Выбираем скважину: как найти чистую воду и не нарваться на бактерии и радиацию

Анатомия подземных вод

К основным источникам пресной воды для человека относятся поверхностные и подземные воды. Первые (реки, озера, водохранилища) обеспечивают водоснабжением дома, населенные пункты и сельское хозяйство. Однако у них есть существенные недостатки. Например, уровень воды в них непостоянен: летом в жару реки мелеют, в засушливых регионах могут полностью пересыхать, а зимой их питание зависит от таяния снегов. Такие воды загрязняются промышленными и бытовыми стоками и для их использования часто требуются сложные системы очистки и дорогая инфраструктура, особенно если источник находится далеко от потребителя.

Подземные воды во многих случаях становятся хорошей, надежной, а иногда и единственной альтернативой. Они меньше зависят от погодных условий, защищены от поверхностного загрязнения слоями почвы и горных пород, а их запасы обычно стабильнее. Особенно востребованы подземные источники в местах, где нет доступа к крупным рекам или озерам, например, в частных домах за городом, на дачных участках или в удаленных поселках.

– Подземные формируются за счет просачивания талых и дождевых вод сквозь почву и горные породы, накапливаясь на разных глубинах — от поверхностных слоев до многокилометровых пластов. В зависимости от глубины залегания и геологических условий, они делятся на несколько типов. Ближе всего к поверхности (0,1-1 метров) находятся почвенные воды, которые используются корневой системой растений для питания. Далее на глубине 1-3 метров идет слой верховодки – это временные, сезонные скопления влаги, которые в засушливый период могут полностью исчезать, а в дождливые периоды — быстро наполняться. При высоком уровне представляют опасность для подвалов, вызывая подтопления, размывают грунт под фундаментом, приводят к неравномерной просадке конструкций, – объясняет доцент кафедры «Охрана окружающей среды», кандидат технических наук Александр Сурков.

Ниже располагаются грунтовые воды (в среднем до 15 метров), залегающие над первым водоупорным слоем из глины или скальных пород. Именно их чаще всего добывают через колодцы и скважины. Еще глубже залегают межпластовые воды (20-300 метров), заключенные между двумя водоупорными слоями.

– Есть еще артезианские – один из видов межпластовых вод, которые находятся под естественным давлением и при вскрытии могут фонтанировать. Чаще всего они залегают на глубине от 100 метров, – отмечает эксперт ПНИПУ.  

Идеальная по составу

В России действуют строгие санитарные нормы, регламентирующие безопасность питьевой воды. СанПиН устанавливает обязательные гигиенические требования к составу и свойствам, включая предельные значения содержания различных химических веществ и микроорганизмов. Таким образом регулируется качество воды централизованного водоснабжения. В случае с частными скважинами и колодцами обязательного контроля нет — ответственность за качество воды лежит исключительно на владельцах.

Согласно государственному докладу «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2024 году» удельный вес проб питьевой воды из нецентрализованных систем водоснабжения с превышением гигиенических нормативов по санитарно-химическим показателям не меняется последние 10 лет и находится на уровне 27,86%. При этом превышение средних значений зафиксированы в 27 субъектах РФ, в том числе в Новгородской (56,25 %), Костромской (54,72 %), Смоленской (53,59 %), Ростовской (51,55 %), Томской (51,26 %) областях.

Значительной остается бактериологическая опасность – в среднем 16,54%, достигая критических значений в 34 регионах страны, в особенности в Тверской области (52,84 %), Рязанской области (50,00 %), Ярославской области (46,79 %), Нижегородской области (44,98 %). 

Особую тревогу вызывает рост паразитологического загрязнения с 0,06% в 2015 году до 0,28% в 2024 году. Эти проблемы напрямую отражаются на здоровье населения: только в 2024 году зарегистрировано семь вспышек острых кишечных инфекций водного характера, пострадало 1326 человек.

Химический состав подземных вод существенно отличается от поверхностных. Проходя через толщи горных пород, они обогащаются полезными минеральными веществами, но в то же время могут содержать и опасные соединения.

–  Хотя природные фильтры – почва и горные породы – защищают их от поверхностных загрязнений, вода может растворять вещества из окружающих пластов. Поэтому даже чистая на вид родниковая вода или вода из скважины может содержать небезопасные компоненты – перед употреблением ее обязательно нужно проверять в аккредитованной лаборатории, – объясняет Александр Сурков. 

