Страница 3: ДСТУ ISO 5667-18:2007. Якість води. Відбирання проб. Частина 18. Настанови щодо відбирання проб підземних вод із забруднених місць (62476)

’ Бурильні рідини забезпечують підіймання зразків «із долота», підтримування бурової свердловини, доки йде буріння, змащування та охолоджування головки бура. Використання техніки, де потрібні бурильні рідини, може несприятливо вплинути на якість проб.

Зазвичай пробовідбірники мають вид бура чи труби. Трубчасті пробовідбірники складаються зі штанги перемінної довжини з порожньою камерою для проби (перемінної довжини та діаметра). Цей пристрій забивають у землю для отримання проби. Бури в їхньому нижньому кінці мають ріжучі леза, а прямо над ними камери для проб (відкриті внизу та вгорі). Пробовідбірник укручують у ґрунт уручну.

Для відбирання проб із ненасиченої вологою зони можна використовувати стандартне бурове устатковання. Але не треба використовувати установки для ударно-канатного буріння та роторні агрегати, тому що вони не потребують застосування бурильних рідин. Бурильні рідини допомагають підіймати зразки «з долота», підтримувати бурову свердловину, доки йде буріння, змащувати та охолоджувати головку бура. Ці рідини містять воду, бурову глину, піну й повітря. Уведення цих рідин у ґрунт та їхня циркуляція, часто під високим тиском, може потенційно впливати на якість проб, що їх відбирають, або вносити побічне забруднення. Використання водоповітряного буріння також треба уникати, якщо треба визначити леткі органічні сполуки та інші реакційноздатні хімічні компоненти. Проби великого діаметра, відібрані з використанням цих технічних засобів, може бути відібрано вдруге, щоб мінімізувати проблеми перехресного забруднення, яке спричиняє буріння.

Для відбирання проб можна використовувати бури із суцільним або порожнім наконечником. У разі використання бура із суцільним наконечником (шнеком) проби виштовхуються на поверхню під час обертальних рухів шнека. Це може призвести до перехресного забруднення та змішування проби. У разі використання бура з порожнім наконечником центральну штангу та ріжучі леза ви­лучають із бурової колонки та замінюють на тонкостінний стакан для відбирання непорушених проб. Трубчасті пробовідбірники для безперервного відбирання проб можна також використову­вати з буром, що має порожній стержень, для полегшення видалення проб.

Порові води витягають із відібраного твердого матеріалу центрифугуванням або механічним віджиманням якнайшвидше після відбирання твердої проби. Важливо, щоб пробу порової води було збережено до аналізування відповідно до ISO 5667-3.

Щоб добути порову рідину безпосередньо з підповерхневого шару, можна використовувати два типи методів, а саме пробовідбірники з відфільтровуванням ґрунтової води або вакуумні пробовідбірники. Обидва мають переваги перед відбиранням твердої проби (див. 5.2.2) тому, що дають змогу здійснювати послідовне відбирання проб із встановлених місць у ненасиченій вологою зоні, щоб визначити тенденції. Переваги та недоліки обох методів наведено в таблиці 3.

Ці пробовідбірники, установлені в ґрунті, використовують вакуум (який створюється на по­верхні), щоб тягнути порову воду до пробовідбірника. Вони складаються з поруватої чашки (або чогось подібного) у кінці пробовідбірної трубки, установленої в буровій свердловині. У їхній най­простішій формі вони мають обмежену максимальну глибину встановлення, але можна зробити багато модифікацій, щоб удосконалити відбирання проб та збільшити діапазон глибин, на яких можна використовувати пробовідбірники. Ці модифікації містять у собі поєднання газо-керованого пробо­відбірника (див. 4.3.3.5) із поруватою чашкою.

Таблиця 3 — Переваги та недоліки пробовідбірників порової води

Ці пробовідбірники, які охоплюють чашку та гніт, розраховано на гравітаційну та/або капілярну дію, щоб відібрати як матричну воду, так і воду, яка тече (наприклад крізь тріщини) у ненасиченій вологою зоні. Щоб відібрати ґрунтову воду, потрібно викопати траншею та тунель і встановити пробовідбірник у покрівлі тунелю. Пробовідбірник виготовляють із належного непоруватого інерт­ного матеріалу, він може мати гніт, щоб як затягувати воду (що перебуває під тиском) у пробовід­бірник, так і відбирати її на спадному русі.

