В.Л. Рохмистров, Т.П. Колпаков
В жизни сельского населения, горожан, проводящих немалое время на дачах, одной из главных проблем является наличие пресной чистой воды. Чаще всего это связывают с родниками. Однако до последнего времени на территории Ярославской области комплексных исследований родников не проводилось. В предлагаемой работе обобщаются пятилетние исследования (1999 – 2003), проведенные по инициативе Ярославской областной общественной организации Всероссийского общества охраны природы. Исследования охватили семь муниципальных округов: Переславский, Угличский, Любимский, Даниловский, Некрасовский, Тутаевский и Ярославский сельский. Исследовались родники, имеющие питьевое и ритуальное значение – всего 160.
Большую помощь в определении местонахождении родников оказали местные комитеты природных ресурсов, различные детские природоохранные организации, учащиеся школ. Обработка проб воды проводилась в гидрохимической лаборатории Ярославского водоканала.
Собранные сведения позволяют дать обобщающую характеристику родников области. У нас имеются характеристики всех родников по 25 – 30 показателям, но привести их в короткой статье не представляется возможным.
Нам была поставлена задача исследовать только пресные источники.
Некоторые сведения о минеральных источниках можно найти в работах Д.Н. Гордеева [1], И.И. Горского [2], А.Н. Иванова и В.А. Новского [3], В.О Урисона, Б.Д. Егорова [6]. Сведения о пресных родниках Ярославского сельского и Переславского районов приводятся нами в двух работах [4,5].
Классификация родников производится по нескольким признакам. Во – первых, все они делятся на восходящие (напорные) – родники или ключи и нисходящие (ненапорные) – пластовые выходы, приуроченные к долинам рек и оврагов, мочажины и выпоты. Во-вторых, они разделяются по минерализации: пресные с соленостью до 1 г солей на литр воды и минеральные. Пресные подземные воды в Ярославской области располагаются до глубины 150 – 200 м – это гидрокарбонатные воды. От 200 м до 500 – 800 м глубины преобладают сульфатные воды, глубже – хлоридные. Безусловно, что между этими основными показателями существует множество переходных, поэтому гидрохимические характеристики родников весьма различны.
В основу наших исследований положены определение местонахождения (административное и геоморфологическое), использование родника населением, его дебит, органолептические, физико-химические и бактериологические качества, определение степени и характера загрязнения воды. При оценке питьевых качеств воды мы руководствовались санитарными нормами и правилами, изложенными в брошюре «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.4 559 – 96, утверждено Постановлением Госкомсанэпидемнадзора России от 24 октября 1998 г.
Органолептические качества К ним относятся мутность, цветность, запах, температура воды.
Температура воды это наиболее устойчивый показатель воды родников, он в целом колеблется около среднемноЯрославский педагогический вестник. 2004. No 1-2(38-39) Стр. 2 голетней температуры воздуха Ярославской области от + 3.0 до +6оС. Наиболее низкая температура воды отмечена (+ 3о) в Варваринском и Коровинском родниках, наиболее высокая (+ 8о) в Казанском.
Более высокая температура воды отмечена в маломощных источниках, связанных с верховодкой, мощные родники с большим дебитом, как правило, имеют температуру +3...+4о, при этом она не меняется по сезонам года.
Температура воды в глубоких колодцах, 10м и глубже, обычно около +5...+6о, в мелких +6...+8о, в малых реках в июле месяце она поднималась до + 24оС.
Температура воды в некоторой степени определяет вкусовые качества: чем она ниже, тем вода кажется «вкуснее», поэтому родники с низкой температурой воды пользуются большой популярностью у населения.
Мутность в родниках обусловлена присутствием нерастворимых и коллоидных веществ неорганического (глина, гидрооксид железа) и органического (илы, микроорганизмы, нефтепродукты) происхождения. Выражают мутность в мг/л. По ГОСТу мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л. В исследуемых родниках она колеблется от 29,6 мг/л (Гремячий) до нуля (родник у д. Макарово Курбского с/с). Из 160 исследованных источников в норму ГОСТа не уложились лишь 52. Высокая мутность в воде источников почти всегда связана с высоким содержанием в воде общего железа и в какой то степени цветностью.
Пример: родник у д. Пуклышево мутность 13,3 мг/л общее железо 2,1 мг/л, источник Гремячий (Переславский МО) – мутность 29,6 мг/л, общее железо 4,7 мг/л.
Цветность обусловлена содержанием в воде окрашенных органических соединений, присутствием гуминовых веществ, содержанием трехвалентного железа, вымыванием из почвогрунтов различных веществ, поступлением загрязненных сточных вод. Гуминовые вещества итог процесса разложения остатков растений окрашивают воду в желтый или коричневый цвет в зависимости от их концентрации.
Степень цветности выражается в градусах платино кобальтовой шкалы.
