Артезианская вода: насколько она полезна по сравнению с другими видами жидкости

Любители бутилированной воды все чаще отдают предпочтение покупке артезианской. Помимо нее в магазинах продается и родниковая, и обычная очищенная водопроводная. Из статьи вы узнаете, чем же полезна артезианская вода, а также, в чем заключаются ее особенности.

Чем артезианская вода отличается от других видов жидкости

На полезность и целебные свойства артезианской воды, помимо глубины ее залегания, влияет также и время, в течение которого используется источник после разработки скважины. Водоносный слой располагается на глубине от ста до трехсот метров и поступает на поверхность благодаря высокому давлению.

Местами расположения бассейнов с артезианской водой являются коленчатые тектонические структуры горных пород, сформировавшиеся в результате разломов земной коры, а также впадины и другие геологические структуры. Своим мощным напором жидкость обязана своему нахождению между рядами водоупорных пластов.

Для обнаружения глубокозалегающей жидкости одних знаний и практического применения правил поиска подземных вод будет мало. Водоносные слои встречаются повсеместно в областях с регулярными и обильными осадками.

Название артезианских источников стало известно в начале XII века, когда они начали использоваться во французской провинции Артуа. Однако сами колодцы с напорной водой были известны людям с более ранних времен.

Древние египтяне и греки пользовались артезианской водой 4000 лет назад, в Китае она была известна в 220 году до нашей эры. О целительной пользе жидкости, извлеченной из глубоких земных недр, люди знали уже в то время.

Бурение глубоководных скважин в наши дни не представляет никакой сложности. Этот способ используется многими собственниками частных домовладений.

Артезианским скважинам присуща одна особенность, которая обязательно должна быть учтена при бурении – вода из них вырывается мощным напором, до нескольких тысяч литров в течение часа.

Скважины с артезианской питьевой водой отлично удовлетворяют потребности сельского хозяйства, с их помощью может осуществляться водоснабжение маленьких и не очень населенных пунктов.

Источники артезианской воды в ряде случаев могут создавать определенные проблемы в процессе проведения строительных работ.

Своей постоянной температурой артезианская вода обязана глубокому залеганию между геологическими пластами. А ее высокие санитарные показатели достигаются за счет того, что не происходит загрязнение ее источников с поверхности земли, между ней и водоносным слоем оказывается несколько водонепроницаемых слоев.

Один из крупных артезианских бассейнов известен водой, химический состав которой отличается от других. Это вызвано залеганием на самом дне бассейна жидкости, в которой содержится значительное количество различных минералов, а в пластах, приближенных к поверхности, – гидрокарбоната.

Крупнейшими артезианскими бассейнами, расположенными на территории нашей страны, являются Московский и Западно-Сибирский.

Нельзя однозначно ответить на вопрос о том, что влияет на запасы артезианской воды. Однако можно отметить многочисленные природные факторы. Для изучения ее запасов проводится разведочное бурение, целью которого является установление глубины залегания артезианских вод, а опытная откачка дает возможность изучить ее качество.

Питьевая артезианская вода, которая добывается из скважин, обладает многими полезными свойствами и абсолютной безопасностью для здоровья людей.

Не стоит путать артезианскую и грунтовую воды. Общего между ними только то, что и та, и другая залегают в земной толще, но первая на гораздо большей глубине.

Если же говорить об основных отличиях, то отметим следующие:

Полезные и вредные свойства артезианской воды

По мнению медиков, артезианская вода полезней и чище обычной водопроводной или глубоко залегающей грунтовой воды. Действительно, в ней не содержатся никакие микроорганизмы, вирусы и бактерии, что полностью исключает возможность инфекционных заболеваний.

Однако большое количество различных примесей зачастую препятствует возможности ее употребления непосредственно после добычи. Впрочем, небольшая очистка, которая занимает меньше времени и в целом гораздо проще, чем та, что требуется обычной водопроводной воде, делает артезианскую воду лучшей по всем показателям – помимо приятного вкуса, она еще и полезна для здоровья.