Лучшей для питьевых целей является вода, сбалансированная по минеральному составу и не содержащая вредных примесей. Оптимальная общая минерализация составляет от 200 до 500 мг/л. В таком диапазоне вода содержит достаточное количество полезных веществ, не создавая избыточной нагрузки на организм. Особое значение имеют кальций (от 25 мг/л до 80) и магний (от 10 мг/л до 50). Эти элементы важны для здоровья костей, зубов и нервной системы. Калий (от 5 до 20 мг/л) необходим для нормальной работы сердца и мышц. Водородный показатель (pH) качественной воды должен находиться в пределах 6,5-8,5.

Не менее важную роль играют микроэлементы.

– Оптимальное содержание фтора в питьевой воде, согласно ВОЗ, составляет 0,5-1 мг/л, в России – до 1,5 мг/л. Он играет важную роль в укреплении зубной эмали, участвует в минерализации костей, снижая риск остеопороза. Йод (от 40 до 60 мкг/л) необходим для нормальной и правильной работы щитовидной железы. Обычно в воде его всегда меньше нужных значений, поэтому необходимо восполнять из других продуктов питания. Также в воде должны присутствовать бикарбонаты (30–400 мг/л), которые помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс в организме, – отмечает ученый Пермского Политеха.

Что лучше: мягкая или жесткая?

По словам эксперта, мягкость или жесткость воды зависят напрямую от геологического строения местности. Когда вода проходит через известняки и доломиты, богатые кальцием и магнием, она растворяет эти минералы, становясь жесткой. В то же время в районах с гранитными породами или торфяниками вода остается мягкой, так как содержит минимальное количество солей.

– Разница между мягкой и жесткой водой – в количестве растворенных солей кальция и магния, таких как сульфаты, хлориды и карбонаты. В мягкой воде их мало, в жесткой – значительно больше. Степень жесткости измеряется в миллиграмм-эквивалентах на литр: мягкой считается вода с показателем менее 2 мг-экв/л, средней – от 2,5 до 5 мг-экв/л, жесткой – от 5 до 7 мг-экв/л, а очень жесткой –свыше 7 мг-экв/л, – поясняет Александр Сурков.

Жесткость бывает двух типов: временная, вызванная карбонатами кальция и магния, которую можно уменьшить простым кипячением, и постоянная, обусловленная сульфатами и хлоридами, требующая специальных методов очистки.

— Мягкая вода обладает целым рядом практических преимуществ. Во-первых, она значительно улучшает эффективность моющих средств: шампуни и стиральные порошки лучше пенятся, что позволяет уменьшить их расход, а белье и волосы легче отмываются. Во-вторых, она продлевает срок службы бытовой техники и водопроводных систем, предотвращая образование накипи в чайниках, водонагревателях и стиральных машинах. В-третьих, отсутствие белого известкового налета на сантехнике и посуде делает уборку менее трудоемкой. С медицинской точки зрения, умеренно мягкая вода снижает риск образования камней в почках. Наконец, она обладает лучшими органолептическими свойствами — более приятным вкусом и отсутствием посторонних запахов, что особенно важно для питьевых нужд. Но несмотря на все эти достоинства, она не менее вредна, чем жесткая вода, поскольку лишает организм важных минеральных веществ. Поэтому нужен сбалансированный состав воды: нельзя пить слишком мягкую или слишком жесткую воду, — подчеркивает ученый Пермского Политеха. 

По мнению эксперта, правильно сбалансированная вода, содержащая нужное количество минералов и микроэлементов, благотворно влияет на здоровье, поддерживая работу всех систем организма. Она участвует в регуляции обмена веществ, улучшает работу пищеварительной и сердечно-сосудистой систем, помогает поддерживать водно-солевой баланс и нормальную температуру тела. 

– Недостаток или избыток минералов и микроэлементов может оказывать негативное влияние на здоровье. В краткосрочной перспективе это может проявляться в виде усталости, головных болей, нарушении концентрации и проблем с пищеварением. В долгосрочной может привести к развитию хронических заболеваний почек (в том числе образованию камней), сердечно-сосудистые патологий и проблем с опорно-двигательным аппаратом, – объясняет ученый ПНИПУ. 

Особую опасность представляет вода, содержащая опасные химические соединения или болезнетворные бактерии, которые могут стать причиной острых отравлений, кишечных инфекций и даже увеличивать риск развития онкологических заболеваний.

– Для обеспечения безопасности рекомендуется проводить анализ воды только в аккредитованных лабораториях. В зависимости от результатов исследований может потребоваться установка фильтров, например, для снижения избыточного содержания кальция и магния, угольных для удаления органических примесей, либо систем обратного осмоса с последующей минерализацией для восстановления полезного состава воды. Правильно подобранная фильтрация позволяет сохранить полезные минералы, устраняя при этом потенциально вредные вещества, – уточняет Александр Сурков. 

