Контроль эколого-санитарного состояния родников в нормативных документах РФ

Содержание

Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Контроль эколого-санитарного состояния родников в нормативных документах РФ
1.2. Проведенные исследования родников
Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования
2.1 Природные условия города Ижевска
2.2. Описание р.Карлутка
2.3 Гидрогеологические условия формирования родникового стока на территории г.Ижевска
2.4. Общая физико-географическая характеристика родников г.Ижевска
2.5. Ландшафтная характеристика территорий расположения родников Карлутской группы
2.6. Физико-географическая характеристика родников Карлутской группы и их санитарное состояние
Глава 3. Материалы и методы исследования
3.1. Гидрологическое исследование родника
3.2. Исследование некоторых органолептических показателей воды
3.3. Химический анализ воды
3.4. Социологический опрос населения
Глава 4. Анализ данных и обобщение результатов исследования
4.1. Результаты анализа воды
4.2. Результаты социологического опроса
Выводы
Список литературы
Приложения

 

Введение

Водные ресурсы – это одни из самых ценных природных составляющих на планете. Вода участвует во всех физических, химических, биологических и физиологических процессах. Вода относится к одному из главных факторов, определяющих показатели здоровья и качества жизни людей, поэтому контроль над всеми источниками должен быть усиленным.

Из года в год потребность в качественной безопасной питьевой воде возрастает, а ее запасы сокращаются по разным причинам и имеют тенденцию к ухудшению. Развитие промышленности, строительства и другие техногенные воздействия приводят к нарушению гидродинамического режима и загрязнению источников пресной воды. В Ижевске эта проблема стоит остро, так как с осени 2003 года, вода, поступающая из городского пруда стала иметь неприятный запах. Для жителей города популярными источниками водоснабжения остаются родники и артезианские скважины, но сведения о качестве воды в них не совсем доступны для населения.

Родники, это не только источники водоснабжения, но и природная достопримечательность, с которыми непосредственно связана история города и многие из которых имеют символическое значение.

Приоритетной задачей в области государственной политики в охране окружающей среды является охранение источников подземных вод от истощения и загрязнения.

Таким образом, в связи с вышесказанным, целью нашей работы является: изучение экологического состояния родников города Ижевска на примере Карлутской группы.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить родниковые воды города Ижевска;

2. Определить дебит исследуемых вод родника и некоторые органолептические показатели;

3. Провести химический анализ родниковой воды в течение года и сравнить его с ПДК;

4. Выявить основные показатели химического загрязнения родниковой воды и их пространственно-временную динамику;

5. Определить уровень рекреационной нагрузки на исследуемую группу родников в пределах зоны санитарной охраны;

Глава 1. Обзор литературы

Проведенные исследования родников г. Ижевска

Впервые наиболее полный материал о родниках Ижевска был опубликован в книге под редакцией В.В. Туганаева «Родники Ижевска» в 2000 году. В ней представлены материалы по этимологии, истории и архитектуре, краткий обзор подземных вод города и их ландшафтная характеристика. Даны сведения о 62 родниках – их расположении, состоянии, результатам химического анализа, органолептических показателей, особенностей флоры, примыкающей к родникам. В написании книги приняли участие ученые, представляющие различные отрасли знаний, кроме этого были приглашены специалисты из государственных учреждений.

За состоянием источников нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения на территории республики, в том числе города Ижевска, ведется контроль, Управлением Роспотребнадзора по УР. Лабораторный контроль за качеством родниковой воды центром гигиены и эпидемиологии ведется с 2002 года. Данные публикуются в ежегодных докладах об экологической обстановке в городе Ижевске.

