Анализ воды на отравление

Известно, что вода играет чрезвычайно важную роль в жизни человека. Его организм – это совокупность водных растворов, коллоидов, суспензий и других, сложных по составу водных систем. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день. Поэтому первостепенным вопросом нашего питания является постоянное возмещение воды путем введения в организм в свободном виде и как составную часть пищи.

Благодаря аналитической химии на сегодняшний день установлено, что ни одна из естественных вод не обладает составом Н2О. В связи с этим воду следует рассматривать как сложную систему, включающую растворенные, коллоидные и взвешенные химические компоненты, биологические живые объекты, продукты их обмена и отмирания. Обладая свойствами универсального растворителя, вода постоянно несет большое количество самых различных ионов, состав и соотношение которых определяется условиями формирования источника воды, составом водовмещающих пород.

Из естественных вод наиболее важную роль для человека, пожалуй, играют поверхностные (наземные: речные воды и воды прудов пресных озер) и грунтовые воды (подземные: ключи, колодцы, скважины). Состав естественных вод весьма разнообразен и меняется в широких границах, кроме того, зависит от климата и времени года. Большое влияние на состав природных вод оказывает техногенный фактор – поступление в водные объекты промышленных и бытовых сточных вод, сток с сельскохозяйственных полей и др.

Ни для кого не секрет, что качество природной воды довольно часто не соответствует нормативным требованиям СанПин, предъявляемым к питьевой воде. Ведь питьевой считается вода, пригодная к употреблению внутрь и отвечающая критериям качества – то есть вода безопасная и приятная на вкус. Поэтому практически любая вода, как из подземных, так и из открытых источников нуждается в очистке.

Опыт работы нашей лаборатории по анализу качества воды (в т.ч. анализ сточных вод) показал, что к наиболее распространенным загрязнителям воды Московской области (или точнее компонентам, содержание которых превышает нормативы), которые способны ей придавать отрицательные свойства, можно отнести железо, марганец, сульфиды, фториды, соли кальция и магния, органические соединения, др.

Токсичность вышеназванных компонентов не настолько велика, чтобы вызвать острое отравление, но при длительном употреблении воды, содержащей упомянутые вещества в концентрация выше нормативных, может развиться хроническая интоксикация, приводящая в итоге к той или иной патологии. Следует учитывать также, что токсическое воздействие веществ может проявляться не только при поступлении их с водой внутрь, но и при всасывании через кожу в процессе гигиенических (душ, ванна) или оздоровительных (плавательные бассейны) процедур. Таким образом, чтобы ответить на вопрос о пригодности воды для питья и бытовых нужд необходимо оценить образец как минимум по вышеуказанным параметрам, а желательно с помощью расширенного химического и микробиологического анализа, включающий в себя не менее 20-30 параметров.

Следует остановить также внимание на качестве самих фильтров. Ведь любая система очистки воды должна очищать воду от содержащихся в ней примесей и сама ничего не выделять в воду. Однако если фильтры сами по себе низкого качества или не прошли предэксплутационную подготовку (например, промывку консервантов), то они сами являются источником выделения в очищенную воду негативно воздействующих на человека компонентов. Итак, фильтры должны быть не только эффективные (хорошо очищать от определенного загрязнителя), но и безопасные (не загрязнять воду другими веществами).

Особенно важный момент – это ресурс фильтра. В одних условиях он проработает дольше, в других значительно меньше. Следовательно, необходимо контролировать общее качество очистки через определенные промежутки времени. Ведь состав воды может меняться из-за целого ряда причин. Таким образом, анализ воды необходимо делать до установки водоочистки, после установки – на предмет воздействия самих фильтрационных и очистных систем, а также с определенной периодичностью – в процессе использования водоочистного оборудования. По нашему мнению, только индивидуальный подбор фильтров по результатам неоднократного анализа воды в лаборатории есть гарантия того, что установленная система водоочистки будет успешно работать.

В рамках этой статьи позволим себе более подробно осветить некоторые аспекты качестве воды после водоподготовки, и остановиться на проблемах, которые возникают в процессе эксплуатации фильтров и могут приводить к нежелательным последствиям.

