активированным углем, химическую дезинфекцию, очистку ультрафиолетом, дезинфекцию воды озоном, дезинфекцию воды солнечным светом, солнечную дистилляцию, самодельные фильтры для воды.
Фильтры для удаления мышьяка (ARF) - это специальные технологии, обычно устанавливаемые для удаления мышьяка. Многие из этих технологий требуют капитальных вложений и длительного обслуживания. Пользователи обычно отказываются от фильтров в Бангладеш из-за их высокой стоимости и сложного обслуживания, которое к тому же довольно дорого.
Восстановление грунтовых вод
Загрязнение подземных вод преодолеть гораздо труднее, чем поверхностное, потому что подземные воды могут перемещаться на большие расстояния через невидимые водоносные горизонты . Непористые водоносные горизонты, такие как глины, частично очищают воду от бактерий путем простой фильтрации (адсорбции и абсорбции), разбавления и, в некоторых случаях, химических реакций и биологической активности; однако в некоторых случаях загрязнители просто превращаются в загрязнители почвы . Подземные воды, которые проходят через открытые трещины и каверны , не фильтруются и могут переноситься так же легко, как поверхностные воды. Фактически, это может усугубляться склонностью человека использовать естественные воронки в качестве отвалов в областях карстовой топографии . [74] [ необходима цитата ]
Загрязняющие вещества можно удалить из грунтовых вод, применяя различные методы, тем самым делая их безопасными для использования. Методы очистки (или восстановления) грунтовых вод охватывают биологические, химические и физические технологии очистки. В большинстве методов очистки грунтовых вод используется комбинация технологий. Некоторые из методов биологической очистки включают биоаугментацию , биовентиляцию , биоразбавку , биоплодотворение и фиторемедиацию . Некоторые методы химической обработки включают закачку озона и газообразного кислорода, химическое осаждение , мембранное разделение , ионный обмен , абсорбцию углерода, химическое окисление в воде и извлечение с повышенным содержанием поверхностно-активных веществ. Некоторые химические методы могут быть реализованы с использованием наноматериалов . Методы физической обработки включают, помимо прочего, откачку и обработку, барботирование воздуха и двухфазную экстракцию.
Отказ
Если обработка или восстановление загрязненных подземных вод считаются слишком сложными или дорогостоящими, то отказ от использования подземных вод этого водоносного горизонта и поиск альтернативного источника воды - единственный другой вариант.
Примеры
Африке
Лусака, Замбия
Пригородные районы Лусаки, столицы Замбии, имеют почвенные условия, которые сильно закарстифицированы, и по этой причине - вместе с растущей плотностью населения в этих пригородных районах - загрязнение колодцев из выгребных ям является серьезной проблемой для здоровья населения. угроза там. [75]
Азия
Индия
Бассейн реки Ганга (БРГ), который является священным водоемом для индусов, подвергается серьезному загрязнению мышьяком . На Индию приходится 79% ВРБ, поэтому пострадали многие штаты. Пострадавшие штаты включают Уттаракханд , Уттар-Прадеш , Дели , Мадхья-Прадеш , Бихар , Джаркханд , Раджастхан , Чхаттисгарх , Пенджаб , Харьяна и Западная Бенгалия . Уровни мышьяка составляют до 4730 мкг / л в грунтовых водах, ~ 1000 мкг / л в ирригационной воде и до 3947 мкг / кг в пищевых продуктах, все это превышает стандарт Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций для орошения. вода и стандарты Всемирной организации здравоохранения для питьевой воды. В результате люди, подвергшиеся воздействию, страдают от заболеваний, которые влияют на их кожные, неврологические, репродуктивные и когнитивные функции и могут даже привести к раку. [76]
В Индии правительство приступило к содействию развитию санитарии, чтобы бороться с ростом загрязнения грунтовых вод в нескольких регионах страны. Усилия показали результаты и снизили загрязнение грунтовых вод, а также снизили вероятность заболеваний для матерей и детей, которые в основном пострадали от этой проблемы. Это было очень необходимо, поскольку, согласно исследованию, более 117000 детей в возрасте до пяти лет умирают каждый год из-за употребления загрязненной воды. Усилия стран увенчались успехом в более экономически развитых частях страны. [77]
Северная Америка
Хинкли, США
В городе Хинкли, штат Калифорния (США), с 1952 года подземные воды были загрязнены шестивалентным хромом , что привело к судебному иску против Pacific Gas & Electric (PG&E) и многомиллионному урегулированию в 1996 году. фильм Эрин Брокович , выпущенный в 2000 году.