Природные условия г.Ижевска

Город Ижевск располагается в Вятско-Камском междуречье, в западном Предуралье между 56ᵒ50′30″7‴ с. ш. и 53ᵒ13′23″5‴ в.д. Уже исследователи XIX в., рассматривая местоположение Ижевска (тогда Ижевский завод), отмечали его пограничный характер: “…близ холмов, служащих с одной стороны, водоразделом между притоками рек Камы и Вятки, а с другой – границей полесья от суглинисто-черноземной области, - на берегах притока Камы, р. Ижа раскинуто селение Ижевского завода” (Романов, 1985). Ижевск располагается на подзональном контакте южной тайги и хвойно-широколиственных лесов (Фокин, 1930), на границе центрального и южного климатических районов, на контакте пяти почвенных районов, на границе двух биогеохимических районов (Кузнецов, 1992).

Климат г.Ижевска умеренно-континентальный, с продолжительной и многоснежной зимой, теплым летом и хорошо выраженными переходными сезонами – весной и осенью. Радиационный баланс в сумме за год составляет 35 ккал/ В течение всего года в Ижевске господствует континентальный воздух умеренных широт, большую роль которых играют циклоны. Среднегодовое атмосферное давление – 997 мб. С перепадами атмосферного давления связано возникновение ветра, в Ижевске чаще всего дуют ветры юго-западного направления. Средняя годовая скорость ветра в Ижевске – 4 м/с. Среднегодовая температура в Ижевске +2,1ᵒ. Ижевск относится к зоне достаточного увлажнения и годовое количество осадков в городе составляет 508 мм. (Природа Ижевска, 1998)

Ижевск располагается на восточной окраине Русской платформы, кристаллический фундамент находится на глубине 4,5 тыс.м и слагается гнейсами и кристаллическими сланцами, возраст которых – от 1,6 до 1,9 млрд. лет. (Геология и нефтеносность,1976) Достаточно подробной карты, на которой были бы отражены выходы конкретных толщ пород, нет. К слоям песчаников и известняков приурочены горизонты пресных подземных вод, образующие многочисленные источники и рассеянные выходы. Некоторые из этих источников заключены в трубы, обустроены и пользуются популярностью у жителей города. Повышенную минерализацию имеют воды в известняках, пониженную – в песчаниках. Левобережье Ижа слагается с поверхности деллювиально-солифлюкционными и элювиально-делювиальными суглинками. По долине реки Карлутка распространены узкие полосы современного аллювия, в значительной степени глинистого и обогащенного органическими остатками. По крутому склону развит чехол деллювиальных суглинков (Природа Ижевска, 1998). В число лучших родников по мнению Юрка С.А. из Карлутской группы вошли: родники у завода «Нефтемаш», стадиона «Металлист» (Юрк, 1989, 1990) Качество воды в родниках зависит от состояния их областей питания. Чтобы родниковые воды всегда оставались чистыми необходима чистота города.

 

Описание реки Карлутка

Река Карлутка относится к малым рекам Удмуртии и впадает в реку Позимь. Раньше, во второй половине XX века река впадала непосредственно в Иж. Река полностью протекает по территории города Ижевска, на протяжении 12,4 км. Исток реки расположен у трамвайного кольца, затем река течет в южном направлении и пересекает Индустриальный и Первомайский районы города Ижевска. Длина Название происходит от удмуртских слов -кар- и -луд- город и поле, Веероятнее всего, происходит от «карлутских городищ» - двух крепостей Мазунинской культуры IV – V вв.

Большая часть реки протекает по территории жилых кварталов и промышленных зон города. К речке выходят парк «Березовая роща», санаторий «Металлург». Реку пересекают 9 городских автодорог и 3 ветки железной дороги. Это может привезти к повышенной концентрации нитратов аммония, анионов серной и соляной кислоты в реке.