Вообще качество воды систем питьевого водоснабжения регламентируется санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами (СанПиН 2.1.4.1074-01), те же требования предъявляются и к воде после очистки. Однако в большинстве своем заказчик предъявляет к качеству очищенной воды более высокие требования, сопоставимые с более жесткими нормативами по бутылированной воде (расфасованной в ёмкости СанПиН 2.1.4.1116-02). И на наш взгляд, это правильно, поскольку качество данной воды наиболее полно соответствует нормативам ее физиологической полноценности.

Как уже указывалось выше, не всегда удается достичь высокой степени очистки исходной воды. Что может быть связано с некорректным подбором оборудования (недостаточное количество показателей при анализе воды – только, например, железо и жесткость), с неправильной пусконаладочной работой и эксплуатацией фильтров или с окончанием срока их службы. Итогом этого может быть недовольство заказчика, его жалобы на запах, привкус, цвет воды.

Одной из проблем, с которой часто обращаются в лабораторию после установки системы водоочистки, является присутствие в воде постороннего запаха (сероводорода, аммония, хлора, органики и др.). Он в большинстве случаев значительно усиливается при нагревании, если недостаточно очищенную воду используют в водонагревательных системах для хозяйственно-бытовых нужд потребителя.

Часто это возникает из-за того, что в первоначальный анализ воды не включают показатели, ответственные за запах, например, сульфиды и сероводород, аммоний и органические соединения, а подбирают водоочистку по значениям железа и общей жесткости. В редких случаях возникновение неприятного запаха происходит при пусконаладочной работе, например, при не соблюдении реагентной обработки сорбента и недостаточной промывке его перед эксплуатацией. Но особенно распространены случаи возникновения запаха в процессе эксплуатации, что может быть связано с нерегулярным потреблением воды, а вследствие этого либо с ее застоем в коммуникационной системе, либо сокращение времени полноценной очистки. В результате на выходе вода с выраженным посторонним запахом (сероводорода, аммиака и др.)

Жители города Москвы для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд используют в основном водопроводную воду, которая поступает из поверхностных водоисточников, проходя предварительно качественную многостадийную очистку. Благодаря централизованной очистке природной воды, из нее устраняются наиболее часто встречающиеся и превышающие нормативы компоненты – железо, марганец, кальций, нитраты, сульфиды, органические соединения, многие из которых имеют высокую биологическую активность, а также могут влиять на органолептические свойства воды (цветность, мутность, запах, привкус).

Наряду с железом и марганцем вклад в органолептические свойства воды вносит хлор, который дозировано вводится в очищенную воду для ее обеззараживания. Это необходимо в условиях мегаполиса, поскольку вода является одной из главных причин заболеваемости в мире и выступает как фактор передачи среди людей патогенных микроорганизмов – возбудителей различных инфекций. Благодаря эффективному обеззараживанию (хлорированию), вода пригодна для питья даже в сыром виде, однако, при высоких концентрациях хлора (на уровне ПДК) вода приобретает характерный ярко выраженный запах и привкус, а также может вызывать появление сухости и аллергических реакций кожи.

В этом случае пользователь осуществляет самостоятельную доочистку водопроводной воды в домашних условиях, например, используют для этих целей сорбционные фильтры с активированным углем, фильтры на основе обратного осмоса.
Активированный уголь широко применяется для улучшения органолептических показателей (устранения постороннего привкуса, запаха, цветности). Благодаря своей высокой адсорбционной способности уголь эффективно поглощает остаточный хлор, растворенные газы, органические соединения. В загородном доме, где заказчик для обеспечения себя и своей семьи питьевой водой использует преимущественно воду скважин, при борьбе с запахом сероводорода монтирует систему дозирования гипохлорита натрия. И если неправильно отрегулирован блок введения этого реагента в воду, то на выходе запах сероводорода сменяется резким запахом хлора. Таким образом, для успешного решения проблемы запаха и привкуса в очищенной воде, рекомендуется проверять в лаборатории не только те показатели, по которым в исходной воде было выявлено превышение нормативов, но и, например, рН, железо, сероводород, хлор, аммоний, перманганатную окисляемость и др.