Сан-Хоакин, США
Интенсивная откачка в округе Сан-Хоакин, Калифорния, привела к загрязнению мышьяком. Округ Сан-Хоакин столкнулся с серьезной интенсивной откачкой воды, в результате чего земля под Сан-Хоакином просела и, в свою очередь, была повреждена инфраструктура. Эта интенсивная закачка в грунтовые воды позволила мышьяку попасть в водоносные горизонты грунтовых вод, которые снабжают питьевой водой не менее миллиона жителей и используются для орошения сельскохозяйственных культур на некоторых из самых богатых сельскохозяйственных угодий США. Водоносные горизонты состоят из песка и гравия, разделенных тонкими слоями глины, которая действует как губка, удерживающая воду и мышьяк. Когда вода перекачивается интенсивно, водоносный горизонт сжимается и грунт опускается, что приводит к выделению мышьяка из глины. Исследования показывают, что водоносные горизонты, загрязненные в результате чрезмерной откачки, могут восстановиться, если забор воды прекратится. [78]
Уокертон, Канада
В 2000 году в небольшом городке Уокертон, Канада, произошло загрязнение грунтовых вод, что привело к семи смертельным случаям в результате так называемой вспышки болезни Уокертона E. Coli . Вода, полученная из грунтовых вод, была заражена очень опасным штаммом O157: H7 бактерий E. coli . [79] Это загрязнение произошло из-за стока с фермы в соседний колодец, который был уязвим для загрязнения грунтовых вод.
Рекомендации
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) (2006). «Раздел 1: Управление качеством источников питьевой воды» (PDF) . В Schmoll O, Howard G, Chilton G (ред.). Защита подземных вод для здоровья: управление качеством питьевой воды . Издательство IWA для ВОЗ.
- ^ Джонсон Л. Р., Хилтболд А. Э. (1969). «Содержание мышьяка в почве и сельскохозяйственных культурах после использования гербицидов на основе метаноарсоната». Журнал Американского общества почвоведов . 33 (2): 279–282. Bibcode : 1969SSASJ..33..279J . DOI : 10,2136 / sssaj1969.03615995003300020032x . ISSN 1435-0661 .
- ^ Равенскрофт П. (2007). «Прогнозирование глобальных масштабов загрязнения подземных вод мышьяком и его потенциального воздействия на здоровье человека» (PDF) . ЮНИСЕФ.
- ^ Абедин М.Дж., Фельдманн Дж., Мехарг А.А. (март 2002 г.). «Кинетика поглощения мышьяка в рисовых растениях» . Физиология растений . 128 (3): 1120–8. DOI : 10.1104 / pp.010733 . PMC 152223 . PMID 11891266 .
- ^ Б с д е е г ч I Смит М., Кросс К., Паден М., Лабен П., ред. (2016). Весна - рациональное использование грунтовых вод (PDF) . МСОП. ISBN 978-2-8317-1789-0.
- ^ а б в г Custodio E, ed. (2013). Тенденции загрязнения подземных вод: потеря качества подземных вод и связанных услуг - Управление подземными водами (PDF) . Глобальный экологический фонд (ГЭФ).
- ^ Фавелл Дж, Бейли К., Чилтон Дж, Дахи Э (2006). Фтор в питьевой воде (PDF) . Женева: IWA для ВОЗ. ISBN 978-9241563192.
- ^ Б с д е е г Вольф Л., Ник А., Кронин А. (2015). Как сохранить подземные воды пригодными для питья: более безопасное размещение систем канализации . Рабочая группа Альянса за устойчивую санитарию 11.