Морфология склонов речных долин городской территории различна. Ширина и относительная высота склонов Карлутки уменьшается к верховьям. В районе мебельного комбината его ширина составляет всего – 0,1 км. При относительной высоте около 10 м, а вдоль улицы Ленина соответственно 0,7-0,8 км. Все склоны, как и междуречное пространство Ижевска заняты жилыми и производственными постройками (Природа Ижевска, 1998). Большая часть долины реки Карлутки относится к восточному геоморфологическому подрайону, левобережного района городских земель р.Иж. (рис. 1). Этот район является наиболее плотно застроенным, включает значительны площади индивидуальных застроек (пос. Восточный и др.) Восточный геоморфологический подрайон представляет собой наиболее высокую часть города. Значительная часть индивидуальной жилой застройки и социальной инфраструктуры пос. Восточный проектируется на склон останца «нижнего плато», обращенного к р.Карлутка. Геоморфологический потенциал этой местности для формирования ландшафтно-архитектурных комплексов безграничен.

По берегам р.Карлутка произрастают деревья и кустарники, но они находятся в удручающем состоянии, что требует санитарной уборки. В настоящее время увеличилась вырубка деревьев и кустарников вдоль реки для застройки территории, что влияет на водность, изменение гидрологического режима, увеличение наносов.

Встречались случаи сброса в реку неочищенных стоков, нарушения связанные с попытками изменения русла реки, а на некотором протяжении р.Карлутка протекает в трубах. По сравнению с началом 1990-х годов, когда в нее сбрасывали свои отходы сразу три завода (только в 1996 году сброс неочищенных сточных вод в р.Карлутку составил 120 тысяч кубометров; одна только фабрика химчистки, не имея очистных сооружений, спускала в р.Карлутку вредные отходы, объем которых превышал допустимые нормы в 300 раз!), ситуация заметно улучшилась.

Современными загрязняющими предприятиями р.Карлутка являются ФГУП "Ижевский механический завод" и ОАО "Ижевский радиозавод". В графике динамики сбросов сточных вод в р.Карлутка, наблюдаются резкие скачки и падания сбросов, с 2008 года сбросы плавно уменьшаются.

Преобладающим загрязняющим веществом, поступающим со сточными водами предприятий, является сухой остаток (это растворенные в воде вещества, остающиеся после выпаривания воды при t 105—110 °С. Обычно указывается в анализах воды в г или мг на 1 л или на 1 кг воды.) - 10,64 тонн/год.

Гораздо прозрачнее стала вода, но по-прежнему в крайнем захламлении остаются берега.

На берегах реки свалки, бытовой мусор. Для такой малой реки это достаточно для изменения русла и запруживания.

В народе за р.Карлуткой закрепилось соответствующее оскорбительное название…А краеведы рассказывают, что еще несколько десятков лет назад это была чистая река, на ее берегах стояли дачи и санатории, здесь отдыхали люди. (Пьянова, 2014)

В настоящее время активно застраивается пойма реки. Это влияет как на пойменно-русловой комплекс реки и на изменение химического состава воды, так и эстетику территории. Вследствие чего, контроль за объектом должен быть регулярным. В 2013 году ее русло было лишено статуса особо охраняемой природной территории.

 

Определение дебита родника

Определили его мощность, то есть возможный расход воды. Дебит источника рассчитывали с помощью ёмкости с известным объёмом (стеклянная банка емкостью 1 литр) и секундомера (время измеряется до одной сотой секунды). При отборе пробы засекали время, за которое заполнится ёмкость. Вычисляли дебит источника для каждой пробы по формуле:

V: t =D

Определение цветности воды

Цветность – естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений железа. Удовлетворительная цветность воды устраняет необходимость определения тех загрязнителей, ПДК которых установлены по цветности (лимитирующий показатель – органолептический). По своему составу и свойствам вода нецентрализованного водоснабжения должна соответствовать нормативу не более 30 градусов (ГОСТ 1030).

Метод определения цветности, использованный нами является наиболее простым, в то же время рекомендован ГОСТ 1030. Определяли визуально. Заполняли пробирку из бесцветного стекла анализируемой водой до высоты 10-12 см и рассматривали на белом фоне. Качественно различают следующие степени цветности: бесцветная, слабо-желтоватая, светло-желтая, желтая, интенсивно желтая (ГОСТ 1030).