Абиссинские, песчаные и артезианские – из каких можно пить?

Без доступа к централизованному водоснабжению приходится искать альтернативные источники воды. Чаще всего таким становится скважина, которая позволяет получить независимый и надежный доступ к воде для питья, хозяйственных нужд и полива.

–  Существует три основных типа скважин: абиссинские – обычно не очень глубокие до 25 метров, с низким дебитом воды, но при этом самые дешевые в обустройстве, песчаные (фильтровые) глубиной от 15 до 40 метров и артезианские – глубиной от 70 до 350 метров, – рассказывает Александр Сурков. 

Выбирая скважину, лучше отталкиваться от планируемого водопотребления. Для постоянного использования подойдет артезианская, так как она обеспечивает стабильный доступ к воде и имеет долгий срок службы (до 50 лет).

– Для сезонного использования, например, только летом для полива, подойдет песчаная или абиссинская скважина, которые дешевле и проще в эксплуатации. Подключение соседей к скважине, особенно если речь идет о большом количестве потребителей, также лучше планировать с артезианской, так как она обладает большей производительностью и ресурсом, – уточняет Александр Сурков.

Мнение о том, что чем глубже скважина, тем вода чище, – миф.

– Глубокие скважины могут содержать растворенные железо, марганец, соли жесткости и другие примеси, которые могут потребовать дополнительной очистки. В неглубоких могут быть болезнетворные бактерии, органические загрязнения избыток минеральных солей. Теоретически использовать воду для питьевых целей можно из любого типа скважины, если безопасность воды подтверждена лабораторным анализом, – уточняет эксперт. 

Причем необходимость в таких исследованиях может быть многократной. Нужно учитывать, что в период весеннего паводка или при наличии близко расположенных источников загрязнения, вода в скважине может быть подвержена дополнительному загрязнению, даже если изначально была чистой. Особенно это касается песчаных и абиссинских скважин, имеющих небольшую глубину.

Где бурить, чтобы вода была лучше?

Выбор места для бурения скважины — это сложный процесс, где нужно учитывать целый комплекс факторов. Ключевую роль играют геологические особенности участка, глубина залегания водоносного слоя, тип грунта, а также санитарные нормы и расположение ближайших объектов.

– Бурение скважины на дачном или придомовом участке не допускается, если рядом с будущим местом забора воды находятся источники органических загрязнений. К ним относятся выгребные ямы, скотомогильники, кладбища, места захоронения медицинских отходов, – обращает внимание эксперт ПНИПУ. 

По словам Александра Суркова, ошибки при выборе места чреваты серьезными последствиями. В лучшем случае вы получите скважину с низким дебитом, которой не хватит для ваших нужд, или которая иссякнет в засушливое время. В худшем — столкнетесь с загрязненной водой, содержащей опасные бактерии или химические примеси, или с постоянным заиливанием скважины, что потребует промывки и ремонта.

– Лучше для бурения скважины привлекать специалистов с большим опытом работы. Обычно у таких организаций есть карты водоносных слоев территории, специалисты в курсе геологического строения недр. Они используют профессиональное оборудование, после бурения производят промывку скважины, прокачивают воду, делают паспорт на скважину и первичный анализ воды. Могут дать рекомендации при выборе насоса и советы по эксплуатации, —говорит эксперт Пермского Политеха. 

Радиоактивная вода

Подземные воды могут нести скрытую угрозу — природную радиоактивность. Проходя через горные породы, вода растворяет содержащиеся в них радиоактивные элементы: радон, уран, радий. Особую опасность представляет радон — невидимый газ без запаха, образующийся при распаде урана. Попадая в организм с водой, он увеличивает риск развития онкологических заболеваний, в частности, рака легких. Источником радиации могут стать и техногенные загрязнения в районах, где велась добыча радиоактивных руд или работали промышленные предприятия.

Для защиты здоровья необходимо проводить радиологический анализ воды в специализированной лаборатории. Основные показатели — альфа- и бета-активность, а также концентрация конкретных радионуклидов, таких как радон, радий и уран.

– В России безопасной считается вода с альфа-активностью до 0,2 Бк/кг, что строже европейских норм. По суммарной бета-активности у всех стран одинаковый первичный критерий оценки качества – единица. Если показатели превышены, потребуется установка специальных фильтров — аэрационных систем для удаления радона или ионообменных фильтров для урана и радия. Регулярный контроль качества воды — единственный надежный способ обезопасить себя от радиационного воздействия, – объясняет эксперт ПНИПУ.  Источник материала и фото: "Naked Science"