- ^ Вольф Дж., Прюсс-Устюн А., Камминг О, Бартрам Дж., Бонжур С., Кэрнкросс С. и др. (Август 2014 г.). «Оценка воздействия питьевой воды и санитарии на диарейные заболевания в странах с низким и средним уровнем дохода: систематический обзор и мета-регрессия» (PDF) . Тропическая медицина и международное здоровье . 19 (8): 928–42. DOI : 10.1111 / tmi.12331 . PMID 24811732 . S2CID 22903164 .
- ^ «Бактерии и их влияние на качество грунтовых вод» . Мичиганский центр водных наук . Лансинг, Мичиган: Геологическая служба США (USGS). 2017-01-04.
- ^ Бэнкс В.С., Баттигелли Д.А. (2002). Возникновение и распространение микробиологического заражения и кишечных вирусов в мелководных грунтовых водах в округах Балтимор и Харфорд, штат Мэриленд (PDF) (Отчет). Балтимор, Мэриленд: Геологическая служба США. Отчет об исследовании водных ресурсов 01-4216.
- ^ Росс Н, изд. (2010). Очистка вод с акцентом на решениях по качеству воды . Найроби, Кения: ЮНЕП. ISBN 978-92-807-3074-6.
- ^ Knobeloch L, Salna B, Hogan A, Postle J, Anderson H (июль 2000 г.). «Голубые младенцы и колодезная вода, загрязненная нитратами» . Перспективы гигиены окружающей среды . 108 (7): 675–8. DOI : 10.1289 / ehp.00108675 . PMC 1638204 . PMID 10903623 .
- ^ "Директива Совета 98/83 / EC от 3 ноября 1998 г. о качестве воды, предназначенной для потребления человеком, ПРИЛОЖЕНИЕ I: ПАРАМЕТРЫ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ, ЧАСТЬ B: Химические параметры" . EUR-Lex . Проверено 30 декабря 2019 .
- ^ Фьютрелл Л. (октябрь 2004 г.). «Нитраты питьевой воды, метгемоглобинемия и глобальное бремя болезней: дискуссия» . Перспективы гигиены окружающей среды . 112 (14): 1371–4. DOI : 10.1289 / ehp.7216 . PMC 1247562 . PMID 15471727 .
- ^ ван Гринсвен Х. Дж., Уорд М. Х., Бенджамин Н., де Кок TM (сентябрь 2006 г.). «Оправдывают ли данные о рисках для здоровья, связанных с приемом нитратов, повышения нормы содержания нитратов в питьевой воде?» . Здоровье окружающей среды . 5 (1): 26. DOI : 10,1186 / 1476-069X-5-26 . PMC 1586190 . PMID 16989661 .
- ^ Ward MH, deKok TM, Levallois P, Brender J, Gulis G, Nolan BT, VanDerslice J (ноябрь 2005 г.). «Отчет рабочей группы: Нитраты питьевой воды и здоровье - недавние открытия и потребности в исследованиях» . Перспективы гигиены окружающей среды . 113 (11): 1607–14. DOI : 10.1289 / ehp.8043 . PMC 1310926 . PMID 16263519 .
- ^ а б AGW-Net (2016). Интеграция управления подземными водами в организации трансграничных бассейнов в Африке: опасности для подземных вод - учебное пособие от AGW-Net, BGR, IWMI, CapNet, ANBO и IGRAC (PDF) .
- ^ a b Новые загрязнители в воде Аризоны, сентябрь 2016 г., стр. 4.3.1
- ^ Бенотти MJ, Fisher SC, Terracciano SA (сентябрь 2006 г.). Распространение фармацевтических препаратов в неглубоких грунтовых водах округа Саффолк, штат Нью-Йорк, 2002–2005 гг. (PDF) (отчет). Рестон, Вирджиния: Геологическая служба США. Открытый отчет за 2006–1297 гг.
- ^ ДеСимоун Л.А., Гамильтон П.А., Гиллиом Р.Дж. (2009). Качество воды из внутренних колодцев в основных водоносных горизонтах США, 1991–2004 годы: обзор основных выводов (PDF) . Рестон, Вирджиния: Геологическая служба США. ISBN 9781411323506.
- ^ Xu Y, Usher B, ред. (2006). Загрязнение подземных вод в Африке . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-415-41167-7.