 

Химический анализ воды

Отбор проб воды в родниках проводился 4 раза в год (июль, сентябрь, ноябрь, апрель). Пробы набирались в чистую ёмкость, объемом 0,5 л.

Химический состав и свойства воды определялись с помощью переносной лаборатории «НКВ» и «Руководства по определению показателей качества воды полевыми методами» (Муравьёв, 2004). Были использованы следующие химические методы исследования: колориметрический, титриметрический, также были проведены расчеты, анализ и социологический опрос.

Колориметрическим называется метод анализа, основанный на сравнении качественного и количественного изменения потоков видимого света при их прохождении через исследуемый раствор и раствор сравнения. Определяемый компонент при помощи химико-аналитической реакции проводится в окрашенное соединение, после чего измеряется интенсивность окраски полученного раствора. Для упрощения визуального колориметрирования при полевых анализах окраску сравнивают не с эталонными растворами, а с нарисованной контрольной шкалой, на которой образцы воспроизводят окраску (цвет и интенсивность) модельных эталонных растворов, приготовленных с соблюдением заданных значений концентраций целевого компонента.

Титриметрический метод основан на количественном определении объема раствора одного или двух веществ, вступающих между собой в реакцию, причем концентрация одного из них должна быть точно известна, такой раствор называется титрантом, или титрованным раствором. При анализе чаще всего стандартный раствор помещают в измерительный сосуд и осторожно, малыми порциями, дозируют его, приливая к исследуемому раствору до тех пор, пока не будет установлено окончание реакции (Сапожникова, 2009).

Определение общей жесткости

 

Жесткость воды – одно из важнейших свойств, имеющее большое значение при водопользовании. Если в воде находятся ионы металлов, образующие с мылом нерастворимые соли жирных кислот, то в такой воде затрудняется образование пены при стирке белья или мытье рук, в результате чего возникает ощущение жесткости (Пименова, 2011).

Жесткость воды обусловлена присутствием растворимых и малорастворимых солей-минералов, в грунтовых природных водах практически исключительно кальция () и магния (). Величина жесткости воды может варьироваться в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года, погодных условий. Из всех солей, относящихся к солям жесткости, выделяют гидрокарбонаты, сульфаты и хлориды. Содержание других растворимых солей кальция и магния в природных водах обычно очень мало. Суммарная жесткость воды, т.е. общее содержание растворимых солей кальция и магния, получила название общей жесткости.

Метод определения общей жесткости как суммарной массовой концентрации катионов кальция и магния основан на реакции солей кальция и магния с реактивом – трилоном Б (двунатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты) (Муравьев, 2004)

R ® СаR + 2

+ R ® MgR + 2

где R – радикал этилендиаминтетрауксусной кислоты –

NС N(С

Анализ проводили в аммиачном буферном растворе при рН 10,0–10,5 титриметрическим методом в присутствии индикатора хром темно-синего кислотного [7].

Общую жесткость () в ммоль/л экв. вычисляют по формуле:

=

где: – объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, мл;

Н – концентрация титрованного раствора трилона Б, моль/л экв.;

– объем воды, взятой на анализ, мл;

1000 – коэффициент пересчета единиц измерения из моль/л в ммоль/л.

Допустимая величина общей жесткости для питьевой воды источников нецентрализованного водоснабжения составляет не более 7 ммоль/л экв. (в отдельных случаях – до 10 ммоль/л экв.), лимитирующий показатель вредности – органолептический (Муравьев, 2004).

 

Определение нитратов

Нитраты являются солями азотной кислоты и обычно присутствуют в воде. Нитратобразующие бактерии превращают нитриты в нитраты в аэробных условиях. Под влиянием солнечного излучения атмосферный азот превращается также преимущественно в нитраты посредством образования оксидов азота. Многие минеральные удобрения содержат нитраты, которые при избыточном или нерациональном внесении в почву приводят к загрязнению водоемов. Источниками загрязнения нитратами являются также сточные воды предприятий, поверхностные стоки и т.п (Пименова, 2011).

