Вначале разберёмся, что такое мутность воды. Мутность — это одна из обобщённых характеристик качества воды, характеризующая количество в неё взвешенных твёрдых частиц. Обобщённая она потому, что не говорит о том, что это за частицы. Мутность может быть вызвана наличием в воде частиц глины, карбоната кальция (известняка), гидроокислов железа, органических веществ. Мутность — одна из тех характеристик качества воды, которую мы можем оценить своими собственными органами чувств без всяких приборов, поэтому она входит в группу органолептических характеристик. Мутность измеряется сравнением образца с водой, в которую добавлено определённое количество некоего стандартного вещества. Раньше стандарты делали добавлением в воду порошка каолиновой глины, и мутность воды измерялась в миллиграммах каолиновой глины на литр. Если мутность воды 10 мг/л, это означает, что эта вода такая же мутная как дистиллированная вода, в которую добавили порошок каолина в количестве 10 миллиграмм на литр. Сколько там на самом деле взвешенных частиц и из чего они состоят, остаётся за кадром. Сейчас в качестве стандарта обычно используется специальный полимер — формазин, и мутность измеряется в ЕМФ (единицах мутности по формазину). 1 ЕМФ = 0,58 мг/л по каолину. Санитарные нормы устанавливают максимальную мутность питьевой воды в 2,6 ЕМФ.
В реках и озёрах вода часто мутная потому, что в ней плавают различные организмы: водоросли, простейшие организмы, бактерии. Пить такую воду небезопасно и если источником питьевой воды являются поверхностные воды (как в Москве), перед подачей в водопроводную сеть она проходит сложную подготовку. Подземные воды, в отличие от поверхностных, обычно не содержат взвешенной органики. Мутность там появляется за счёт частиц, которые подземные воды выносят из водоносных пород. Эти частицы безвредны для организма, основная неприятность от них эстетическая — налёт на сантехнических приборах и посуде. Если же в воде из скважины появляются бактерии (это часто сопровождается неприятным запахом), значит дело плохо. Нужно проверить водопроводную систему, бактерии иногда размножаются в застойных зонах, например в гидроаккумуляторе. Редко, но случается, что бактерии размножаются в самой скважине. В любом случае, стоит продезинфицировать и скважину и водопровод. Самый плохой случай — когда бактерии попадают в скважину из водоносного горизонта. Если скважина эксплуатирует первый от поверхности водоносный горизонт, не перекрытый сверху непроницаемыми глинами (грунтовые воды), она может подтянуть к себе воду, загрязнённую микроорганизмами. Источниками такого загрязнения могут быть помойки, выгребные ямы, септики. В таком случае воду из этой скважины нельзя использовать для питья и приготовления пищи.
Мутная вода в скважинах
После бурения новую скважину обязательно прокачивают. Сразу после того как скважина пробурена из неё идёт мутная вода. Иногда она осветляется почти сразу после кратковременной прокачки, иногда, чтобы получить хорошую воду, приходится прокачивать скважину неделями. Не спешите сразу обвинять буровиков, может быть они и не виноваты. Давайте разберёмся, откуда же берётся муть, которая идёт в скважину, и как с ней бороться.
Скважины на известняк
Основная причина появления мутности в воде из скважин на известняк — это способ бурения. Скважины на известняк бурятся сплошным забоем с прямой промывкой. На конце бурового инструмента устанавливается трёхшарошечное долото. Шарошка — это такой конический ролик, из которого торчат зубья из твёрдой стали. Когда буровая труба вращается, шарошки катаются по забою скважины и своими зубьями разрушают горные породы. Так буровой инструмент вгрызается даже в самые прочные породы. По буровой трубе подаётся промывочная жидкость (взвесь глины или просто вода), которая вымывает из-под долота обломки разрушенных пород. Далее промывка выносит эти обломки наверх, и они оседают в специально вырытой яме-отстойнике (зумпфе). Так бывает, когда разбуриваются водонепроницаемые породы, но когда начинается бурение водоносного известняка, происходит поглощение бурового раствора. Промывочная жидкость вместе с частицами разрушенных пород просачивается в трещины известняка и на поверхность не поднимается. Обычно водоносный горизонт проходят с промывкой чистой водой, но это не спасает, частиц разрушенных пород бывает достаточно, чтобы забить водоносные трещины в известняке. Ситуация ещё усугубляется, когда внутри водоносного горизонта есть прослойки глин, что характерно для некоторых водоносных горизонтов в Подмосковье. Бывает так, что только что пробуренная скважина почти не даёт воды и её приходится очень долго прокачивать. Ускорить прочистку помогает солянокислотная обработка скважины. В скважину в нужные интервалы подаётся раствор соляной кислоты. Кислота проникает в трещины, попутно растворяя известняк и расширяя их. После этого мелкие частицы легче вымываются в скважину при её прокачке.