- ^ а б в EAWAG (2015). Джонсон CA, Брезлер A (ред.). Справочник по геогенному загрязнению - Решение проблемы мышьяка и фторида в питьевой воде (PDF) . Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (EAWAG).
- ^ «Платформа оценки подземных вод» . Карты GAP . Проверено 22 марта 2017 года .
- ^ Руководство по охраняемым территориям питьевой воды - Часть 1: Охранные территории подземных вод . Номер технического правила W101: 2006-06 (Отчет). Бонн: Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches eV 2006.
- ^ а б Ник А., Фоппен Дж. В., Кулабако Р., Ло Д., Сэмвел М., Вагнер Ф., Вольф Л. (2012). «м. Устойчивая санитария и охрана подземных вод» . Информационный бюллетень Рабочей группы 11 . Альянс за устойчивую санитарию (SuSanA).
- ^ а б в Грэм Дж. П., Полиццотто М.Л. (май 2013 г.). «Туалеты с выгребной ямой и их влияние на качество грунтовых вод: систематический обзор» . Перспективы гигиены окружающей среды . 121 (5): 521–30. DOI : 10.1289 / ehp.1206028 . PMC 3673197 . PMID 23518813 .
- ^ Филлипс П.Дж., Чалмерс А.Т., Грей Дж.Л., Колпин Д.В., Форман В.Т., Уолл Г.Р. (май 2012 г.). «Комбинированные переливы канализации: источник гормонов и микрозагрязнителей сточных вод в окружающей среде» . Наука об окружающей среде и технологии . 46 (10): 5336–43. Bibcode : 2012EnST ... 46.5336P . DOI : 10.1021 / es3001294 . PMC 3352270 . PMID 22540536 .
- ^ Винкер М (2009). Остатки фармацевтических препаратов в моче и потенциальные риски, связанные с использованием в качестве удобрений в сельском хозяйстве . Гамбург: докторская диссертация, Гамбургский технологический университет (TUHH), Гамбург, Германия. ISBN 978-3-930400-41-6.
- ^ Теллам Дж. Х., Риветт М. О., Исрафилов Р. Г., Херрингшоу Л. Г. (2006). Теллам Дж. Х., Риветт М. О., Исрафилов Р. Г., Херрингшоу Л. Г. (ред.). Управление подземными водами в городах и устойчивость . Научная серия НАТО. 74 . Springer Link, Научная серия НАТО, том 74, 2006 г. с. 490. DOI : 10.1007 / 1-4020-5175-1 . ISBN 978-1-4020-5175-3.
- ^ а б ООН-Вода (2015). «Управление сточными водами - аналитическая записка ООН-Водные ресурсы» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 30 ноября 2016 года . Проверено 22 марта 2017 .
- ^ Хан М.Н., Мохаммад Ф (2014). «Эвтрофикация: проблемы и решения». В Ansari AA, Gill SS (ред.). Эвтрофикация: причины, последствия и меры борьбы . Springer. ISBN 978-94-007-7813-9.
- ^ Сингх Б., Сингх И., Секхон Г.С. (1995). «Эффективность использования удобрений-N и нитратное загрязнение подземных вод в развивающихся странах». Журнал гидрологии загрязнителей . 20 (3–4): 167–184. Bibcode : 1995JCHyd..20..167S . DOI : 10.1016 / 0169-7722 (95) 00067-4 .
- ^ Джексон Л. Е., Burger M, Cavagnaro TR (2008). «Корни, трансформации азота и экосистемные услуги» . Ежегодный обзор биологии растений . 59 (1): 341–63. DOI : 10.1146 / annurev.arplant.59.032607.092932 . PMID 18444903 . S2CID 6817866 .
- ^ Сутар С., Бишной П., Сингх С., Мутияр П.К., Нема А.К., Патил Н.С. (ноябрь 2009 г.). «Загрязнение нитратами подземных вод в некоторых сельских районах Раджастана, Индия». Журнал опасных материалов . 171 (1–3): 189–99. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2009.05.111 . PMID 19545944 .
- ^ «Директива 91/676 / EEC» . 12 декабря 1991 г.