Повышенное содержание нитратов в воде может служить индикатором загрязнения в результате распространения фекальных либо химических загрязнений. Питьевая вода и продукты питания, содержащие повышенное количество нитратов, могут вызывать заболевания, и в первую очередь у младенцев (так называемая метгемоглобинемия). Вследствие этого расстройства ухудшается транспортировка кислорода с клетками крови и возникает синдром «голубого младенца» (гипоксия) (Пименова, 2011).

Смертельная доза нитратов для человека составляет 8–15 г. Допустимое суточное потребление по рекомендациям ФАО/ВОЗ – 5 мг/кг массы тела. ПДК по нитратам составляет 45 мг/л (Сапожникова, 2009).

Метод основан на реакции нитратов с салициловокислым натрием в присутствии серной кислоты с образованием соли нитросалициловой кислоты, окрашенной в желтый цвет (ГОСТ, 1973).

Содержание нитратов (X), мг/ , вычисляют по формуле в пересчете на нитратный азот (ГОСТ, 1973)

X = С,

где С - содержание нитратов, найденное по графику, мг/

 

Определение железа общего

Железо – один из самых распространенных элементов в природе. Его содержание в земной коре составляет около 4,7% по массе, поэтому железо с точки зрения его распространенности в природе принято называть макроэлементом. Известно свыше 300 минералов, содержащих соединения железа.

В малых концентрациях железо всегда встречается практически во всех природных водах и особенно – в сточных водах.

Поскольку соединения железа в воде могут существовать в различных формах как в растворе, так и во взвешенных частицах, точные результаты могут быть получены только при определении суммарного железа во всех его формах, так называемого общего железа (Пименова, 2011).

В данной работе для определения общего железа в воде использовали метод соответствующий ГОСТ 4011. Он является визуально-колориметрическим и основан на способности катиона железа(II) в интервале рH 3–9 образовывать с ортофенантролином комплексное оранжево-красное соединение. Реакцию можно представить схемой (Муравьев, 2004).

При наличии в воде железа(III), оно восстанавливается до железа(II) солянокислым гидроксиламином в нейтральной или слабокислой среде:

+2N ОH´HСl = + +2 О+2HСl+2

Таким образом определяется суммарное содержание железа(II) и железа(III). Анализ проводился в ацетатном буферном растворе где рН 4,5–4,7. Концентрацию железа в анализируемой воде определяли по окраске пробы, визуально сравнивая ее с окраской образцов на контрольной шкале (Муравьев, 2004).

ПДК общего железа в воде водоемов составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности – органолептический (Государственный доклад...,2014).

Определение хлоридов

Хлориды присутствуют практически во всех пресных поверхностных и грунтовых водах, а также в питьевой воде в виде солей металлов. Если в воде присутствует хлорид натрия, она имеет соленый вкус уже при концентрациях свыше 250 мг/л; в случае хлоридов кальция и магния соленость воды возникает при концентрациях свыше 1000 мг/л. Именно по органолептическому показателю – вкусу установлена ПДК для питьевой воды по хлоридам (350 мг/л), лимитирующий показатель вредности – органолептический.

Большие количества хлоридов могут образовываться в промышленных процессах концентрирования растворов, ионного обмена, высоливания и т.д., образуя сточные воды с высоким содержанием хлорид-аниона. Высокие концентрации хлоридов в питьевой воде не оказывают токсического воздействия на человека, хотя соленые воды очень коррозионно активны по отношению к металлам, пагубно влияют на рост растений, вызывают засоление почв (Пименова, 2011).

