Grunto ir požeminio vandens valymo technologijos: nuo problemų sprendimo iki prevencijos
Požeminio vandens taršos problema aktuali daugeliui valstybių. Kadangi Lietuvoje gėrimo ir buities reikmėms naudojamas tik požeminis vanduo, nuo jo kokybės neišvengiamai priklauso ir gyventojų sveikata. Naujas Lietuvos geologijos tarnybos prie Aplinkos ministerijos (LGT) leidinys-studija „Cheminėmis medžiagomis užteršto grunto ir požeminio vandens valymo metodai“ skirtas populiarinti ir skatinti Europos Sąjungoje plačiai naudojamus tausojančio aplinką užterštų teritorijų tvarkymo ir valymo būdus. Jame aptartos pagrindinės žemės gelmes teršiančios cheminės medžiagos, jų savybės, sklaidos ypatumai ir galimybės savaime suirti. Plačiai supažindinama su dažniausiai mūsų šalies žemės gelmėse randamomis teršiančiomis medžiagomis - naftos produktais, pesticidais, sunkiaisiais metalais. Apžvelgtos ir rečiau aptinkamos, tačiau ypač pavojingos cheminės medžiagos: patvarūs organiniai teršalai, halogeniniai ir daugiacikliai angliavandeniliai.
Požeminio vandens taršos mastai ir pasekmės Lietuvoje
Lietuvoje, LGT duomenimis, išaiškinta daugiau nei 12 tūkst. vietų, kuriose gali ar galėjo būti teršiamas gruntas ir požeminis vanduo. Dešimtadalis iš jų - apie 1200 - gali kelti ypač didelį pavojų aplinkai ir žmogaus sveikatai. Šie skaičiai pabrėžia būtinybę nuolat stebėti ir aktyviai spręsti taršos problemas, ypač atsižvelgiant į tai, kad požeminis vanduo yra pagrindinis geriamojo vandens šaltinis šalyje. Hidrogeologija - geologijos skyrius, tiriantis požeminio vandens kilmę, susidarymo, paplitimo ir filtracijos dėsningumus bei panaudojimo ūkyje galimybes. Požeminio vandens paplitimo aplinka yra gan sudėtinga, dėl to sudėtingas ir pats hidrogeologijos mokslas. Nors didžiąją dalį šio mokslo bazinės terminologijos ir pagrindinių principų gali suprasti net neturintys hidrogeologo išsilavinimo, norint šiuos principus pritaikyti praktikoje, daugeliu atvejų prireikia specializuotų žinių ir informacijos.
Pagrindiniai vandens užterštumo šaltiniai
Daugiabučių namų aplinkoje, kaip ir apskritai gyvenamosiose teritorijose, vandens taršos šaltiniai gali būti įvairūs. Šiauliuose, pavyzdžiui, tiekiamas tik požeminis geriamasis vanduo, išgautas Birutės ir Lepšių vandenvietėse iš 160-200 m gylio gręžinių. Požeminį vandenį natūraliai praturtina žmogaus organizmui naudingos mineralinės medžiagos ir mikroelementai, jis yra geros kokybės ir apsaugotas nuo mikrobiologinės taršos. Geriamajame vandenyje yra nedideli mineralinių medžiagų (kalcio, magnio, natrio, kalio, chloridų, sulfatų, hidrokarbonatų ir kt.) ir mikroelementų (fluoro, mangano, geležies, cinko, vario ir kt.) kiekiai. Išgautas požeminis vanduo pasižymi didesniu gamtinės kilmės geležies ir amonio kiekiu, todėl prieš tiekimą vanduo paruošiamas Birutės ir Lepšių vandenviečių vandens kokybės gerinimo įrenginiuose ir Rėkyvos vandens ruošykloje.
