Артезианская вода

Что значит термин «Артезианская» вода? Он зародился во французской провинции Артуа, которая на латинице называется Артезиум. Это жидкость, находящаяся в источниках, расположенных на большой глубине. Земляной слой создает давление, выталкивающее воду на поверхность, из-за чего не возникает потребности в использовании насоса. Такие места считаются государственным достоянием, поэтому их бурение необходимо согласовать.

Источники залегают на глубинах, варьирующихся от сотни до тысячи метров. Поверхностные источники – это места до тридцати метров в глубину, далее идут уже глубинные воды. Химический анализ воды показывает, что вода из неглубоких мест имеет больше примесей органической природы, а также кислород в растворенном виде, при этом относительно небольшое количество солей и металлов. Грунтовые воды зачастую содержат сероводород, а также химические соединения неорганической природы. Химический анализ показывает, что вода из артезианских источников более схожа с глубинными грунтовыми водами, поскольку в ее составе практически отсутствует органика и кислород в растворенном виде.

Вода из артезианской скважины добывается из водоносного горизонта, который ограничен известняком, он может находиться над или под слоем воды. Вода из артезианских источников выходит на поверхность кристально чистой благодаря тому, что, по мере прохождения через песчаные и глиняные слои, она фильтруется.

Чтобы пробурить такую скважину, необходимо осуществить установку специальных труб, которые называются обсадными. Их функция заключается в ограждении стенок скважины от рабочей части бура во время самого процесса бурения и во время добычи воды. Данные трубы укрепляют пробуренную скважину, а также герметизируют ее.
Выбор конструкции зависит от следующих факторов:

• Вид грунта и геология в локации;
• Гидравлические свойства скважины. Артезианские источники выходят из земли с напором, поскольку вода располагается между двух слоев, через которые вода не просачивается, создавая сильное давление, выталкивающее воду на поверхность. Во время бурения стенки горизонтов вскрываются, и вода поднимается до конкретного уровня.
• Количество воды – от этого фактора зависит вид используемых труб и оборудования. Данные трубы могут быть из стали или пластика.

Виды конструкций:
1. Конструкция с применением одной трубы. Показанием к ее установке являются хорошая геологическая обстановка в локации: отсутствие окаменелого известняка, больших камней и прочих тормозящих бурение факторов. Известковый слой должен быть водоносным, при этом уровень воды должен находиться выше, чем слой извести. Обсадная колонна монтируется в скважину от начала до известнякового слоя, при этом горизонт оставляют в открытом состоянии, обеспечивая приток воды.
2. Система с двумя обсадными трубами. Геологическая обстановка как при первом варианте, известняковый слой является водоносным, но вода находится ниже породы. Трубы для обсадки из стали устанавливаются в скважину, где ствол открыт для поступления жидкости. В данном случае монтировать насос запрещено, поскольку породы могут сместиться и устройство застрянет. Внутрь основной колонны ставят еще одну, которая состоит из меньших в диаметре труб. Чаще всего используют пластиковые трубы в связи с их относительной дешевизной. Для более интенсивного притока воды на дне колонны делают отверстия для перфорации. Двойная система также используется, когда известняк имеет дополнительный слой глины или песка. Еще одна колонна позволяет отфильтровать источник от вредных примесей.
3. Система с кондуктором. Данный вариант используется в случаях, если верхние грунтовые уровни имеют сложные для бурения сыпучую прослойку или грунт с разнородной природой. Во избежание осыпания грунта на поверхности, наверху скважины монтируют трубу, называемую кондуктором, диаметр которой превышает основную колонну. Специалисты бурят и обкладывают скважину трубами из стали с небольшим диаметром. Известняковый слой не подвергается обсаживанию, оставляя открытым ствол, служащий для притока воды.
4. Телескопическая система. Используется при наличии сильно затрудняющих процесс бурения пород – валуны, окремненный известняк, сыпучие грунты и прочее. Скважину обсаживают трубой из стали, после чего осуществляют бурение и дополнительно обсаживают трубами небольшого диаметра, которые монтируют в известняковый слой. В этом слое скважина остается в открытом состоянии, открытый ствол служит для притока воды.

Как говорилось в начале статьи, артезианские воды содержат больше солей и химических веществ, которые полезны для здоровья, при этом в них содержится небольшое количество вредных примесей или они вовсе отсутствуют. Проходя через слои песка, вода очищается естественным образом от органических загрязнений, находящихся в ее составе. Она добывается без дополнительных устройств, например, насоса, поскольку вода выталкивается избыточным давлением. Слабой стороной воды из глубинных источников считается большое количество солей, поскольку они оставляют накипь и оседают на поверхностях сантехники и бытовых приборов. Несмотря на естественную фильтрацию, система очистки воды будет необходима, поскольку могут присутствовать и другие загрязнители, не отфильтрованные песком.
Грунтовые воды являются скоплением жидкости от атмосферных осадков, которые просачиваются в почву и залегают на глубине не выше 25 метров. Грунтовые воды не находятся под естественным давлением, поэтому их не добыть без насоса или колодца. Такую воду можно использовать в качестве питья только в случаях, если поблизости нет свалок, заводов с вредным производством, заправок и т.д. и только после анализа воды.
Согласно стандарту ГОСТ-31865 “Вода. Единица жесткости” единицей измерения жесткости являются градусы жесткости - °Ж. 1 °Ж равен концентрации щелочноземельного элемента, равной ½ миллимоля на литр. Расчет: 20,04 мг Са2+ или 12,15 Mg 2+ в 1 дм3 воды.