Использованный метод для определения массовой концентрации хлорид-аниона описан в ГОСТ 1030 и ИСО 9297. Он основан на титровании хлорид-анионов раствором нитрата серебра, в результате чего образуется суспензия практически нерастворимого хлорида серебра:

+

В качестве индикатора использовался хромат калия, который реагирует с избытком нитрата серебра с образованием хорошо заметного оранжево-бурого осадка хромата серебра:

+ =

Данный метод получил название метода аргентометрического титрования. Титрование можно выполнять в пределах рН 5,0–8,0. Массовую концентрацию хлорид-аниона () в мг/л вычисляют по уравнению:

= ,

где: – объем раствора нитрата серебра, израсходованный на титрование, мл;

Н – концентрация титрованного раствора нитрата серебра с учетом поправочного коэффициента, моль/л экв.;

– объем воды, взятой на анализ, мл;

35,5 – эквивалентная масса хлора;

1000 – коэффициент пересчета единиц измерений из г/л в мг/л (Муравьев, 2004).

 

Определение сульфатов

Сульфаты – распространенные компоненты природных вод. Их присутствие в воде обусловлено растворением некоторых минералов – природных сульфатов (гипс), а также переносом с дождями содержащихся в воздухе сульфатов. Последние образуются при реакциях окисления в атмосфере оксида серы (IV) до оксида серы (VI), образования серной кислоты и ее нейтрализации (полной или частичной):

2S + = 2S

S + О = S

Сульфаты в питьевой воде не оказывают токсического воздействия на человека, однако ухудшают вкус воды: ощущение вкуса сульфатов возникает при их концентрации 250–400 мг/л (Муравьев, 2004).

Метод определения массовой концентрации сульфат-аниона основан на реакции сульфат-анионов с катионами бария с образованием нерастворимой суспензии сульфата бария по реакции:

+ = BаS ¯

О концентрации сульфат-анионов судят по количеству суспензии сульфата бария, которое определяют турбидиметрическим методом. Предлагаемый, наиболее простой, вариант турбидиметрического метода основан на измерении высоты столба суспензии по его прозрачности и применим при концентрациях сульфат-анионов не менее 30 мг/л. Анализ выполняли в прозрачной воде. Для работы необходим мутномер – несложное приспособление, которое может быть изготовлено и самостоятельно. ПДК сульфатов в воде водоемов хозяйственно-питьевого назначения составляет 500 мг/л, лимитирующий показатель вредности – органолептический (Муравьев, 2004).

Результаты анализа воды

Исследование родников Карлутской группы позволило в некоторой степени охарактеризовать эти источники и оценить уровень их опасности для местного населения, а также определить уровень рекреационной нагрузки на объект.

По органолептическим показателям цветности и мутности были исследованы пробы воды в апреле. По цветности большинство родников оказались бесцветными, за исключением проб из родников № 40, 42, 39,в которых жидкость была слабо-желтоватая. По мутности, за исключением проб из родников № 38 и № 42, которые были слабоопалесцирующими, все пробы прозрачны.

Дебит – характеристика, которая дает оценить мощность родника. Средний дебит исследованных источников приведен в таблице 2.

Таблица 2

Характеристика дебита исследованных источников

№ родника	Дебит родника в среднем	Класс родника по дебиту
	не удалось определить (засыпан мусором)	-
	0,46 л/с	низкодебитный
	0,75 л/с	низкодебитный
	0,72 л/с	низкодебитный
	0,92 л/с	низкодебитный
	0,41 л/с	низкодебитный
	0,64 л/с	низкодебитный
	0,35 л/с	низкодебитный
	0,09 л/с	низкодебитный

 

Для исследованных родников наблюдается общая тенденция в сезонном изменении дебита, типичная для умеренного климата. Наименьший дебит наблюдается в ноябре, затем происходит увеличение объема воды за счет снеготаяния и выпадения осадков. Максимальные значения характерны для апреля (рис. 2).