Для некоторых веществ действует правило: чем его в воде меньше, тем лучше, то для других (pH, общее солесодержание, общая жесткость, фториды) есть рекомендованный диапазон концентраций, так называемые нормативы физиологической.
Так, например, частой проблемой является несоответствие величины общей жесткости очищенной воды требованиям заказчика. Высокие значения общей жесткости приводят к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов. Однако в основном величина общей жесткости в очищенной воде не превышает 0,2 мг-экв/л, что ниже нормативов физиологической полноценности (от 1,5-3,5 мг-экв/л). Такая вода также является коррозионно-активной по отношению к трубам и котлам, способна вымывать отложения в трубах, накапливающиеся при долгом застаивании воды в системе водоснабжения. Это влечет за собой появление неприятного запаха и вкуса воды.

Как было сказано ранее, к наиболее распространенным загрязнителям воды Москвы и Московской области относится железо. Содержание железа в воде выше норматива способствует накоплению осадка в системе водоснабжения, интенсивному окрашиванию сантехнического оборудования. Железо придает воде неприятную красно-коричневую окраску, ухудшает ее вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. Высокое содержание железа в воде может приводить к неблагоприятному воздействию на кожу.

Для удаления железа применяют специализированные фильтры – обезжелезиватели на основе метода объемного фильтрования с предварительным окисляется железа, либо окислением в толще загрузки, а также методом ионного обмена. В качестве окислителя часто применяется катализаторы, на основе соединений марганца. Поэтому в воде после фильтров-обезжелезивателей, необходимо контролировать содержания не только железа, но и марганца. В отдельных случаях в воде после очистки содержание марганца может достигать очень высоких значений (3-4 мг/л, при нормативе 0,1 мг/л). Этот пример особенно ярко иллюстрирует тот факт, что установка и сервисное обслуживание фильтров должно осуществляться только квалифицированными специалистами, регулярно контролирующими качество воды.

Из всего выше сказанного следует, что идеально чистая вода в течение всего периода эксплуатации фильтров, т.е. гарантия их успешной работы, – это результат четырех основных составляющих:

- достоверности результатов максимально расширенного анализа исходной воды;

- эффективно подобранного водоочистного оборудования;

- грамотной эксплуатации с регулярным контролем качества очищенной воды;

Анализ воды, цена

КОЛИЧЕСТВО ПОКАЗАТЕЛЕЙ (*)	СТОИМОСТЬ (рублей)
Микробиологический (3*)	6000
Химический (15*)	8000
Химический + микробиологический (18*)	10000
Расширенный химический (33*)	16000
Расширенный химический + микробиологический (36*)	18000

Исследование воды

В природные водные ресурсы и связанные с ними водохранилища регулярно поступают неочищенные стоки воды от промышленных предприятий, сельского хозяйства, различные хозяйственные и бытовые загрязнения. Кроме того, для определенных регионов характерна высокая концентрация патогенных микроорганизмов в источниках воды, почве, воздухе, все это также влияет на воду.

Очистные системы городского водоснабжения справляются со всем потоком загрязнений далеко не на сто процентов, особенно в крупном мегаполисе. Только экспертиза может дать точный ответ по поводу состояния питьевой воды
Вода из природных источников без анализа, также не может считаться кристально чистой и полезной только потому, что она избежала предварительной обработки и не прошла по сотням километров ржавых труб.

Список заболеваний, развитие которых провоцирует некачественная и загрязненная вода очень широк. Перечислим некоторые из них:

Примеси тяжелых металлов в воде снижают иммунитет, оказывают мутагенное и канцерогенное воздействие;
Присутствие соединений ртути в воде вызывает врожденные пороки развития, дефекты зрения и слуха;
Дисбаланс микроэлементов в питьевой воде поражает печень и почки, вызывает сердечно-сосудистые и желудочно-кишечные заболевания, злокачественные опухоли и т.д.;
Наличие бактерий, микробов и паразитов в воде может стать причиной холеры, вирусных инфекций, дизентерии;
Вторичные загрязнения в виде минеральных и органических веществ (к ним относится и избыточное хлорирование воды) вызывают онкологические заболевания, болезнь Альцгеймера;
Присутствие в составе питьевой воды нефтепродуктов и других синтетических органических веществ провоцирует онкологические заболевания, отравления и поражения внутренних органов.