(Данные таблицы жесткости взяты из работы Завгородняя Ю. А., Караванова Е. И., Салпагарова И. А. Экологический мониторинг. Практикум и семинары. — Москва: Москва, 2019. — 68 с.
Данные таблицы минерализации взяты из ГОСТ Р 54316-2020 “Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия”).

Грунтовая вода имеет высокое содержание различных веществ, губительных для организма, из-за чего понадобится ее фильтрация. В воде присутствуют вредные микроорганизмы в большом количестве (около миллиона бактерий на сантиметр в кубе).Вода зачастую имеет цвет или просто является мутной, может иметь вкус и запах. В такой воде часто присутствует большое количество нитратов, особенно в районах с интенсивным земледелием.
Отличие двух видов воды в том, что грунтовые воды залегают преимущественно на небольшой глубине, из-за чего они легче добываются. Кроме того, добыча такой воды не требует специальных разрешений и лицензий. Артезианская вода находится на большой глубине, поэтому необходимо бурить глубокую скважину с помощью специального оборудования. Артезианская вода выходит на поверхность с помощью избыточного давления, в то время как грунтовые воды необходимо поднимать насосом.
Артезианские воды имеют чаще всего высокое солесодержание и высокую жесткость (за счет контакта с известняком), но низкое содержание органических примесей. Их состав не меняется в течение года. Грунтовые воды часто более мягкие (так как их источником является дождь, то есть полностью обессоленная вода), но содержат в себе большое количество органических загрязнений, могут содержать биологические примеси и загрязнения техногенной природы. Их состав может меняться в при смене времен года.

Состав воды из артезианского источника зависит от химических элементов, содержащихся в ограничивающих слоях. Артезианская вода всегда имеет в составе такие элементы, как натрий, кальций и магний. Зачастую артезианская вода имеет высокий уровень жесткости. Также она может содержать сероводород и железо.
Ее химический состав с годами не изменяется, также на него не действуют изменения климата и осадки, поэтому вполне возможным вариантом является настроить систему очистки, тогда вода будет полностью питьевой. Помимо ВОЗ, в РФ есть отдельные регламенты СанПин по составу артезианской воды.

Состав воды из артезианских источников зависит от состава соседствующих с водоносным горизонтом пластов земной коры, а также от давности залегания воды, которое может составлять тысячи или миллионы лет.

Артезианскую воду используют для питья и приготовления пищи, для быта и хозяйства и в промышленных целях. Чистота и состав очищенной артезианской воды подходит для широкого применения.

Химический состав любой воды, в том числе артезианской, производится, в частности, по следующим показателям:

• рН;
• Мутность;
• Цветность;
• Перманганатная окисляемость;
• Сухой остаток;
• Железо;
• Марганец
• Жесткость;
• Хлориды и сульфаты;
• Бикарбонаты;
• Фтор;
• Токсины и тяжелые металлы.

Лабораторные исследования воды проводятся по следующим методам:

• Фотометрия;
• Титриметрия;
• Гравиметрия;
• Атомно-спектральный анализ;
• Хроматография.

Особенность артезианской воды в том, что на большой глубине, где располагаются источники, среда для развития патогенов неблагоприятная. Также из-за большой глубины антропогенный фактор не влияет на качество воды в источнике.

Артезианская вода, как и любая природная, часто имеет высокий уровень минерализации. По этому параметру вода разделяется на три вида:

• Столовая – минералов в составе менее одного грамма на литр жидкости;
• Лечебно-столовая – содержание минералов от одного до десяти граммов на литр: применяется для профилактики заболеваний.

Лечебная – на литр лечебной воды приходится от десяти грамм минералов: она употребляется только по врачебному назначению.

Артезианская вода имеет свои вредные и полезные свойства, о которых поговорим ниже.

Польза артезианской воды

• Несомненным плюсом можно назвать отсутствие патогенных бактерий, наличие которых характерно для грунтовых вод.
• Наличие полезных веществ и микроэлементов, которые восстанавливают функции почек, печени, мозга.
• Не имеют запаха и вкуса.
• Данная вода является природным запасом, она не меняет структуру на протяжении очень долгого времени и не зависит от атмосферы, экологии и других природных факторов.

Какой вред может нанести артезианская вода

Помимо преимуществ, вода из глубинных источников имеет и вредные качества:

• Вредные соли в большом количестве за счет длительного нахождения между пластами;
• Высокий уровень минерализации, из-за чего необходимо оборудование для сложной фильтрации;
• Тяжелые металлы в составе воды из артезианских источников могут негативно влиять на здоровье людей и портить систему водоснабжения.