о защите вод от загрязнения, вызванного нитратами из сельскохозяйственных источников.
- ^ "PPDB: База данных свойств пестицидов" . Университет Хартфордшира . Проверено 23 марта 2017 года .
- ^ Министерство здравоохранения Канады (2014 г.). «Тетрахлорэтилен в питьевой воде» . Проверено 20 марта 2017 года .
- ^ ATSDR (Агентство США по регистрации токсичных веществ и заболеваний) (2008 г.). «Последующая консультация по вопросам здоровья: армейский склад Аннистон» (PDF) . Проверено 18 марта 2017 года .
- ^ «Справочник гражданина по очистке в химчистке» . Технологии очистки загрязненных территорий . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Август 2011 г. EPA 542-F-11-013.
- ^ «Сайт Суперфонда: Атлантик Вуд Индастриз, Инк.» . Суперфонд . Филадельфия, Пенсильвания: EPA. 2018-10-23.
- ^ Гидравлический разрыв для нефти и газа: влияние водного цикла гидроразрыва на ресурсы питьевой воды в США (Заключительный отчет) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: EPA. 2016. EPA 600 / R-16 / 236F.
- ^ ДиДжиулио, округ Колумбия, Джексон, РБ (апрель 2016 г.). «Воздействие на подземные источники питьевой воды и внутренние скважины от методов стимуляции и заканчивания эксплуатационных скважин в Павильоне, штат Вайоминг, месторождение» . Наука об окружающей среде и технологии . 50 (8): 4524–36. Bibcode : 2016EnST ... 50.4524D . DOI : 10.1021 / acs.est.5b04970 . PMID 27022977 . S2CID 206553782 .
- ^ Ellsworth WL (июль 2013 г.). «Инжекционные землетрясения» . Наука . 341 (6142): 1225942. DOI : 10.1126 / science.1225942 . PMID 23846903 . S2CID 206543048 .
- ^ а б в Венгош А, Джексон РБ, Уорнер Н., Дарра Т.Х., Кондаш А (2014). «Критический обзор рисков для водных ресурсов от разработки нетрадиционных сланцевых газов и гидроразрыва пласта в США» . Наука об окружающей среде и технологии . 48 (15): 8334–48. Bibcode : 2014EnST ... 48.8334V . DOI : 10.1021 / es405118y . PMID 24606408 . S2CID 22857048 .
- ^ а б в Ховарт Р.В., Инграффеа А., Энгельдер Т. (сентябрь 2011 г.). «Природный газ: следует ли прекратить гидроразрыв пласта?» . Природа . 477 (7364): 271–5. Bibcode : 2011Natur.477..271H . DOI : 10.1038 / 477271a . PMID 21921896 . S2CID 205067220 .
- ^ Дроллетт Б.Д., Хельцер К., Уорнер Н.Р., Дарра Т.Х., Каратум О., О'Коннор М.П. и др. (Октябрь 2015 г.). «Повышенные уровни органических соединений дизельного топлива в грунтовых водах вблизи газовых предприятий Marcellus являются результатом деятельности на поверхности» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (43): 13184–9. Bibcode : 2015PNAS..11213184D . DOI : 10.1073 / pnas.1511474112 . PMC 4629325 . PMID 26460018 .
- ^ «Отсутствие данных о разливах гидроразрыва оставляет исследователей в неведении относительно загрязнения воды» . StateImpact Пенсильвания . Проверено 9 мая 2016 .
- ^ Pfunt H, Houben G, Himmelsbach T (2016). «Численное моделирование миграции жидкости гидроразрыва через зоны разломов и трещин в Северо-Германской котловине». Гидрогеологический журнал . 24 (6): 1343–1358. Bibcode : 2016HydJ ... 24.1343P . DOI : 10.1007 / s10040-016-1418-7 . S2CID 133308889 .
- ^ Агентство по охране окружающей среды. «Приступая к скорости: Загрязнение грунтовых вод» (PDF) . EPA . Агентство по охране окружающей среды . Проверено 30 сентября 2019 .