Высокая или повышенная цветность отрицательно влияет на развитие водной растительности и животных организмов, ухудшает условия окисления растворенного в воде железа.
Цветность в исследуемых водоисточниках колеблется от 84 (родник No5, у д. Горки Угличского МО) до нуля( родник у пос. Козмодемьянское). Преимущественно цветность воды в родниках колеблется в пределах 1 -5 градусов.
Запах природной воды вызывают летучие пахнущие вещества, попадающие в воду естественным путем или со сточными водами. В родниках, содержащих только неорганические вещества, может быть запах сероводорода. Интенсивность запаха оценивается в баллах по пятибалльной шкале, определяемой при температуре воды в 20оС. По ГОСТу питьевая вода может иметь запах до 2 баллов.
Основной источник запаха в исследуемых родниках сероводород. Источник сероводорода в природных водах восстановительные процессы, протекающие при бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения и веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами. Сероводород находится в водах родников в виде недиссоциированных молекул Н2S и ионов гидросульфата НS. Наличие в воде сероводорода служит показателем ее сильного загрязнения и анаэробных условий. Являясь причиной невозможности её потребления, так как сероводород обладает высокой токсичностью, дурным запахом, который резко ухудшает органолептические свойства воды, делая её непригодной для питьевого водоснабжения, технических и хозяйственных целей.
Среди исследованных обладают сероводородным запахом следующие родники: в д. Пуклышево (3 балла), у д. 3 Сидельницы (3 балла), у д. Осташково (4 балла), ключ Гремячий (4 балла) в Переславском районе, родник у Никиты Слободы, Петропавловский святой родник на р. Ковать и ряд других.
Геохимические характеристики Сухой остаток это сумма всех примесей воды, определяемая путем выпаривания пробы. Сухой остаток характеризует общую минерализацию воды.
Пригодные для водоснабжения воды не должны иметь минерализацию выше 1000 мг/л. По степени минерализации эти воды принято подразделять на три группы: ультрапресные с содержанием солей до 200 мг/л, пресные от 200 до 500 и с относительно повышенной минерализацией от 500 до 1000 мг/л.
Средняя минерализация исследуемых родников составляет 412 мг/л, таким образом, эти родники относятся к группе пресных вод. В то же время встречаются родники с ультрапресной водой пос.
Соколиный – 34; 153 мг/л у д. Сидельницы Курбского с/с и родники с повышенной минерализацией (800мг/л в селе Курба, 796мг/л у д. Девятово Курбского с/с и 790 мг/л вода в колодце д. Ям Переславского МО) и высокой минерализацией – родники у д. Слобода – 2987, Починок – 1779, Шарнинское – 1203 мг/л.
Наиболее высокая минерализация воды родников в Любимском МО – средняя 690 мг/л, наименьшая – в Угличском – 337, 5 мг/л.
Водородный показатель (рН) играет важную роль в определении качества воды. Концентрация ионов водорода подвержена сезонным колебаниям, зимой она составляет 6,8 7,4, летом 7,4 8,2.
Питьевая вода должна иметь рН в пределах 6,5 8,5. В исследуемых родниках этот показатель в среднем составляет 7,34, наибольший в роднике Святогеннадьевской часовни -8,42. Значительна его величина в роднике No5 (8,17), в Варваринском роднике(8,03), минимальная 0,42 в роднике в починке Чичулин – 6,16.
Ионный состав (солевой) индивидуален для каждого родника, но в большинстве случаев с достаточной степенью точность определяется катионами Na+, K+, Ca2+,Mg2+ и анионами HCO3 , SO24, Cl-. Остальные ионы присутствуют в воде в незначительных количествах, хотя их влияние на свойства и качества воды иногда очень велико.
Щелочность углекислое равновесие воды. Это содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами, то есть ионами водорода.
По щелочности можно судить о гидрохимических и геохимических процессах: формировании химического состава воды, образовании осадочных пород и т.д.
Для щелочных вод характерно отсутствие сульфатов, присутствие больших количеств гидрокарбонатных ионов и малое содержание ионов кальция и магния.
На щелочность воды существенным образом оказывает влияние состояние соединений углекислоты. Углекислота может присутствовать в воде в виде недиссоциированных молекул НСО3( в малых количествах), молекулярно растворенного диоксида СО2 и гидрокарбонатов (бикарбонатов) НСО3, если рН воды менее 8,4 она для исследованных родников везде ниже. Углекислые соединения обусловливают такие свойства воды, как ее агрессивность, которая выражается в разрушающем действии воды на металлы и бетон. Средняя щелочность исследуемых вод составляет 5,87 мгэкв/л, колебания от 3,08 (родник у д. Сидельницы) до 8,7 (родник в с. Курба).
Нормативов по этому показателю нет, как нет ее и для свободной углекислоты, минимальные значения который 4,4 мг/л, максимальное 83.