Польза:

• Артезианская вода, которая содержит примеси, не превышающие установленные нормы, оказывается полезной как людям, так и животным, поскольку у любого организма имеется потребность в дополнительных солях и других химических веществах. Присутствие их в организме в достаточном количестве необходимо для образования костной массы и физического развития организма в целом.
• Артезианская вода превосходит по своим качественным показателям поверхностную воду, благодаря меньшему количеству примесей и отсутствием возможности нанести вред здоровью из-за их большой концентрации.
• На высокие вкусовые качества артезианской воды влияет отсутствие загрязнений и органических веществ. Что касается засоленности, то ее поддерживают на уровне допустимых значений. Впрочем, если в скважине изначально отсутствует сильная минерализация, то воде сразу присущи отличные вкусовые характеристики, она полезна для здоровья, кроме того, отсутствует необходимость в ее очищении и проверке на наличие опасных болезнетворных микроорганизмов.
• Чтобы получить артезианскую воду не требуется приложения больших усилий, поскольку, в отличие от грунтовой, она выходит на поверхность самостоятельно.
• Артезианская питьевая вода является запасом пресной воды, на который не оказывает влияние использование химических удобрений и негативное воздействие промышленных производств.

Вредные свойства:

• Практически всем источникам артезианской воды присуща излишняя засоленность. Это вполне объяснимо, так как накопление солей происходило в течение многих столетий, в ряде случаев и тысячелетий. В связи с этим перед употреблением такой жидкости практически всегда требуется предварительная фильтрация.
• В подборе нужного фильтра сможет помочь исключительно специалист, поскольку требуется анализ данных о конкретной скважине, составе воды и пр. Порой необходимо использование нескольких фильтров одновременно, при этом задачей каждого из них будет уменьшение концентрации определенных веществ в составе артезианской жидкости.
• В артезианской воде присутствуют металлы и соли жесткости, для избавления от которых понадобится установка смягчителя и обезжелезователя. Они помогут в предотвращении накипи и осадка.
• Разработка и эксплуатация артезианской скважины – достаточно дорогое удовольствие, кроме того, потребуются дополнительные финансовые затраты на очистку воды.
• За системами для очистки артезианской воды необходимо следить. Задачей таких специалистов является контроль уровня солей, металла и жесткости жидкости.

Несмотря на многократное подтверждение полезности артезианской воды, не подверженной промышленным загрязнениям и развитию микроорганизмов, она нуждается в обязательной очистке, иначе возможно возникновение проблем, вызванных повышением уровня химических веществ в организме.

Химический состав артезианской воды

На химический состав артезианской воды прямое влияние оказывает химический состав расположенных рядом геологических пластов. Состав жидкости позволяет ученым делать выводы относительно тех геопроцессов, которые происходили на планете в то время, когда формировался данный геологический слой. Говоря простым языком, в составе любой артезианской воды есть железо, марганец, фтор, магний, кальций, натрий, калий, то есть повторяет химический состав земной коры.

Что же касается сбалансированности минерального содержимого в химическом составе такой жидкости, то он далек от идеала. Практически же в редких артезианских скважинах можно встретить воду с низким содержанием растворенных минералов – это скорее исключение из правил. Превышение нормы может быть как в отношении наиболее распространенных минеральных веществ, так и в отношении более редких загрязнителей.

Встретить же артезианскую питьевую воду, химический состав которой соответствовал бы рекомендованным Всемирной организации здравоохранения нормам, в природе невозможно. В ней может быть большое содержание солей магния, кальция, железа, фтора, марганца, в этом случае она дает осадок.

На сохраняемый неизменным в течение многих лет химический состав артезианской воды не оказывают влияния климатические изменения, паводки и осадки, а жидкости в скважине может хватить в большинстве случаев на 50 лет эксплуатации и больше. В связи с этим обычно не возникает сложностей с подбором подходящей системы водоподготовки и настройкой технологического процесса фильтрации во время профессионального проектирования. После соответствующей очистки такую воду можно использовать, не опасаясь ни за здоровье, ни за стабильность и надежность этого источника.

Рассматривая артезианскую воду с точки зрения природопользования, можно сказать, что это стратегический запас государства.

Помимо рекомендаций ВОЗ, артезианская вода, добываемая в нашей стране по своему химическому составу, должна соответствовать требованиям СанПиН. Однако ее солевой состав практически всегда выше установленных норм.