- ^ Эрбан ЛЕ, Горелик С.М., Зебкер Х.А. (2014). «Добыча подземных вод, оседание земли и повышение уровня моря в дельте Меконга, Вьетнам» . Письма об экологических исследованиях . 9 (8): 084010. Bibcode : 2014ERL ..... 9h4010E . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / 9/8/084010 . ISSN 1748-9326 .
- ^ Смит Р., Найт Р., Фендорф С. (июнь 2018 г.). «Перекачка приводит к угрозе образования мышьяка в грунтовых водах Калифорнии» . Nature Communications . 9 (1): 2089. Bibcode : 2018NatCo ... 9.2089S . DOI : 10.1038 / s41467-018-04475-3 . PMC 5988660 . PMID 29872050 .
- ^ «Потенциальные угрозы для наших подземных вод» . Фонд подземных вод . Проверено 24 сентября 2015 года .
- ^ Цзян Ю., Чжун В., Ян В., Ян Л. (ноябрь 2019 г.). «Мобилизация мышьяка из почв в присутствии гербицидов». Журнал наук об окружающей среде . 85 : 66–73. DOI : 10.1016 / j.jes.2019.04.025 . PMID 31471032 .
- ^ Шотландское агентство по охране окружающей среды (SEPA) (2015). «Руководство по оценке воздействия кладбищ на подземные воды» (PDF) .
- ^ «Отбор проб подземных вод» . 31 июля 2012 года Архивировано из оригинала 11 ноября 2014 года.
- ^ а б «Грунтовые и поверхностные воды: единый ресурс» . USGS . Денвер, Колорадо, 1998. Циркуляр 1139.
- ^ Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) (2015). «Надлежащая практика регулирования очистки сточных вод» (PDF) . Проверено 19 марта 2017 года .
- ^ Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) (2006 г.). «Раздел 5: Подходы к управлению источниками загрязнения» (PDF) . В Schmoll O, Howard G, Chilton G (ред.). Защита подземных вод для здоровья: управление качеством питьевой воды . IWA для ВОЗ.
- ^ Б с д е е г Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) (2006 г.). «Защита подземных вод для здоровья - понимание водосбора питьевой воды» (PDF) . Проверено 20 марта 2017 года .
- ^ Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) (2011 г.). «Рекомендации по качеству питьевой воды» (PDF) . Проверено 18 марта 2017 года .
- ^ Амини, Манучехр; Мюллер, Ким; Аббаспур, Карим Ч .; Розенберг, Томас; Афюни, Маджид; Møller, Klaus N .; Сарр, Мамаду; Джонсон, К. Аннетт (15 мая 2008 г.). «Статистическое моделирование глобального геогенного фторидного загрязнения подземных вод» . Наука об окружающей среде и технологии . 42 (10): 3662–3668. Bibcode : 2008EnST ... 42.3662A . DOI : 10.1021 / es071958y . ISSN 0013-936X . PMID 18546705 .
- ^ Амини, Манучехр; Аббаспур, Карим Ч .; Берг, Майкл; Винкель, Ленни; Обнять, Стефан Дж .; Хоэн, Эдуард; Ян, Хун; Джонсон, К. Аннетт (15 мая 2008 г.). «Статистическое моделирование глобального геогенного загрязнения подземных вод мышьяком» . Наука об окружающей среде и технологии . 42 (10): 3669–75. Bibcode : 2008EnST ... 42.3669A . DOI : 10.1021 / es702859e . ISSN 0013-936X . PMID 18546706 .
- ^ Винкель, Ленни; Берг, Майкл; Амини, Манучехр; Обнять, Стефан Дж .; Джонсон, К. Аннетт (2008). «Прогнозирование загрязнения мышьяком подземных вод в Юго-Восточной Азии по поверхностным параметрам» . Природа Геонауки . 1 (8): 536–42. Bibcode : 2008NatGe ... 1..536W . DOI : 10.1038 / ngeo254 .
- ^ Фостер С., Хирата Х (1988). Оценка риска загрязнения подземных вод . Лима, Перу: Панамериканский центр санитарной инженерии и наук об окружающей среде.
- ^ Фостер С., Хирата Х, Гомес Д., Д'Элия М. (2002). Защита качества подземных вод: руководство для предприятий водоснабжения, муниципальных властей и природоохранных органов .