Рис. 2. Изменение дебита родников р.Карлутки в течение года

Кислотность вод исследованных родников изменяется незначительно, в течение года этот показатель колеблется от 7,1 до 8,4, в среднем составляя 7,6 единиц рH. Вода щелочная. За пределы норматива СанПиНа (6-9) данные показатели не выходят. (СанПиН, 2003). Наименьшее значение рH получилось в воде родника № 39 в ноябре и составило 7,0; наибольшее – в воде родников № 29 в июле и № 40 в сентябре и составило 8,4. Значительные сезонные колебания данного показателя не наблюдаются. Наглядно можно увидеть на рис. 3

Рис. 3. Сезонные изменения рH родниковой воды источников р.Карлутки

Общая жесткость воды обусловлена суммарным содержанием ионов кальция и магния. Показатели жесткости колеблются от 6,6 до 11,6, что превышает норматив СанПиНа – 7-10 мг-экв/л. (СанПиН, 2003) Превышения нормы зафиксированы в 4 родниках, в разное время года. Наибольшее значение было обнаружено в воде родника № 42 и составило – 11,6 мг-экв/л, наименьшее значение в воде родника № 29 составило 6,6 мг-экв/л. Сезонные колебания данного показателя можно наблюдать на рис.4. Минимальное среднее значение характерно для весеннего периода, что может быть связано с поступлением талых вод.

Рис. 4. Сезонные изменения общей жесткости в родниковой воде источников р.Карлутки

Содержание в исследованных родниках нитратов в большинстве случаев выходит за пределы нормативов СанПиНа (45 мг/л), минимальное значение обнаружено в воде родника № 38 в сентябре и апреле и составляет 21 мг/л, максимальное значение в роднике № 39 в ноябре составило 303,5 мг/л, что превышает ПДК в 6,7 раз. Среднее значение составило 95,1 мг/л, что превышает норму в 2,1 раза. Колебания показателей наглядно представлены на рис. 5. Соответствует СанПиНу во всех пробах вода родника №38, частично родника № 44, выявлено превышение только в ноябре. Вода в других источниках является потенциально опасной для здоровья. В проведенных ранее исследованиях родниковой воды (Исаев, Головков, Юрк, 2004) также наблюдается превышение нитратов во всех родниках данной группы, кроме № 38, где количество нитратов составило - 42,5мг/л и № 39, где вода не была исследована. В целом, сезонные колебания неоднозначны и имеют скачкообразный характер, что может быть обусловлено снеготаянием в весенний период, потреблением азота растениями и выпадением жидких осадков. Повышение содержания N может быть вызвано инфильтрацией сточных вод в поверхностные водоносные пласты.

Рис. 5. Сезонные изменения нитратов в родниковой воде источников р.Карлутки

По содержанию хлоридов и сульфатов в родниковой воде не выявлено превышений. По нормам СанПиНа содержание хлоридов не должно превышать 350 мг/л, а сульфатов – 500 мг/л. Содержание хлоридов варьируется от 29,4 мг/л в роднике № 38 до 89 мг/л в роднике № 39. Среднее содержание хлоридов составило 54,6 мг/л. Сезонные изменения выражены слабо. Наиболее высокие средние значения – 58,4 характерны для июля, вероятно в результате эффекта разбавления дождевыми водами. Наиболее богат хлоридами родник № 39. Динамику изменений можно увидеть на рис. 6.

Рис. 6. Сезонные изменения хлоридов в родниковой воде источников р.Карлутки

Количество сульфатов колеблется от 39,2 мг/л в роднике № 33до 126 мг/л в роднике 39. Среднее значение по родникам составило 70 мг/л. Наиболее богат сульфатами родник № 44. Сезонные колебания незначительны, наиболее высокие средние значения характерны также для июля, что можно наблюдать на рис.7.

Рис. 7. Сезонные изменения сульфатов в родниковой воде источников р.Карлутки

Содержание ионов железа не превышает нормативов СанПиН (0,3 мг/л). Сезонных изменений не выявлено (рис. 8). Среднее значение для всех проб составило 0,07 мг/л.