Vandens kietumas paskaičiuojamas sumuojant vandenyje ištirpusių kalcio ir magnio druskų kiekį (suminis kalcis ir magnis). Tačiau kietas vanduo nepageidaujamas buityje. Kalcio ir magnio mineralai yra tirpūs, mes jų nematome, bet kai vandenį kaitiname ar viriname, šios medžiagos iškrenta nuosėdomis. Štai todėl ir atsiranda kalkių apnašos arbatinuke, ant vonios paviršių ir santechnikos įrangos. Svarbu prisiminti, jog be reikalo buityje naudojami minkštinimo filtrai iš vandens pašalina ne tik kalcį ir magnį, bet ir kitus mineralus (kalį, sulfatus, hidrokarbonatus, kt.), o pastarąsias medžiagas, būtinas mūsų organizmui, jie pakeičia natriu, kurio ribinė vertė geriamajame vandenyje yra 200 mg/l. Minkštintas vanduo yra bevertis, techninis, tinka tik buities darbams ar asmens higienai. Todėl patariama filtrus statyti prieš buitinius prietaisus (skalbykles, indaploves, kt.). Maistui minkštintas vanduo netinka. Gerdami filtruotą vandenį, mes kenkiame savo sveikatai, nes ne tik negauname būtinųjų elementų - kalcio, magnio, kt.
Vandens pH rodiklis nusako, kokia terpė - rūgštinė ar šarminė - vyrauja skystyje. pH reikšmės gali svyruoti nuo 0 iki 14 vienetų. Neutrali reikšmė yra 7 vnt. - kai vandenyje vandenilio ir hidroksilo jonų yra po lygiai. Jeigu vyrauja daugiau šarminių hidroksilo jonų, pH reikšmė kinta nuo 7 iki 14-os vnt. Kuo šis skaičius didesnis, tuo skystis šarmingesnis. Ir atvirkščiai, pH mažėjant nuo 7 iki 0 vnt. skystis darosi vis labiau rūgštinis. Vandens pH dažniausiai kinta dėl vandens filtrų. Kuo labiau jis išvalomas nuo įvairių mikroelementų, tuo jis rūgštingesnis, nebetinkantis žmogaus organizmui. Pavyzdžiui, distiliuoto vandens pH yra apie 5 vnt.
Nors Lietuvos higienos norma HN 24:2023 „Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimai“ nenormuoja vandens kietumo, t. y. vandens kietumas neturi įtakos geriamojo vandens saugai ir kokybei, tačiau kietas vanduo nepageidaujamas buityje dėl minėtų apnašų susidarymo.
Galimi teršalai požeminiame vandenyje
Pagrindiniai požeminio vandens teršalų šaltiniai ir tipai, aptariami LGT leidinyje, apima plačią spektrą cheminių medžiagų:
- Naftos produktai: Tai vieni dažniausių teršalų, atsirandantys dėl pramoninių avarijų, netinkamo naftos produktų laikymo, transportavimo ar net buitinio naudojimo. Naftos produktai gali užteršti didelius požeminio vandens kiekius ir ilgai išlikti aplinkoje.
- Pesticidai: Žemės ūkyje naudojami pesticidai, tokie kaip herbicidai, insekticidai ir fungicidai, gali prasiskverbti į dirvožemį ir požeminius vandenis, ypač jei naudojami neatsakingai arba esant netinkamoms hidrogeologinėms sąlygoms.
- Sunkieji metalai: Pramonės, transporto, žemės ūkio ir kitų veiklų metu į aplinką patenkantys sunkiaisiais metalai (pvz., gyvsidabris, švinas, kadmis, chromas) yra labai pavojingi žmogaus sveikatai ir aplinkai. Jie linkę kauptis organizmuose ir ilgai išlieka aplinkoje.
- Patvarūs organiniai teršalai (POP): Tai cheminės medžiagos, kurios yra atsparios skilimui ir gali ilgai išlikti aplinkoje, kaupiantis maisto grandinėje. Pavyzdžiai apima polichlorintus bifenilus (PCB), dioksinus ir furanozus.
- Halogeniniai angliavandeniliai: Šios cheminės medžiagos, dažnai naudojamos kaip tirpikliai ar pramoniniai reagentai, gali būti toksiškos ir sunkiai suyrančios.
- Daugiacikliai aromatiniai angliavandeniliai (PAH): Dažnai randami degimo produktuose, naftos produktuose ir dervose, šie junginiai gali būti kancerogeniniai ir aplinkai kenksmingi.