- ^ Аллер Л., Беннет Т., Лер Дж. Х., Петти Р. Дж., Хакет Г. (сентябрь 1987 г.). DRASTIC: стандартизированная система оценки потенциала загрязнения подземных вод с использованием гидрогеологических параметров (отчет). EPA. EPA 600 / S2-87 / 035.
- ^ а б в Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) (2006 г.). «Раздел 4: Подходы к управлению охраной источников питьевой воды» (PDF) . В Schmoll I, Howard G (ред.). Защита подземных вод для здоровья: управление качеством источников питьевой воды . Издательство IWA для ВОЗ.
- ^ «Модель устьевой защитной зоны (МАЗ)» . Исследования воды . Ада, ОК: EPA, Национальная исследовательская лаборатория управления рисками. 2017-01-26.
- ^ АРГОСС (2001). «Руководство по оценке риска для грунтовых вод от канализации на месте» . NERC, Отчет по заказу британской геологической службы, CR / 01/142 . СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО.
- ^ Мур С., Нокс С., Ло Б., Клоуз М., Панг Л., Смит В., Осбалдистон С. (2010). «Рекомендации по разделению расстояний на основе переноса вирусов между внутренними системами бытовых сточных вод и колодцами» (PDF) . Порируа, Новая Зеландия. п. 296. Архивировано из оригинального (PDF) 13 января 2015 года.
- ^ «Загрязнение подземных вод» . Водная энциклопедия, наука и проблемы . Проверено 21 марта 2015 года .
- ^ Pooi CK, Ng HY (декабрь 2018 г.). «Обзор недорогих стационарных систем очистки воды для развивающихся сообществ» . NPJ Чистая вода . 1 (1): 11. DOI : 10.1038 / s41545-018-0011-0 . ISSN 2059-7037 .
- ^ «Загрязнение подземных вод преодолеть гораздо труднее, чем поверхностное загрязнение» . www.coursehero.com . Проверено 6 августа 2019 .
- ^ «Правило грунтовых вод» . Требования к питьевой воде для государственных и общественных систем водоснабжения . Вашингтон, округ Колумбия: EPA. 2018-12-18.
- ^ Chakraborti D, Singh SK, Rahman MM, Dutta RN, Mukherjee SC, Pati S, Kar PB (январь 2018 г.). «Загрязнение подземных вод мышьяком в бассейне реки Ганга: будущая опасность для здоровья» . Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 15 (2): 180. DOI : 10,3390 / ijerph15020180 . PMC 5858255 . PMID 29360747 .
- ^ Мукерджи, Абхиджит; Дуттагупта, Шриманти; Чаттопадхьяй, Сиддхартха; Бханджа, Сумендра Натх; Бхаттачарья, Анимеш; Чакраборти, Свагата; Саркар, Сумяджит; Гош, Тилоттама; Бхаттачарья, Джаянта; Саху, Сохини (23.10.2019). «Воздействие санитарии и социально-экономического развития на фекальное загрязнение подземных вод и здоровье человека на достижение целей устойчивого развития по всей Индии по данным наземных наблюдений и спутникового ночного освещения» . Научные отчеты . 9 (1): 15193. Bibcode : 2019NatSR ... 915193M . DOI : 10.1038 / s41598-019-50875-ш . ISSN 2045-2322 . PMC 6811533 . PMID 31645651 .
- ^ Стэнфордский университет (2018-06-05). «Перекачка грунтовых вод увеличивает риск загрязнения» . Стэнфордские новости . Проверено 16 марта 2021 .
- ^ Маклафлин Т. «Вспышка кишечной палочки в Уокертоне закончилась» . Глобус и почта .
Внешние ссылки
- Геологическая служба США - Управление подземных вод
- Форум по подземным водам Великобритании
- IGRAC, Международный центр оценки ресурсов подземных вод
- IAH, Международная ассоциация гидрогеологов
- Аргосский проект британской геологической службы
- Загрязнение подземных вод и санитария (документы в библиотеке Sustainable Sanitation Alliance )
- UPGro - раскрытие потенциала подземных вод для бедных