СанПиН требует, чтобы концентрация железа в воде составляла 0,3 мг/л (жесткость не превышала 7 мг-экв/л), марганца – 0,1 мг/л., фтора 0,7-1,5 мг/л. Жидкость же, добываемая из артезианских скважин, значительно превышает эти показатели, также нередко встречается превышение нормы по иным показателям. В связи с этим перед употреблением необходима тщательная очистка воды и доведение содержащихся в ней солей и минералов до нормальных значений.

Ранее мы уже говорили о том, что на состав артезианской воды оказывает влияние лишь химический состав геологических пластов земной коры, окружающих водоносный слой, а также время, в течение которого вода находится в этих слоях, может достигать миллионов лет. Состав грунтовых вод напрямую зависит от осадков и паводков, экологических загрязнений, вызванных человеческой деятельностью, начиная с использования удобрений в сельском хозяйстве и заканчивая сбросом различных отходов промышленных предприятий в землю или сточные воды.

Грунтовые воды, залегающие на глубине, менее подвержены изменениям в отличие от тех, что расположены ближе к поверхности. Что же касается артезианской, то ее состав остается неизменным на протяжении всего времени использования скважины.

Земная кора примерно на 4,65 % состоит из железа, и если в составе геологических пластов есть железосодержащие минералы, которые окружают водоносный слой, то они насытят воду ионами железа. Если же в геологических породах в большей концентрации присутствуют карбонаты с кальцитами и арагонитами, являющимися скелетными останками живых организмов, то вода будет насыщена ионами кальция и магния, при этом их уровень будет выше нормы в два и более раза. Аналогичным образом обстоят дела с марганцем, кальцием, магнием, кремнием, фосфором, серой, значительная их концентрация в пластах, окружающих водоносный слой, насыщают воду своими ионами.

В связи с неоднородностью химического состава земной коры, артезианская вода, залегающая глубоко в недрах, также не может быть однородной по своему составу. Именно в связи с этим при разработке скважины в обязательном порядке необходимо проведение глубокого анализа химического состава воды, не ограничиваясь пробами лишь на наиболее часто встречающиеся примеси. Такое исследование позволит точно определить состав жидкости, а следовательно, определиться с методами фильтрации, помогающими довести ее до соответствия необходимым требованиям и гигиеническим санитарным нормам.

Артезианская вода: глубина и места залегания

Местами залегания пласта артезианской воды являются единичная геологическая структура, впадина, флексура – двойной зигзагообразный изгиб геологических слоев, или мульда – копытообразный изгиб геологической породы. После бурения скважины или шурфа, происходит очень быстрое поднятие жидкости от водоносного пласта к поверхности. В некоторых случаях давление столь велико, что вода фонтаном вырывается из скважины.

Источники артезианской воды залегают на глубине от 100 до 1000 м. Место залегания основного питающего скважину источника, ограниченного водонепроницаемыми пластами пород, может быть как на глубине в 100 м, так в несколько десятков или даже сотен километров.

Спорным остается вопрос терминологии. Существует условное деление грунтовых вод на глубинные и поверхностные. Грунтовые воды, глубина залегания которых не превышает 30 м, считаются поверхностными, те же, что расположены на большей – называют глубинными.

Анализ химического состава поверхностных вод показывает, что в них содержатся преимущественно органические примеси, растворенный кислород при меньшем количестве солей щелочноземельных и тяжелых металлов, что является их основным отличием от глубинных грунтовых вод.

Глубинные же грунтовые воды характеризуются большей концентрацией солей и меньшим содержанием растворенного кислорода и органических примесей, они могут содержать сероводород и иные химические неорганические вещества, такие как радон, соединения бора, фтора и т. д.

Состав артезианской воды приближен к составу глубинных грунтовых вод благодаря практически полному отсутствию растворенного кислорода и органических веществ. Напомним, что глубина залегания артезианских источников варьируется от 100 до 1000 м. При этом, прежде чем добраться до напорного артезианского водоносного слоя возможно попадание на несколько слоев глубинных грунтовых вод. Нередко встречаются скважины, жидкость в которых подается с десятого или даже двадцатого водоносного горизонта.