Будь-яку споруду, яка забезпечує досягнення.насиченої вологою зони, можна використову­вати для відбирання проб підземних вод. Використовують експлуатаційні бурові свердловини, колодязі та спостережні свердловини. Розвідувальні шурфи та траншеї також можна заглибити до рівня підземних вод, якщо поверхня ґрунтових вод знаходиться близько від поверхні землі. Крім того, можна відбирати проби води із джерел.

У той час як наявні колодязі можуть забезпечити попередню інформацію та свідоцтво того, що за­бруднення підземних вод відбулося, доступна мережа навряд чи буде відповідною, щоб характеризува­ти джерело та ступінь забруднення. Тому знадобиться додаткова споруда моніторингу для спеціаль­ного дослідження ділянки.

Методи, описані в цьому пункті, зазвичай застосовують для відбирання проб підвішених підземних вод (верховодки). Однак, якщо малі маси підвішеної води існують недовго, то устатко- вання свердловин для відбирання проб має бути скомбіновано зі всмоктувальним (ненасичена вологою зона) пристроєм для відбирання проб.

Якщо споруди моніторингу будують у місцях наявності підвішених підземних вод, то технічні засоби, які буде використано для досліджень, або встановлене устатковання моніторингу, повинні зменшити потенційну можливість виникнення штучних шляхів переміщення (див. 5.5), тому не треба споруджувати глибокі, відкриті, повністю проникні фільтрові бурові свердловини.

Конструкція споруд моніторингу також залежить від природи забруднювальних речовин, що їх досліджують. Там, де наявні забруднювальні речовини вільної фази типу DNAPLs та LNAPLs, під час будівництва пунктів моніторингу треба розглянути властивості цих забруднювальних речовин та можливість їхнього потенційного поширення в межах системи підземних вод.

Є три головних типи споруд пунктів моніторингу для відбирання проб підземних вод (рису­нок 2). Це такі:

1. однофільтрові/безфільтрові свердловини, бурові свердловини або п’єзометри;

2. група п'єзометрів, скомпонованих в одній буровій свердловині;

3. багаторівневі пробовідбірники.

Переваги та недоліки кожного наведено в таблиці 4.

Для відбирання проб підземної води від насиченої вологою зони існує широкий діапазон пристроїв, охоплюючи портативні пристрої, що їх можна швидко встановлювати, легко обслуговувати та де­монтувати, і постійні пристрої для спеціального відбирання проб. Нижче наведено пристрої, що їх зазвичай використовують. Настанови щодо придатності їх для відбирання проб із метою ви­значення різних хімічних параметрів наведено в таблиці 5. У цій таблиці наведено тільки загальні рекомендації, а методи, визначені як придатні, можливо і неприйнятні для всіх хімічних параметрів та в усіх об’єктах навколишнього середовища. Користувач повинен ретельно розглянути цілі досліджен­ня. У деяких випадках може бути необхідно використати більше ніж один тип пробовідбірного пристрою.

1 — відкрита бурова свердловина;

2 — бурова свердловина фільтрова/ п’єзометр;

З — група п'єзометрів;

4 — бурова свердловина з пакерами;

5— матеріал для ізолювання;

6 — рівень поверхні ґрунтових вод;

7 — обсадна труба;

S — відкритий колодязь чи бурова

9 — обсадка колодязя чи труба п’єзометра;

10 — гравійна засипка;

11 —свердловина з отворами або фільтр п'єзометра;

12— п'єзометр;

13— водотрив;

14— лінія наповнення пакера повітрям;

15— пакер;

16 — ізольована частина бурової свердловини.

свердловина;

Рисунок 2 — Головні типи споруд моніторингу

Таблиця 4 — Переваги та недоліки різних споруд пунктів моніторингу

Кінець таблиці 4