Профессиональное лабораторное исследование, проверка и экспертиза питьевой воды, выполненное нашими специалистами, поможет вам иметь точное представление о качестве и безопасности воды, которую вы ежедневно потребляете.

Современные системы очистки и фильтрации воды зарубежного и российского производства могут помочь значительно улучшить ситуацию. Однако прежде чем необдуманно тратить большие деньги на систему фильтрации, необходимо выполнить анализ воды химический и микробиологический. И уже на основании экспертного заключения приобретать систему очистки, которая будет бороться с обнаруженными загрязнениями.

Если же результаты экспертизы и исследования подтвердят безопасность воды, вы сможете с уверенность использовать ее и дальше не только в хозяйственных и бытовых целях, но и пить, использовать ее для приготовления пищи.

Наши специалисты выполнят профессиональный анализ воды в Москве, цена услуги соответствует ее качеству и выгодно отличается от предложений конкурентов. Уточнить стоимость по вашему случаю можно у наших операторов.

Профессиональное исследование воды на примеси

Лаборатория СЭС оснащена передовыми системами исследования, позволяющими довольно быстро получить квалифицированное экспертное заключение, после экспертизы, о качестве воды, поэтому мы готовы предложить вам экспресс-анализ воды.

Мы готовы выполнить анализ и исследование воды из любого источника:

Вода из природных водоемов (рек, прудов, озер и т.п.);
Вода из искусственных сооружений для получения воды (скважин, колодцев);
Вода из канализационных систем и производственных стоков.

Кроме того, мы проводим исследование и бутилированной воды. Как показывает опыт, не всегда качество воды соответствует тому, которое указано на этикетке. Поэтому прежде чем выбирать производителя бутилированной воды, которому вы собираетесь доверить здоровье своих близких и сотрудников, мы рекомендуем проверить ее состав. Стоимость такого анализа совсем не высока, точную цену можно узнать у наших операторов.

Проверка воды на микробиологические показатели;
Проверка воды на химические показатели;
Проверка воды на паразитологию.

Лабораторная проверка питьевой воды позволяет установить присутствие следующих примесей:

Тяжелых металлов (хрома, свинца, кадмия, серебра, никеля) в воде;
Соединений ртути в воде;
Избыток или недостаток микроэлементов (фтора, кальция, йода, мышьяка, цинка, меди) в воде;
Содержание нитратов в воде;
Микробов и бактерий в воде;
Паразитов и других патогенных микроорганизмов в воде;
Вторичных загрязнений в воде;
Синтетических веществ органического происхождения (нефтепродуктов) в воде.

Таким образом, в результатах экспертизе исследования воды полно и точно будет отражен ее состав. Получив экспертное заключение, анализ — вы сможете рационально повлиять на ситуацию.

Исследования воды для юридических и физических лиц

Воспользоваться нашим предложением и выполнить проверку воды могут как юридические, так и физические лица.

Причины, по которым стоит выполнить анализ и исследование качества и безопасности воды физическим лицам:

Постоянные недомогания и некоторые заболевания (особенно желудочно-кишечные расстройства, аллергические реакции, камни в почках);
Желание сэкономить на покупке бутилированной воды;
Забота о здоровье и безопасности своей семьи.

Юридическим лицам исследование воды на производстве или в офисе может быть интересно по следующим причинам:

Создать комфортные и безопасные условия труда для своих сотрудников, соответствующие установленным санитарным требованиям.
Получить достоверную информацию о том, можно ли использовать воду из источника в производственных целях.
Аналитически проверить и получить экспертное заключение о том, что ваше предприятие не оказывает негативного воздействия на экологию района, в котором оно находится.

Со своей стороны, мы гарантируем, что результаты экспертизы и проверок качества воды будут проведены независимой лабораторией.

Высокая точность лабораторных исследований воды;
Оперативное выполнение всех видов анализов;
Предоставление рекомендаций по улучшению качества воды.

МОСКВА, 30 авг — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Почти 95 процентов российских городов обеспечено качественной питьевой водой, число источников водоснабжения, не соответствующих принятым нормам, из года в год снижается, сообщает Роспотребнадзор. Тем не менее среди населения широко распространены мифы об опасности водопроводной воды. Люди ставят фильтры, заказывают воду в бутылях или привозят из родников. РИА Новости вместе с экспертами выясняет, чем вода из-под крана не устраивает горожан.