Vandens valymo būdai ir technologijos
Naujajame LGT leidinyje pateikta per dešimt aplinką labiau tausojančių užteršto grunto ir požeminio vandens valymo natūralaus slūgsojimo vietoje metodų. Šie metodai siekia minimaliai sutrikdyti aplinką ir panaudoti gamtos procesus taršai mažinti. Pagrindiniai valymo metodai apima:
- Bioremediacija: Tai biologinis procesas, kurio metu mikroorganizmai (bakterijos, grybai) naudojami teršalams skaidyti. Šis metodas ypač efektyvus naftos produktams ir kitiems organiniams teršalams šalinti.
- Cheminis oksidavimas: Naudojant stiprius oksidatorius, teršalai chemiškai suskaidomi į mažiau kenksmingas medžiagas. Šis metodas gali būti efektyvus įvairiems organiniams ir neorganiniams teršalams.
- Fizikiniai metodai: Tai apima grunto išplovimą, iškaitinimą, adsorbciją ir kitus procesus, kuriais teršalai atskiriami nuo grunto ar vandens.
- Grunto išplovimas: Teršalai išplaunami iš grunto vandeniu ar specialiais tirpalais.
- Iškaitinimas (Terminis apdorojimas): Gruntas kaitinamas aukštoje temperatūroje, kad išgarintų ar suardytų teršalus.
- Elektrocheminis katalizavimas: Naudojant elektros srovę ir katalizatorius, skatinamas teršalų skilimas.
- Nanotechnologijos: Naujausios technologijos, naudojančios nanomedžiagas teršalams surišti, skaidyti ar neutralizuoti.
VšĮ „Grunto valymo technologijos“ per 24 darbo metus išvalė daugiau kaip 280 tūkst. tonų užteršto dirvožemio, grunto, vandens, upių ir ežerų dugno nuosėdų, naftos gaudyklių dumblo. Įmonė daugiausia dėmesio skiria naftos ir jos produktais užterštų teritorijų tvarkymui, grunto bei vandens valymui, naudodama aplinkai nekenksmingus biologinius metodus. S. Petrovas, įmonės vadovas, pabrėžia, kad svarbu ne tik išvalyti dirvožemį, gruntą, vandenį, bet ir tinkamai, šiuolaikiškai tai padaryti.
Gręžinių įrengimas ir vandens kokybės užtikrinimas
Miestų gyventojai naudoja centriniais vandentiekio tinklais tiekiamą vandenį, kurio kokybė reguliariai tikrinama. Kaimuose, besikuriančiose naujose gyvenvietėse ir individualių namų kvartaluose, kur nėra inžinerinių tinklų, vanduo gaunamas iš šachtinių šulinių arba gręžinių. Vandens kokybė priklauso nuo gręžinio gylio. Negiliuose šuliniuose gruntinis vanduo renkasi iš sluoksnio, į kurį patenka atmosferos krituliai ir įvairios medžiagos, liekančios žmonių veiklos zonose. Neretai taupant lėšas netinkamai įrengiami nuotekų valymo įrenginiai arba naudojamos cheminės trąšos, todėl urbanizuotose teritorijose užterštumas dažniausiai viršija leistinas normas.
Vandens gręžinys - tai ekologiškai švaraus vandens šaltinis jums ir jūsų šeimai. Įsirengdami vandens gręžinį jūs investuojate į savo namų ir šeimos ekonominę nepriklausomybę ir sveikatą. Vandens gręžinys yra ilgaamžis statinys. Teisingai įrengtas vandens gręžinys jums tarnaus 20-30 metų. Senus gręžinius galima remontuoti ir sugrąžinti iki 80% jų buvusio našumo.
Norint gauti tikrai kokybišką geriamąjį vandenį, reikia kreiptis į specializuotą firmą, kuri gali atlikti grunto tyrimus, parinkti vietą ir išgręžti gręžinį, atitinkantį jūsų poreikius ir Lietuvoje galiojančius reikalavimus. Geriamo vandens gręžiniai įrengiami vienam iš svarbiausių maisto produktų - vandeniui tiekti. Kadangi geriamo vandens kokybei keliami itin aukšti reikalavimai, gręžinio įrengimas atlieka svarbų vaidmenį norint išvengti požeminio vandens užteršimo nuo žemės paviršiaus ar iš kitų vandeningų horizontų.