Рис. 8. Сезонные изменения железа общего в родниковой воде источников р.Карлутки

 

Рекомендации по возможному улучшению качества воды в родниках и методов их защиты

1) Обустройство каптажных камер

2) Обозначение и ведение контроля за зоной санитарной охраны родника

3) Развитие нормативно-правовой документации на региональном и муниципальном уровне

4) Паспортизация родников

Минимальные методы защиты населения от потребления некачественной воды, не соответствующей нормам СанПиН возможны через информирование с помощью табличек, районных газет с подробным описанием химического состава каждого родника, а также через предупреждения об обязательном фильтровании и кипячении воды из природных источников.

Заключение

В целом, санитарное состояние изученных родников не соответствует санитарно-гигиеническим нормам. Водосборный бассейн, каптажные камеры оставляют желать лучшего. В близости от родников находятся завалы веток, бытовой мусор, также они значительно близко расположены от жилых застроек и промышленных объектов, что тоже негативно влияет на их состояние, вследствие этих причин родники становятся источниками загрязнения малых рек, в которые впадает ручей, а те в свою очередь являются загрязнителями более крупных водотоков.

В рамках проведенной работы было рассмотрено изменение основных характеристик вод родников р. Карлутки на протяжении года. Выявлены отличия исследуемых источников по химическим показателям: общей жесткости, содержанию нитратов, хлоридов, сульфатов, железу. Группа исследуемых родников включает низкодебитные источники. Выявленные сезонные колебания для всех родников сходны и типичны для источников умеренного климата, когда максимум приходится на июль – сентябрь.

· Кислотность исследуемых родников также отличается незначительно: все они изливают щелочную воду в среднем с рН = 7,3; нормы СанПиНа не превышены.

· По одному из наиболее важных показателей химического состава - жесткости все исследуемые родники имеют жесткую воду, от 6, 57 (№ 29) Расположен в 50 м к югу от д. № 2 по ул. Авангардной) до 11,34(№39), не соответствующую требованиям СанПиНа. Регулярное употребление такой воды может привести к различным нарушениям обмена веществ, к появлению сухости, раздражению кожи, дерматитам, высыпаниям и др., нерастворимые соли накапливаются в организме, приводя к появлению камней в почках и закупоривая сосуды.

· Содержание в исследуемой воде нитратов в большинстве случаев превышает нормы СанПиНа, максимальные выше ПДК в 6,7 раз, соответствует требованиям только родник № 30, который в настоящее время завален строительным мусором. Количество нитратов в родниковой воде в течение года колеблется значительно, максимум отмечен в ноябре - 303,5 №39(Расположен вблизи д. № 38 по ул. Районной (Восточный поселок)), минимум зарегистрирован в апреле-20,9 №38(С.Ковалевской).

· Хлоридов и сульфатов в родниковой воде содержится немного, при ПДК 350 и 500 мг/л соответственно, они не превышают нормы.

По химическим показателям больше других отличается родник №38, уровень нитратов соответствует норме. Вода всех других источников, несмотря на то, что нитраты (так же как сульфаты и хлориды) относятся к III категории токсичности, является потенциально опасной. Высокое содержание нитратов в потребляемой воде может привести к образованию метгемоглобина, вследствие чего наблюдаются признаки удушья, сердечная недостаточность.

Для получения более полной и достоверной информации об экологическом состоянии отдельных родников г.Ижевска хотелось бы провести анализ почв и растений, находящихся в зоне санитарной охраны родников и составить паспорт родников Ижевска совместно с преподавателями и учеными, занимающимися изучением родников и близлежащей территории так как данные постоянно меняются и информация из имеющихся источников не всегда соответствует настоящему положению дел. Также хочется надеяться на действия органов государственной власти в организации и проведении ремонтно-строительных операций и на повышение уровня культуры и экологического образования населения, что является важной частью в защите окружающей среды и природоохранной деятельности.

 

Литература

1. Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 № 74-ФЗ (ред. от 31.10.2016, с изм. от 07.12.2011) // Консультант-Плюс: справ. -правовая система.

Гагарина, О.В. Вопросы исследования и контроля