Маркетологи запудрил мозги?

"Вода у нас неплохая, но для питья используем бутилированную (заказываем)".

"Для питья лучше брать родниковую, так как водопроводная фторируется (как и бутилированная), и в Серпухове она жестковата для употребления внутрь".

"Вполне довольны, но пьем кипяченую".

"Каждое утро достаю из холодильника бутылку охлажденной сырой воды и пью".

"Пьем воду из Талежа".

"А про кипяченую воду слышала, что ее вообще не рекомендуют пить, поскольку она "мертвая" и вымывает из организма полезные вещества".

"Отвратительная вода! Известь — это еще полбеды. Она частенько льется коньячного цвета. Никакие фильтры не помогают".

Это сообщения из открытого паблика города Серпухова (Московская область), где обсуждают качество воды из-под крана. Большинство выражают недовольство, поэтому ставят фильтры, заказывают бутилированную воду.

"Ситуация распространенная. На рынке действуют мощные игроки — производители фильтров и бутилированной воды. Плюс постоянное недоверие населения к отечественным технологиям. Поэтому хорошо продается талая вода из Альп, что-нибудь, привезенное из-за границы. Вот что на самом деле определяет ощущения населения при употреблении воды из-под крана", — рассказывает РИА Новости Игорь Бузин, научный сотрудник Испытательного центра факультета почвоведения МГУ.

Специалисты этого центра не раз сталкивались с резким неприятием результатов анализа московской водопроводной воды. Увидев положительное заключение, заказчик начинал сомневаться в компетентности аналитиков, потому что, по его мнению, "такого быть не может".

Хлорка обязательна

Все сетуют, что вода из-под крана порой отдает хлоркой.

"Мало кто знает, что вода обязательно должна хлорироваться. Это основной способ борьбы с патогенными микроорганизмами, которые могут развиваться в системах водоснабжения и вызывать массовые заболевания, например холеру", — продолжает эксперт.

Хлорирование влияет на вкус и запах воды (органолептические свойства), но концентрация элемента очень низка — не более 1,2 миллиграмма на литр, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01.

"Хлор используется как окислитель и при контакте с органикой в воде и остатками пищи в желудке быстро нейтрализуется", — объясняет Бузин.

Люди наслышаны о хлораминах — хлорных производных аммиака. Но их в воде не находят либо видят следы, которые не способны нанести вред.

По словам эксперта, есть три способа избавиться от хлора в домашних условиях. Самый простой — отстаивать в емкости. Воду можно взбить блендером, чтобы выветрить хлор и насытить ее кислородом. Либо прокипятить. Однако некоторые боятся этого: существует поверье, что кипячение делает воду "мертвой" (в науке, кстати, нет такого понятия) или насыщает ее тяжелыми изотопами водорода — дейтерием и тритием.

В природной воде действительно содержится менее тысячной доли процента тяжелых изотопов водорода. Чтобы повысить их концентрацию хотя бы в десять раз, нужно вскипятить воды в триста раз больше, чем масса Земли.

Вечная песня о жесткости

После вкуса и запаха больше всего людей беспокоит жесткость воды. Этот параметр зависит от содержания солей кальция, магния и стабильного стронция. Концентрация последнего ничтожна, а два других элемента строго контролируются. Нельзя превысить семи миллиграмм-эквивалентов на литр. По согласованию с Роспотребнадзором допустимо до десяти. Менее полутора тоже нельзя — вода становится физиологически неполноценной.

При концентрации порядка 2,5 мг-экв/л карбонаты кальция и магния выпадают в осадок, и это нормально, но накипь портит чайники, стиральные и посудомоечные машины, из-за чего люди покупают умягчающие средства, фильтры.

"Если воду умягчить в ноль, возникают побочные эффекты. Кто сидит на низкоминеральной диете, активно занимается фитнесом и пьет только фильтрованную воду, употребляет диуретики или просто очень много воды, может столкнуться с разрушением зубов, развитием остеопороза. Кроме того, мягкая вода очень плохо смывает чистящее средство с посуды, и часть его неизбежно попадает в организм с едой", — разъясняет Игорь Бузин.