Norint gręžti gręžinį, pirmiausia užpildoma ir savivaldybei pateikiama paraiška. Gavus teigiamą savivaldybės atsakymą, rengiamas gręžinio projektas: užsakovas sudaro sutartį su atitinkamą kvalifikaciją turinčia įmone, kuri parengia projektą, parenka gręžinio konstrukciją, nustato sanitarinės apsaugos zoną, nuotekų tvarkymo būdus ir kt. Suderinus projektą, kuris užregistruojamas Lietuvos geologijos tarnyboje, galima gręžti gręžinį. Jei gręžinys nenaudojamas ilgiau nei pusę metų, jį reikia hermetiškai uždaryti. Nusprendus visiškai nebenaudoti gręžinio, jį būtina likviduoti.
Ieškant neužteršto vandeningo grunto sluoksnio labai dažnai daromas bandomasis gręžinys. Nustatoma, kokią gręžimo techniką tikslingiausia pasirinkti, apskaičiuojama darbų apimtis. Gręžimo būdas (sraigtinis, kalamasis, koloninis) parenkamas pagal gręžinio paskirtį. Gręžinio eksploatacijos laiko trukmė priklauso nuo grunto sudėties ir geležies kiekio vandenyje: smulkesnis smėlis greičiau užkemša filtrą, taigi aplink jį reikia užpilti žvyro sluoksnį, nenaudoti korozijai neatsparių medžiagų. Baigus darbus išvalomas vandeningasis sluoksnis, išmatuojamas statinis ir dinaminis vandens lygiai, paimamas mėginys analizei ir įvertinamas pagal geriamojo vandens standartą. Tinkamai išgręžtas ir įrengtas gręžinys gali tarnauti daug metų, tačiau būtina periodiškai valyti jo dugne besikaupiančias nuosėdas. Remontuojant gręžinį nereikia nei leidimo, nei specialaus projekto. Dažniausiai geriamojo vandens gręžiniai įrengiami įleidžiant ištisinę filtrinę koloną, sudarytą iš apsauginio vamzdžio ir filtro, į uolieną, bei užpildant erdvę tarp gręžinio sienelės ir filtro kolonos skalda ar frakcionuotu žvyru.
Prevencija - svarbiausias geriamojo vandens išsaugojimo būdas
Hidrogeologai nuolat stebi gruntinio vandens srautų pobūdį. Remdamiesi šia informacija specialistai gali identifikuoti palankiausias gėlo vandens gavybai vietas, įvertinti vandens užteršimo riziką bei pateikti rekomendacijas, kuriomis remiantis galima išdėstyti potencialius taršos šaltinius taip, kad gruntinio vandens užteršimo pavojus būtų minimalus. Dauguma šiai veiklai reikalingų priemonių bei metodų, skirtų hidrogeologiniams žemėlapiams sudaryti, gruntinio vandens srautams tirti yra standartizuoti tarptautiniu mastu. Hidrogeologai mums, vandens vartotojams, gali pateikti informaciją apie tai, kur galima rasti gėlo vandens, kaip jį išgauti, kaip jį tinkamai panaudoti ir kaip apsaugoti nuo sunaikinimo.
Žinoma, nuolat kuriamos įvairios priemonės geriamojo vandens kokybei gerinti - įvairūs teršalų filtrai, mikrobus naikinančios medžiagos - tačiau pats veiksmingiausias būdas norint išsaugoti kokybišką geriamąjį vandenį yra užterštumo prevencija. Tai apsaugotų visus geriamojo vandens resursus ir nereikėtų naudoti jokių papildomų vandens valymo priemonių. VšĮ „Grunto valymo technologijos“ direktorius S. Petrovas pabrėžia, kad efektyvią veiklą lemia ir visuomenės palaikymas, todėl svarbu dalintis projektais, rezultatais, kelti klausimus ir kartu ieškoti sprendimų. Informuota visuomenė yra suinteresuota visuomenė, o mūsų veikloje tai yra svarbiausias partneris.
Siekiant didinti visuomenės informuotumą ir skatinti aplinkosaugines iniciatyvas, „Grunto valymo technologijos“ 2012 m. įsteigė prof. Karolio Jankevičiaus - įžymaus Lietuvos botaniko, mikrobiologo, gamtosaugininko, biomedicinos mokslų daktaro - vardinę stipendiją. „Aplinkos kokybė negali būti išimtinai tik specialistų reikalas“, - teigia S. Petrovas.
tags: #grunto #ir #pozeminio #vandens #valymo #in
