На водозаборе питьевых подземных вод контроль качества воды является залогом и гарантией безопасности этой воды для питья, а значит и для здоровья.
На территории Московской области и геологическое строение, и качество подземных вод достаточно хорошо изучено. Это означает, с одной стороны, что мы можем заранее сказать, какие отдельные компоненты химического состава будут на территории конкретного района превышены - обычно это железо, иногда с ним идет «за компанию» и марганец, фториды. У такой воды ржавый цвет и соответствующие запах и привкус. Если сделать развернутый химический анализ в лаборатории, то по нему в воде часто обнаруживаются литий, стронций, бор и другие «интересные» химические элементы.
С другой стороны, в отдельных скважинах могут быть «сюрпризы». Так, если скважина вскрывает какой-то локально распространенный пласт пород, то из них могут выноситься отдельные компоненты – сульфиды, тот же литий со стронцием, а в соседних скважинах, которые пробурены за пределами этого пласта, качество воды будет хорошим.
Все компоненты химического состава воды – и те, которые мы можем заранее спрогнозировать, и те, которые обнаруживаем в отдельной скважине с удивлением – имеют свойство менять свои концентрации во времени. Все-таки подземные воды, если смотреть на них как на динамическую систему, представляющую собой раствор, взаимодействующий с породами, сквозь которые он протекает, - это система изменчивая, как ни крути. Насколько она изменчива на конкретном участке конкретного водозабора – это вопрос, ответ на который можно получить только последив за изменением качества воды во времени. А состав воды меняется не только внутри года, но и с течением времени, в многолетнем периоде.
Самый надежный метод контроля качества – это полный лабораторный анализ воды для оценки соответствия ее состава требованиям, предъявляемым к питьевым водам. Еще недавно мы использовали как основной регламентирующий документ СанПиН 2.1.4.1074-01, теперь с конца января 2021 года вместо него действуют СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий» и СанПиН 2.1.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
Лабораторные исследования лучше проводить в лабораториях, имеющих аккредитацию. При геологоразведочных работах специалисты отдают пробы воды в испытательную лабораторию местного местной санитарной службы или в хорошо зарекомендовавшую себя коммерческую лабораторию, а в особо ответственных случаях заказывают услугу выезда сотрудника лаборатории для забора пробы воды профессионально – с обжигом крана для отбора проб, врезанного в оголовок скважины, со специальной стерильной тарой и консервантами, используемыми для отдельных определений.
Все лабораторные исследования в этом случае можно разделить на такие виды: химический анализ, микробиологический и радиологический.
Последние упомянутые два анализа включают в себя фиксированное стандартное количество определяемых показателей, в то время как в перечень определяемых химических компонентов может входить разное количество определений.
Так, в микробиологический анализ стандартно входят следующие показатели: общее микробное число (ОМЧ), содержание общих колиформных бактерий (ОКБ), содержание термотолерантных колиформных бактерий (ТКБ) и этот список часто дополняется определением содержания спор сульфитредуцирующих клостридий.
В список показателей радиационной безопасности входят следующие определения: уровня общей α- и β-радиоактивности, содержания радона.
В список химических показателей стандартно входят органолептические показатели воды – это те, которые определяются на глаз или на вкус (запах при 20⁰С и при 60⁰С, привкус), цветность, мутность, иногда сюда еще добавляют определение осадка, прозрачности. Также сюда входит определение обобщенных показателей, таких как: pH воды, минерализации, жесткости, окисляемости, щелочности, содержания нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ (ПАВ), фенольного индекса.
Обязательными к определению являются также показатели общего химического состава, по сумме этих катионов и анионов воде присваивается название, например такое: вода пресная гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-магниево-натриевая (такое название называется «формула Курлова»). Вот эти макрокомпоненты химического состава воды: гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, нитраты (это все анионы) и кальций, магний, железо, аммоний, сумма натрия и калия (это катионы).
Из органических веществ в воде обычно определяются: действующее вещество пестицидов - гамма-изомер гексахлорциклогексана (γ-ГХЦГ) или линдан, инсектицид ДДТ и 2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д).
Список определяемых неорганических компонентов самый длинный и варьирует по количеству определяемых компонентов больше упомянутых. Среди неорганических компонентов определяются: алюминий, барий, бериллий, бор, бром, железо, сульфиды и сероводород, кадмий, марганец, мед, молибден, мышьяк, никель, ртуть, свинец, селен, стронций, фториды, хром, цинк, литий, кобальт, серебро, цианиды. Этот список может быть длиннее или короче в зависимости от конкретных гидрогеологических условий участка расположения водозабора.
Состав определяемых в воде лабораторными методами компонентов химического состава устанавливается Рабочей программой контроля качества питьевой воды – разумеется, для тех водозаборов, которые эксплуатируются со всем необходимыми согласованиями.
При контроле химического состава воды следует учитывать, что различные лаборатории используют разные методы проведения лабораторных испытаний. Поэтому, выполняя лабораторные анализы в одной и той же лаборатории контролируя во времени определяемые показатели, можно получить результат с небольшим разбросом тех показателей, которые содержатся в воде в относительно постоянных концентрациях. В обратном случае, когда химические анализы проводятся в разных лабораториях, нужно учитывать, что разброс величин может быть и в 20-30%. В работах по оценке запасов подземных вод для серьезных водозаборов при анализе изменчивости качества воды, а именно для того, чтобы обосновать относительное постоянство качества воды на перспективу (на время эксплуатации водозабора) в случае, если отдельные показатели химсостава сильно варьируют из-за того, что определяются в разных лабораториях, хорошим тоном считается проведение дополнительных расчетов или проведение межлабораторных сравнительных испытаний. Так же можно отдать пробу на определение какого-то одного-двух показателей химического состава, которые вызвали сомнения – из-за резкой вариативности или нелогичного изменения за определенной длительности период.
Внутрилабораторные исследования качества воды происходят по разработанным методикам или же с использованием спектрометров, которые используют для производственного контроля качества воды и на крупных предприятиях, например, на предприятиях по розливу воды или производства напитков или в случае, если нужна надежная оценка качества сбрасываемой на рельеф или в водотоки после цикла очистки отработанной воды. Спектрометры бывают разных видов – атомно-эмиссионные, атомно-абсорбционные, масс-спектрометры и другие и применяются только в условиях лабораторий, поскольку процесс проведения подобного вида анализов требует применения нескольких приборов и достаточно сложного соблюдения условий проведения опыта.
Обобщая вышесказанное, контроль качества воды проводится лабораторными методами в лабораториях, имеющих государственную аккредитацию на проведение подобного рода исследований и в соответствии с действующими стандартами и нормами, разработанными для воды, применяемой в питьевых и/или хозяйственно-бытовых целях. Исследования должны проводиться по предварительно разработанному и обоснованному перечню показателей, а результаты исследований должны фиксироваться и анализироваться не только по одиночным превышениям, но и в целом по характеру изменения концентраций отдельных показателей во внутригодовом цикле с целью получить представление о возможных пиковых значениях показателей и возможности использовать полученную информацию для настройки или более точной отладки систем водоочистки при их наличии.