По его мнению, это нужно учитывать и пользователям систем обратного осмоса, из которых выходит практически дистиллированная вода. Чтобы приблизить ее к физиологическим показателям, необходимы минерализаторы. Но мало кто их использует и даже подозревает о существовании дополнительных картриджей. При длительном употреблении дистиллированной воды возможны проблемы с сердцем. С этим сталкиваются жители горных регионов — они часто пьют талую воду, а она очень низкоминерализованная.

Но и очень жесткая вода небезопасна, предупреждает Бузин. Если у человека нарушен метаболизм фосфатов и оксалатов, то повышается риск мочекаменной болезни и гиперкальциемии — отложения соединений кальция на скелете.

GIS Unearths the Root of Arsenic in Drinking Water

Карты и возможности геоинформационных технологий помогают департаменту общественного здравоохранения округа C ерро Гордо заботиться о здоровье жителей. Без ГИС, используемой для 3 D анализа и отображения распространения мышьяка в грунтовых водах, выявления и оповещения владельцев водозаборных скважин, сотни людей в этом округе до сих пор пили бы воду, отравленную мышьяком.

Восемь стаканов воды в день излечивают от всех болезней. Примерно так думала Сэнди Дейвис, жительница округа Серро Гордо, штат Айова. Но в 2004 году она узнала, что причиной ее трясущихся рук и проблем с неврологией было то, что она по неведению употребляла воду с высоким содержанием мышьяка из собственной скважины. И что еще обиднее — она давно бы не принимала этот опасный канцероген, если бы своевременно сделала простой химический анализ этой воды.

И Дейвис не единственный человек, чье здоровье оказалось под угрозой из-за употребления воды с содержанием мышьяка, превышающим максимально допустимую норму в 10 ppb (частей на миллиард). В действительности 15 процентов жителей округа (около 7000 человек) ежедневно употребляют в быту воду из частных скважин и колодцев, которая может не соответствовать санитарным требованиям.

Здравоохранение в отсутствие регулирования

Департамент общественного здравоохранения округа Серро Гордо поставил целью защитить таких, как Дейвис, от угрозы отравления вредными веществами из частных источников подземной воды. На практике государственные учреждения часто сталкиваются с трудностями при решении подобных задач.

ГИС-координатор и специалист по санитарному состоянию окружающей среды София Уолш записывает параметры скважины, тестируемой на содержание мышьяка в воде, поступающей в сборную камеру.

Пробурившие частную скважину или выкопавшие колодец землевладельцы сами отвечают за безопасность собственного водоснабжения. Государственные учреждения, такие как департамент общественного здравоохранения округа Серро Гордо, не имеют полномочий и ресурсов для регулярных проверок качества грунтовой воды перед тем, как она направляется в водопроводные краны домов.

К сожалению, случай с Дейвис был не первым примером обнаружения повышенного содержания мышьяка в питьевой воде. В 2003 году, после того как Геологическая служба Айовы и Геологическая служба США обнаружили его присутствие во всех крупных водоносных слоях в пределах штата, департамент решил повысить информированность общественности о наличии мышьяка в воде.

Спустя три года, после случая с Дейвис и ввиду явной угрозы для здоровья других жителей округа, чиновники департамента поняли, что нужен еще один превентивный шаг. Они снова обратились к ГИС — на этот раз чтобы определить местоположение подземного источника мышьяка и разработать целевой план охраны здоровья жителей.

Карты дают подсказку

Департамент пригласил к сотрудничеству доктора Дага Шнобелена из университета Айовы, Пола ван Дорпа и Чеда Филдса из департамента природных ресурсов Айовы, лабораторию гигиены штата Айова и компанию Shawver Well Company, оператора бурения частных скважин. Объединенная команда подала заявку и получила грант Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) на проведение исследования с целью определить, сконцентрированы ли водозаборы с отравленной мышьяком водой в какой-то определенной части округа. Получив финансирование, чиновники из департамента общественного здравоохранения и их партнеры приступили к выполнению трехлетней программы исследований. Сначала команда создала выборку скважин и собрала по ним геологическую информацию и данные о глубине бурения и обсадки, местоположении и питающем водоносном горизонте.