На территории России пористый известняк с артезианской водой залегает на различных глубинах. На Урале водоносный слой находится на глубине 35 м, в Калмыкии – 250 м. Исходя из одной теоретической базы, нельзя сделать окончательный вывод о необходимой глубине скважины, поскольку геодезия подвержена изменениям через каждые несколько километров. Примерные же показатели залегания артезианских скважин в крупных города представлены в таблице:

Эти данные усреднены, в разных районах показатели могут быть отличными на +/- 50 м.

Виды артезианских скважин

Скважины для добычи артезианской воды подразделяются на четыре основных типа – классический, с двойной обсадкой, с кондуктором, с переходом. На выбор категории влияет расчетное водопотребление и геологические характеристики местности. От последних зависят параметры необходимого оборудования. Артезианские скважины оборудуются специальными глубинными насосами. При производительности скважины до 5 кубометров воды в час необходим насос, диаметр которого составляет 100 мм, до 3 кубометров в час – 75 мм.

• Классическая артезианская скважина.

Этот тип скважин отличается доведением обсадной трубы до верхней границы пласта артезианской воды. Далее, в известковом слое делается открытый ствол, диаметр которого меньше по размеру, чем диаметр обсадной трубы. Естественное давление обеспечивает поступление жидкости через отверстие. Глубинный насос в такой скважине должен быть на 10 м ниже, чем уровень поднявшейся воды. Классические артезианские скважины целесообразны при достаточном давлении в водоносном слое, а также при отсутствии песчаных линз и глиняных прослоек.

• Скважина с двойной обсадкой.

Для этого вида артезианских скважин характерно наличие двух обсадных труб различного диаметра. Трубы располагаются таким образом, чтобы первая достигала границы известкового пласта, а вторая располагалась внутри него самого, доходя до верхней границы слоя артезианской воды (порой ее опускают до нижней границы). Благодаря отверстиям в перфорированной нижней трубе, в нее поступает жидкость. В этой же трубе размещается глубинный насос. Бурение таких скважин необходимо при недостаточном уровне давления в водоносном горизонте, наличии глинистых прослоек, песчаных линз.

• Скважина с кондуктором.

В отличие от предыдущего типа, подобные скважины характеризуются более широкой второй трубой (кондуктором). Эта труба размещается в верхних слоях, ее задачей является отсечение четвертичных отложений и предотвращение смешения грунтовых и артезианских вод. Бурение таких скважин производится при отсутствии в известковом слое песчаных линз и глинистых прослоек, достаточном давлении, однако пробурить обычную скважину невозможно из-за верхних слоев.

• Скважина с переходом

В подобном типе скважин установлены телескопические трубы, диаметр каждой последующей из которых меньше диаметра предыдущей. Чаще всего используются три трубы, самая крупная из них достигает проблемного слоя, следующая – известкового слоя, наименьшая по диаметру труба проходит через известковый слой до воды. В этой трубе также располагают глубинный насос.

Бурение таких скважин необходимо при наличии в известковом слое песчаных линз, глинистых прослоек, достаточном давлении, но при этом проблемных верхних слоях (с валунами, сыпучими песками).

Бурение артезианских скважин: технология, особенности и нормативная база

При бурении скважин для артезианской воды очень важно соблюдение технологии работ, в противном случае возможен преждевременный выход оборудования из строя, а также ухудшение качества питьевой жидкости. Отсечение при монтаже труб, расположенных выше известкового пласта четвертичных отложений, необходимо, чтобы предотвратить смешение грунтовых и артезианских вод.

Скважины для артезианской воды бурят поэтапно с применением вращательного метода.

1. В первую очередь проводится работа по подготовке приямков для размещения малогабаритных буровых установок. После чего производится доставка и монтаж оборудования на месте бурения.
2. На основном этапе выполняется непосредственно бурение, заключающееся в разрушении породы, ее подъеме, заборе кернов, замене рабочих частей бурильной установки.
3. Завершающий этап включает укрепление стенок, установку обсадных труб, монтаж насоса, кессонов и другого оборудования, проведение исследований (геофизических, геологических), замер искривления, демонтаж бурильного оборудования.

Процесс бурения с помывкой заключается в подаче через буровые штанги жидкости, которая должна вымыть породу в отстойник, после чего жидкость повторно поступает в забой. Выбор промывочной жидкости зависит от породы, при неустойчивой – используется раствор глины, при твердой – обычная вода.

