Использование диафрагменного насоса Solinst для отслеживания загрязнения грунтовых вод вблизи оживленного порта

Салданья в Западной Капской провинции ЮАР — это небольшой портовый город на северном берегу залива Салданья. Залив естественно защищен и отлично подходит для экспорта железной руды на крупных судах. В этом районе расположены шахты по добыче цветных металлов, плавильный завод тяжелых минералов и крупное хранилище сырой нефти.

Город насчитывает более 20 000 жителей, чья деятельность тесно связана с экономическими отраслями региона. В Салданье находятся судоходные компании, промышленные предприятия и железнодорожная инфраструктура. Поэтому крайне важно контролировать состояние водных ресурсов в этом районе, включая грунтовые воды, и предотвращать их загрязнение.

Отбор проб летучих органических соединений

Консалтинговая компания GEOSS, специализирующаяся на подземных водах, возглавила текущий проект по отбору проб летучих органических соединений, направленный на мониторинг потенциальных последствий наземных работ для подземных вод региона. 

Компании GEOSS потребовалось оборудование, которое могло бы использоваться для отбора проб потенциальных летучих органических соединений (ЛОС), летучих углеводородов нефти и общей химии на потенциально загрязненных участках. Кроме того, оборудование должно подходить для работы в скважинах малого диаметра.

Диафрагменный насос Solinst

На основе своих критериев GEOSS выбрала диафрагменный насос модели Solinst 407 диаметром 25 мм. Диафрагменные насосы Solinst позволяют проводить продувку и отбор проб при низком расходе – что идеально подходит для мониторинга ЛОС.

Отбор проб при низком расходе включает извлечение грунтовых вод с такой скоростью, которая сопоставима с естественным потоком грунтовых вод, что минимизирует снижение уровня воды и уменьшает смешивание застойной воды с водой из экранированной зоны в скважине, в итоге предоставляя репрезентативную пробу.

Когда насос устанавливается в скважину (или колодец), вода поднимается внутри мембраны и пробоотборной трубки до статического уровня. Сжатый газ подается в насос через нагнетательную трубку с помощью блока управления. Давление заставляет мембрану сжиматься и закрывает нижний обратный клапан, выталкивая воду из мембраны в пробоотборную трубку. 

Во время цикла вентиляции давление снимается с насоса. Мембрана открывается, когда насос заполняется водой, при этом верхний обратный клапан предотвращает возврат воды в мембрану. Переключение между нагнетанием и вентиляцией обеспечивает поток воды.

Использование диафрагменных насосов Solinst обеспечивает отсутствие контакта воздуха с водой во время отбора проб, что соответствует самым строгим стандартам мониторинга грунтовых вод на наличие летучих органических соединений.

Портативный пробоотборник грунтовых вод

В настоящее время GEOSS использует диафрагменный насос Solinst диаметром 25 мм, который перевозится с участка на участок для отбора проб подземных вод. Между каждым отбором проб насос обеззараживается, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение между скважинами. В неделю часто приходится отбирать более 30 проб, поэтому эффективная и правильная очистка является важнейшим элементом процесса отбора проб.

В работе используется портативная установка, включающая электронный блок управления насосом Solinst модель 464 для регулирования циклов вентиляции и нагнетания, и баллон с азотом в качестве источника газа.

Также в рамках проекта используется межфазная рулетка модели 122 от Solinst для измерения уровня воды и обнаружения свободной фазы в грунтовых водах.

Майкл Холлоуэй из GEOSS отметил: «Оборудование используется для отбора проб и низкопотоковой продувки скважин малого диаметра. Как гидрогеологи, мы сначала продуваем скважину, прежде чем собрать репрезентативную пробу грунтовых вод, избегая забора застойной воды из скважины.»

Цель программы отбора проб грунтовых вод — выявление любого загрязнения в водоносных горизонтах региона, а также отслеживание движения и пространственного распределения выявленных загрязненных шлейфов.

Майкл отметил: «Диафрагменный насос можно использовать на разных участках проекта, куда сложно или невозможно добраться на транспорте. При этом установку насоса легко перевезти с места на место, что позволяет не тратить много времени на транспортировку и продолжать полевые работы».

В целом, Майкл также выделил следующие преимущества использования диафрагменного насоса Solinst:

• Экономия средств благодаря использованию одного портативного насоса для нескольких скважин

• Насос малого диаметра подходит для большинства скважин

• Установку легко транспортировать между местами отбора проб

• Портативный источник газа позволяет использовать более компактные баллоны с азотом.

• Оборудование эффективно очищает и отбирает пробы из скважин с использованием метода низкопотоковой продувки.