В советские времена водозаборные скважины часто бурились ударно-канатным способом. При таком способе бурения породы на забое скважины разрушались ударами долота и поднимались на поверхность специальным инструментом — желонкой. При таком бурении водоносный горизонт не забивается шламом, но и он имеет свои недостатки. Во-первых, это очень маленькая скорость, а во-вторых, — шум, который производится при бурении. Вряд ли вы захотите, чтобы на вашем участке несколько месяцев грохотал буровой станок, поэтому этот метод бурения сейчас почти не применяется. Есть и другие методы бурения, но они либо неприменимы в наших геологических условиях, либо чрезвычайно дороги.
Бывают и более печальные случаи. Иногда внутри водоносных известняков залегают прослойки легко размываемых песчанистых глин. В этом случае мутная вода может идти из скважины постоянно, особенно после длительного простоя скважины. Печально, но избавится от проблемы в этом случае почти невозможно, остаётся только использовать мощную систему фильтрации воды.
Буровики тоже не святые, бывает и так, что вода в скважине мутная из-за того, что они допустили брак в своей работе при сооружении скважины. Наиболее часто встречающаяся причина — это недосадка обсадной колонны. Если колонна не доходит до кровли водоносного горизонта, глины, перекрывающие водоносный горизонт, будут выдавливаться в скважину, добавляя мути в воду. Ещё одна разновидность брака — плохая изоляция обсадной колонны. Если перекрывающие водоносный горизонт глины недостаточно пластичны, а известняк имеет много трещин в верхних слоях, снаружи обсадной колонны может начаться переток воды из верхних водоносных горизонтов в известняки. При этом поток воды будет размывать вышезалегающие глины, добавляя мутности воде из скважины. Индивидуальные скважины малого диметра обычно бурят без цементации обсадной колонны, затирая её в верхние слои известняка. К сожалению, бывают случаи, когда такой фокус не удаётся. Обсадные колонны в высокопроизводительных скважинах всегда цементируются, но и здесь иногда возникают проблемы. Такую скважину бывает невозможно прокачать, но, случается, бывает можно отремонтировать.
Скважины на песок
Скважины на песок, особенно неглубокие, часто бурят шнеками, и весь шлам поднимается на поверхность. Откуда же здесь мутная вода? Дело в том, что водоносные горизонты редко бывают сложены чистым песком. В нём почти всегда присутствуют глинистые частицы, которые и поступают в скважину. Вода из новой скважины почти всегда бывает мутная. Со временем водоносные пески в прискважинной зоне промываются, и вокруг скважины создаётся своеобразный фильтр из чистого промытого песка. На удалении от скважины скорость потока воды снижается и её бывает недостаточно для того чтобы нести глинистые частицы в скважину. Так происходит прокачка скважины на песок, и со временем она начинает давать чистую воду. Кстати, слои чистого промытого песка очень не любят вибрацию. Они могут перетряхнуться, и уже прокачанная скважина может снова начать давать мутную воду. Поэтому в скважинах на песок не рекомендуется использовать вибрационные насосы.
Случается, что скважина на песок не прокачивается и продолжает выдавать мутную воду. В чём тут может быть дело? Наиболее частая причина — повреждение фильтра. Фильтр скважины представляет сетку с тонкими ячейками. Если эта сетка порвалась, в скважину будет постоянно поступать песок с глинистыми частицами. Сетка может быть повреждена при установке фильтра в скважину, и, если это так, это брак в работе буровой бригады. В старых скважинах сетка повреждается из-за коррозии фильтровой трубы или проволоки, которая удерживает сетку фильтра.
Ещё одна причина повышенной мутности в скважинах на песок — плохая изоляция нижней части фильтровой колонны. Обычно нижняя часть фильтровой колонны перекрывается непроницаемой пробкой или засыпается гравием, который не даёт песку и глине попасть в скважину. Если гравия насыпали мало, или он был слишком крупным, через низ фильтровой колонны в скважину могут поступать песок и глина. Вода из такой скважины постоянно будет мутной, но эту проблему можно решить одним ведром хорошего гравия.
Мутная вода в колодце
Скорость движения подземных вод, притекающих в колодец, небольшая, и вода не может выносить в колодец частицы водовмещающих пород. Основная причина мутности воды в колодцах — это разрастание там водорослей и микроорганизмов. Колодец должен быть обязательно закрыт, чтобы в него не попадал мусор с микроорганизмами. Но и в этом случае колодец необходимо регулярно прочищать и дезинфицировать.
Другая причина мутности воды из колодца — повышенное содержание в подземных водах железа. Здесь уже ничего не поделаешь, колодец берёт воду только из верхнего водоносного горизонта, и если в нём повышено содержание железа, вода в колодце будет мутная и оставлять неприятный жёлтый налёт. Можно утешать себя тем, что железо практически безвредно для организма, эстеты могут такую воду отстаивать и фильтровать. Если же вас эта ситуация не устраивает, можно пробурить скважину на более глубокий водоносный горизонт. Возможно, железа в нём будет меньше.