Если начальный слой является глинистым, то промывочный глиняный раствор будет естественным. Визуальный анализ промывочной жидкости при бурении с промывкой позволяет быстро установить, какими породами разрушается бур. Когда он доходит до известкового пласта, в качестве промывочной жидкости используется вода. Ее анализ покажет, есть ли в слое песчаные линзы, глинистые прослойки, при их наличии можно узнать, где именно они расположены, чтобы в дальнейшем выполнить отсечение этих слоев при помощи обсадной трубы.

Объем артезианской воды из будущей скважины прогнозируется на основе поглощения промывочной жидкости. После того как бурение окончено, скважина прокачивается, пока не пойдет чистая вода. При прокачке определяется динамический уровень воды, после чего делается окончательный расчет дебита. В последнюю очередь обустраивается сама скважина – выполняется монтаж насосного оборудования, электрооборудования, кессонов, элементов автоматизации, прокладка коммуникации.

Бурение и устройство артезианских скважин регламентированы требованиями СНиП 3.05.04-85, ГОСТ 2761-84, ГОСТ Р 51232-98, СанПиН 2.1.4.1110-02, нормами закона «О недрах».

Самостоятельное бурение скважины для артезианской воды невозможно – для работы необходимо специальное оборудование, а также разрешение на недропользование.

Несмотря на то, что для бурения артезианской скважины не нужна лицензия, получение разрешение на недропользование необходимо, так как артезианская вода отнесена к полезным ископаемым. Действия, связанные с получением разрешений, можно условно разделить на семь этапов:

Полный отказ от выполнения работы профессионалами невозможен, в соответствии с законом их участие обязательно. Бурить артезианскую скважину самостоятельно бессмысленно, поскольку оборудование в любом случае стоит дорого, а при оформлении документов временные и финансовые затраты сведут на нет мнимую выгоду от максимального отказа от участия специалистов.

Необходима ли очистка артезианской воды

Из-за обилия различных примесей пить артезианскую воду непосредственно после получения ее из скважины, невозможно. Впрочем, небольшая очистка, которая занимает меньше времени и в целом гораздо проще, чем та, что требуется обычной водопроводной воде, делает артезианскую воду лучшей по всем показателям – помимо приятного вкуса, она еще и полезна для здоровья.

В природе практически не существует источников артезианской воды, которые не были бы излишне засолены. Это объясняется накоплением соли в воде в течение столетий, а порой и тысячелетий. В связи с этим употреблять жидкость можно исключительно после проведения предварительной фильтрации.

Для подбора необходимого фильтра вам придется прибегнуть к услугам специалиста, который проведет анализ данных о конкретной скважине, составе воды в ней и прочее. Порой необходимо использование нескольких устройств одновременно, при этом задачей каждого из них будет уменьшение концентрации определенных веществ в составе артезианской воды. В ней присутствуют металл и соли жесткости, для избавления от которых понадобится установка смягчителя и обезжелезователя. Они помогут в предотвращении накипи и осадка.

Системам, которые используются для очистки артезианской воды, необходимо внимание специалистов. Их задачей является контроль уровня солей, металлов, а также жесткости воды.

Как отличить обычную воду от чистой артезианской

При покупке минеральной артезианской воды обратите внимание на наличие четко пропечатанных вверху или внизу бутылки даты выпуска и срока годности.

Если вода не минеральная, а просто питьевая, то в ней должны отсутствовать любые примеси и осадки.

Не купить подделку поможет внимательное изучение этикетки. В соответствии с требованиями ГОСТа она должна содержать сведения:

• о названии предприятия, его юридическом и фактическом адресах;
• об источнике, из которого добывается вода (например, артезианская скважина);
• о сроке годности и дате розлива;
• об условиях хранения;
• о заказчике;
• о свидетельстве о государственной регистрации продукта;
• о степени жесткости и минерализации;
• о перечне анионов и катионов (полезных веществ типа калия, кальция, гидрокарбонатов, сульфатов и пр.);

Самое главное, вода должна соответствовать требованиям ГОСТа или ТУ. При отсутствии сведений об этом лучше отказаться от покупки. Если же обратиться к официальному сайту поставщика артезианской воды, то он должен предоставлять потребителям возможность ознакомиться с паспортом качества воды или сертификатом соответствия.