Образцы воды собираются из водопроводного крана и анализируются в лаборатории на содержание мышьяка.

Затем команда дважды в год собирала данные по 70 скважинам. По каждому водозабору проводилось определение pH, растворенного кислорода, окислительно-восстановительного потенциала, содержания сульфида, полного содержания мышьяка, минералогического состава и ряда других компонентов, от которых может зависеть содержание мышьяка. Команда также проанализировала образцы коренных пород из всех вновь пробуренных скважин. Половина всех протестированных частных водозаборов имела детектируемые уровни мышьяка в воде, причем в трети из них содержание мышьяка превышало максимально допустимое значение (10 ppb).

Департамент нанес полученные данные на карту в ArcGIS for Desktop, чтобы показать географическое распределение мест, где брались пробы, и соответствующие уровни содержания мышьяка. К удивлению исследователей, они не нашли четких свидетельств того, что отравленные мышьяком водозаборы были сконцентрированы в каком-то определенном месте. Но когда с помощью дополнительного модуля ArcGIS 3D Analyst в этот набор добавили третье измерение, чтобы увидеть ситуацию под землей, на карте предстала совсем иная картина.

Приложение ArcScene в модуле ArcGIS 3D Analyst позволило команде визуализировать и начать работать с геопространственными данными в 3D. Наложив уровни мышьяка на данные о глубине скважин, обсадки и залегания водоносных слоев, исследователи создали интерактивную 3D карту, которая позволила понять главную причину. Проблема была не в местоположении землевладения, а в питающем водозабор водоносном слое.

Обсадка скважины похожа на длинную соломинку, воткнутую в землю; забор воды возможен только там, где она оканчивается. Департамент общественного здравоохранения округа Серро Гордо использовал ArcGIS for Desktop и приложение ArcScene в ArcGIS 3D Analyst для визуализации глубины обсадки каждой скважины и глубин залегания подземных источников воды. Этот метод помог команде идентифицировать источник воды для каждого водозабора — слой Известкового ручья (Lime Creek Aquifer) или слой Кедровой долины (Cedar Valley Aquifer).

С помощью модуля 3D Analyst команда исследовала взаимосвязь между водоносными слоями и пробуренными скважинами. После просмотра данных в 3D команда поняла, что все источники воды с устойчиво высоким содержанием мышьяка питались из одного водоносного горизонта — слоя Известкового ручья.

3D карта позволила обнаружить, что в скважинах, собирающих воду из слоя Кедровой долины, обнаруживаемые уровни мышьяка были значительно ниже уровней в скважинах, пробуренных в слой Известкового ручья. Хотя примерно половина водозаборов на территории округа была заражена мышьяком, в воде из слоя Известкового ручья вероятность повышенного содержания мышьяка была гораздо больше.

Самое высокое измеренное содержание мышьяка в воде, поступающей из водоносного слоя Кедровой долины, было меньше 10 ppb, максимально допустимого уровня для муниципального водоснабжения. С этими данными резко контрастировало среднее содержание мышьяка 11,4 ppb в образцах коренной породы в слое Известкового ручья — примерно в 10 раз больше среднего содержания в образцах коренных пород из слоя Кедровой долины (1,2 ppb).

Геопространственные данные меняют все

Теперь у Департамента общественного здравоохранения были необходимые данные, чтобы понять, кто из жителей подвергается высокому риску употребления опасной для людей воды. Используя данные о земельных участках, команда геокодировала в ArcGIS колодцы в зоне риска.

Обсадки скважин, которые оканчивались в слое Кедровой долины, предотвратили использование воды из слоя Известкового ручья, что существенно уменьшило риск отравления мышьяком.

На этом перемены не закончились. Благодаря знанию, которую дала ГИС, округ Серро Гордо принимает меры по изменению практики бурения скважин в округе. Начиная с 1 июля 2015 года, все новые водозаборы должны использовать воду только из водоносного слоя Кедровой долины.

Округ также подал заявку на получение финансирования от Национальных институтов здравоохранения для разработки модели веб-ГИС и прогнозной базы данных на платформе ArcGIS. Команда ГИС считает, что картографический веб-инструмент поможет более полно информировать общественность о глубине бурения скважин, необходимой для снижения риска отравления мышьяком.

Читайте также: