Введение

Двадцать первое столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер. В родниковые воды загрязнители поступают главным образом путем смыва их талыми и дождевыми водами (с поверхностным стоком), а также вследствие подземных инфильтраций атмосферных осадков, поливных и других вод с грунтовым потоком, гидрологически связанным с водоемами. Известно, что природные воды являются естественной средой обитания различных микроорганизмов. Одновременно там могут обитать бактерии, водоросли, простейшие, черви и другие организмы. Родники, расположенные на территории города, — это один из основных, альтернативных водопроводному, источников питьевой воды для горожан и жителей окрестностей Южноуральска с общим населением порядка сорока тысяч человек.

В 2023 году был проведен социологический опрос жителей многоквартирных домов и частного сектора г. Южноуральска на тему популярности родниковой воды. Результаты опроса выявили востребованность проведения исследования родников г. Южноуральска и Увельского района, поскольку многие жители многоквартирных домов и даже частного сектора города и Увельского района используют родниковую воду в пищевых целях. Причины этого — 95 %-ный износ труб городского водоснабжения и излишняя жесткость воды в индивидуальных скважинах и колодцах. Кроме того, при централизованном обеспечении населения питьевой водой в соответствии с программой производственного контроля и правилами выбора периодичности и количества проб питьевой воды при проведении лабораторных исследований качества питьевой воды в рамках производственного контроля качество и безопасность воды контролируется хозяйствующими субъектами и органами санитарного надзора [4], но никто не осуществляет регулярный контроль проб родниковой воды лабораторным способом, а это значит, что потребители воды из ключиков не могут быть уверены в безопасности употребляемой ими воды.

Продуктом проведенных исследований и систематизации экологических характеристик водоисточников является интерактивная карта родников Увельского района и г. Южноуральска.

В 2023 году в Ставропольском крае, Чеченской Республике и Тульской области стартовал эксперимент по созданию единого информационного ресурса о подземных и поверхностных водных объектах, используемых для питьевого водоснабжения. Планировалось, что в 2025 году в РФ заработает единый реестр источников питьевой воды [7]. Однако и на сегодняшний день карта реестра водных объектов России далеко не полная [8] в частности, ни один из родников данного исследования не вошел в указанный ресурс.

Кроме того, Министерством экологии Челябинской области в 2019 году было анонсировано создание карты родников Южного Урала [9], но оно так и не было завершено.

Интерактивная карта родников Увельского района и г. Южноуральска может положить начало системной работе в направлении консолидации сведений о водоисточниках нашего региона.

Родником называют естественный выход подземных вод на поверхность земли, образующий водоем либо ручей. Вода родника обладает уникальным химическим составом и считается источником живой природы, важным элементом экосистемы местности. Основным источником питания родниковых вод являются грунтовые воды, образующиеся в результате инфильтрации атмосферных осадков. Согласно ГОСТ 25151–2024 «Водоснабжение. Термины и определения», родник относится к поверхностному водоему естественного происхождения, характеризующемуся постоянным выходом грунтовых вод на дневную поверхность земли [6].

Таким образом, именно природные свойства родника делают его ценным ресурсом, используемым населением для бытового потребления и удовлетворения культурных потребностей.

Существует несколько современных классификаций водоисточников. По типу естественных выходов подземных вод родники делятся на наземные и подводные. Характер выхода вод на поверхность делит родники на восходящие и нисходящие. По происхождению водоподводящих каналов источники классифицируют на трещинные, карстовые, разломные и поровые. Еще одна классификация выделяет родники грунтовых поровых вод, субаквальные родники (выходы подземных вод в руслах рек или на дне водоемов ниже уровня поверхностных вод) и родники карстовых вод, связанных с горными пустотами, образующимися в результате растворения минерального скелета горной породы [13].

В данном исследовании все объекты являются пластово-поровыми родниками грунтовых вод [14], что определяет химический состав, температуру и качество воды, а также зависимость показателей от сезонных факторов влияния.

Родники в Южноуральске и его окрестностях имеют важное значение для обеспечения населения питьевой водой. Несмотря на центральное водоснабжение, горожане, как и жители прочих российских городов, активно применяют в пищу родниковую воду. По разным причинам среди населения широко распространены мифы об опасности водопроводной воды. Люди ставят фильтры, заказывают воду в бутылях или привозят из родников. [10].

Как следует из документации южноуральской водоснабжающей организации, основными техническими и технологическими проблемами в системе водоснабжения Южноуральского городского округа являются: износ водопроводных сетей на уровне 90–95 %, что создает предпосылки для возникновения аварий, возникновения сверхнормативных потерь воды при транспортировке и вторичному загрязнению воды; износ сооружений систем водоснабжения. К сооружениям системы водоснабжения относятся насосные и отстойно-фильтровальные станции, которые обладают значительными повреждениями [3].

Покупная бутилированная вода — это значимая статья в семейном бюджете, а родники находятся в относительной доступности, поэтому они и пользуются неизменной популярностью у горожан.

Существует ряд требований к обустройству родника. Расстояние от ближайших жилых домов и объектов инфраструктуры должно составлять не менее 50 метров. Исключено расположение родника вблизи свалок мусора, кладбищ, предприятий промышленности и животноводческих ферм. Размещать источник необходимо вдали от дорог с интенсивным движением транспорта. Оптимальное размещение родника предполагает близость зеленых насаждений и рекреационных зон отдыха. В роднике важно не только качество воды, родник должен быть надлежащим образом благоустроен. Надземная часть водозаборных сооружений должна иметь укрытие для предотвращения загрязнения воды. Водозаборные камеры (каптаж) должны иметь горловину с люком и крышкой, оборудованы водозаборной и переливной трубами, иметь трубу опорожнения диаметром не менее 100 мм, вентиляционную трубу и должны быть помещены в специальные наземные сооружения в виде павильона или будки. Территория вокруг каптажа должна быть ограждена. Чтобы предотвратить химическое и микробиологическое загрязнение воды родника, необходимо его правильное содержание и эксплуатация. Вблизи родников категорически запрещено мыть автотранспорт, устраивать свалки и туалеты. Защита территории родника обеспечивается путем установления санитарно-защитных зон и регулярных осмотров специалистами санитарно-эпидемиологической службы [12].

Санитарно-защитная зона представляет собой территорию с особыми ограничениями хозяйственной деятельности и доступностью передвижения лиц, установленную с целью исключения негативного воздействия загрязнений окружающей среды на качество воды родника. Размеры санитарно-защитной зоны зависят от типа и интенсивности загрязнения района, количества водопользователей и размеров самого родника. Для мелких родников минимальная ширина зоны достигает 50 м, крупные объекты требуют расширения до нескольких сотен метров. Все мероприятия по охране территорий санитарно-защитных зон регулируются специальными актами, утверждаемыми органами исполнительной власти субъектов федерации.

В городе и его окрестностях существует ряд экологических проблемы, связанных с загрязнением вод в родниках и пересыханием источников. Загрязнения могут проявляться в снижении концентрации кислорода в воде, что делает её непригодной для использования в целях водоснабжения и хозяйственной деятельности. Причиной загрязнения могут являться промышленные и коммунальные канализационные стоки. Предприятия не всегда производят нормативную очистку сточных вод перед сбросом в поверхностные водные объекты. Смыв с полей части почвы, содержащей агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм. Также определяющими факторами, влияющими на химический состав грунтовых вод, являются особенности почв Увельского района, богатых пиритом. Регулярный мониторинг качества воды должен проводиться аккредитованными лабораториями, имеющими разрешение на проведение исследований химического и бактериального состава воды. Результаты лабораторных испытаний заносятся в специальные журналы учета и представляются органам государственного контроля ежеквартально. Критерии оценки качества включают определение следующих показателей: Цветность и мутность воды, Кислотность и жесткость, Содержание железа, марганца, свинца и других тяжелых металлов, Концентрация нитратов и аммиака, Микробиологические показатели (общее количество колоний бактерий). Перечень анализируемых показателей определен в соответствии с правилами выбора приоритетных показателей воды, утвержденными СанПиН 2.1.3684–21. [15]

Допустимые уровни концентраций указанных веществ регламентируются нормами раздела III. Нормативы качества и безопасности воды СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» и иными нормативно-техническими документами. [12].

Биологическая активность тяжелых металлов выводит данную группу загрязнителей на приоритетное место в мониторинговых исследованиях качества воды. Загрязнения тяжёлыми металлами наносят значительный экологический ущерб. Тяжёлые металлы признаны одними из самых токсичных элементов. Физиологическое действие тяжелых металлов на организм человека и животных различно и зависит от природы металла, типа соединения, в котором он существует в природной среде. Основа токсического действия тяжелых металлов лежит во взаимодействии с биологически активными макромолекулами, в результате которого происходит вытеснение необходимого металла токсическим. Как показывают результаты социологических опросов, более всего жителей Челябинской области тревожат проблемы со здоровьем (35 %) и состояние окружающей среды (50 % опрошенных).

Отбор образцов для анализа проводился ежемесячно с января 2024 года по январь 2026 года. Перечень источников для отбора проб:

— родник по ул. Мира в с. Кичигино Увельского района;

— родник «Исток» на ул.Боровая, г. Южноуральск;

— родник на ул. Молодёжная, г. Южноуральск;

— родник в д. Водопойка Увельского района;

— родник на выезде из п.Рощино-2, г.Южноуральск;

— правый выход Ржевского родника (8 км от с. Половинка Увельского района);

— левый выход Ржевского родника (8 км от с. Половинка Увельского района).

Всего было отобрано 153 (сто пятьдесят три) образца.

На первом этапе исследования определялись органолептические показатели воды. Наличие в воде постороннего запаха, вкуса, привкуса и повышенной мутности может указывать на загрязнение воды посторонними веществами. Отличительной особенностью всех образцов воды является отсутствие меди, брома, фтора, ртути и аммиака, независимо от местонахождения родника и даты отбора пробы. При этом в весенне-летний период практически во всех образцах зафиксировано превышение ПДК нитратов. Безусловно, это связано с деятельностью агротехнических хозяйств региона и индивидуальных садоводов, активно использующих органические удобрения (родники Ржевский расположены среди сельско-хозяйственных угодий (полей) и с близостью животноводческих индивидуальных хозяйств (частный сектор Южноуральска, Кичигино, Водопойки). Превышение ПДК по нитритам не обнаружено. Однако данный показатель во многих пробах Ржевских выходов и родников Исток и Молодежная не является нулевым в весенне-летний период, что свидетельствует о чрезмерном использовании азотных удобрений. Превышение ПДК железа напрямую связано с особенностями почв Увельского района. В период бурного снеготаяния или дождей железо вымывается и попадает в родниковую воду.

Превышения ПДК фосфатов зафиксировано не было, однако, отмечен рост фосфатов в летние месяцы и, что характерно, показатель PO ₄ балансирует зачастую на пограничных значениях в родниках, расположенных в жилом секторе. Данный факт объясняется попаданием бытовой химии в грунтовые воды.

Настораживает наличие свинца в некоторых образцах. Вероятно, это связано с материалом труб.

Круглогодично обнаруживается хром в образцах воды из родников, расположенных вблизи жилых домов. Это свидетельствует о неправильной утилизации промышленных отходов, шламов и золы от сжигания угля. В полевых родниках хром обнаружен в единичных образцах.

Отдельно стоит отметить показатели жесткости. Повышенные показатели карбонатной жёсткости (KH) и общей жёсткости воды (GH) -свидетельствуют о критическом содержании в воде растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом кальция и магния, а также гидрокарбонатов и бикарбонатов.

Повышенное содержание карбонатов негативно влияет на изменение кислотности желудочного сока. Регулярное потребление воды с высокой карбонатной щелочностью может частично нейтрализовать соляную кислоту в желудке. Это нарушает первичный этап переваривания белков, активацию пищеварительных ферментов и создаёт благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры, попадающей в ЖКТ с пищей. У чувствительных людей, особенно при резкой смене типа воды могут наблюдаться вздутие живота, метеоризм. После кипячения остается в виде накипи и вредит, главным образом, приборам и посуде. А вот щелочноземельные соли остаются в воде и после кипячения, способствуя формированию мочевых камней, вызывая заболевания суставов и замедляя процесс приготовления пищи.

Результаты бактериологического анализа говорят о том, что родниковая вода далеко не идеальна, естественные загрязнения самих родников и родниковой воды, состояние труб, отсутствие обустроенных по всем правилам каптажей приводит к разной степени загрязненности воды. Как видно из приведенных в Приложениях 5–11 показателей, в нормативы укладываются лишь пробы, отобранные при минусовых температурах воздуха.

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что качество и состав воды родников г. Южноуральска и Увельского района напрямую зависит от фактора сезонности. Наиболее высокая сезонная изменчивость характерна для тяжелых металлов и нитратов. Эта зависимость определяется не только техногенными факторами, но и особенностями климата и почв. Паводок и установление положительных температур влекут за собой стремительный сток талых вод, несущих мусор, почву, песок и прочие взвеси, в грунтовые воды. Органика, обильно содержащаяся в этих водах, влияет на цвет, запах и, безусловно, на перманганатную окисляемость. К сожалению, родники и колодцы являются ненадежными в эпидемиологическом отношении, так как питание таких источников происходит, в основном, из незащищенных, расположенных рядом с поверхностью водоносных горизонтов, и качество воды в них во многом зависит от сезона года, от оборудования самого источника и санитарного состояния прилегающей территории. Вода может явиться способом передачи различных инфекционных заболеваний: острых кишечных инфекций и гепатита А. В период паводка увеличивается риск заболевания болезнями, общими для животных и человека: туляремия, лептоспироз, сальмонеллез. Возбудители этих инфекций попадают в воду с мочой и испражнениями животных, а также в результате разложения трупов в местах затопления.

Увеличение содержания железа в конце лета, предположительно связано с особенностями химического состава почвы и пород нашего района, богатого пиритом. Из глины и содержащегося в ней пирита железо довольно легко переходит в жидкость и к концу лета достигает максимальных концентраций. Больше всего фосфатов поступает в природу от сельскохозяйственной деятельности, из промышленных стоков, от эрозии грунтов и регенерации донных минеральных отложений. Скорее всего, летнее неуклонное увеличение содержания фосфатов в воде связано с интенсивным летним поливом полей и вымыванием удобрений из них в акваторию водоема. Одним из основных источников загрязнения воды соединениями свинца являются старые трубы или свинцовый сварной шов. Чем больше в воде содержится растворенного углекислого газа, тем больше свинца растворяется в воде. Таким образом, основной причиной загрязнения могут стать сточные воды.

Рекомендации по использованию родниковой воды:

Для того, чтобы без опаски и негативных последствий употреблять ключевую воду, нужно соблюдать несколько простых правил:

— родниковую воду, особенно в весенне-летний период, нужно очищать одним или несколькими из предложенных методов:

1. Кипячение. Уничтожает большинство патогенных микроорганизмов, включая бактерии, простейших и некоторые виды паразитов. Подходит для небольших объемов воды.
2. Воздействие ультрафиолета и тепловых лучей. Ультрафиолет уничтожает микроорганизмы, а тепловые лучи способствуют оседанию мелких посторонних частиц. Экспозиция воды на солнце должна быть не менее часа. Не очень надежный способ, поскольку свети тепло могут спровоцировать рост микроорганизмов.
3. Использование витамина С или аскорбиновой кислоты. Доза — 0,25 чайной ложки на 1 литр. Это эффективное средство, которое помогает обезопасить воду.
4. Коагуляция и флокуляция. При этом способе в воду для питья добавляют сернокислое железо, алюминий или квасцы. Они образуют хлопья с частицами посторонних химических веществ и с микроорганизмами, которые есть в природной воде, и оседают на дно, очищая питьевую воду [27].

— не использовать воду из родников, расположенных вблизи трасс, свалок, скотомогильников, кладбищ и туалетов;

— принимать активное участие в благоустройстве и субботниках по очистке и обустройству родников с учетом описанных правил [1].

— при наборе воды из источников, расположенных на территории г. Южноуральска и Увельского района, необходимо учитывать информацию, приведенную в интерактивной карте родников г. Южноуральска и Увельского района.

Рекомендации по благоустройству родников.

Необходимо изучить историю происхождения родника и его классификацию. Это важно для определения типа питания родника и, соответственно, позволяет оценить безопасность воды для потребления и выявить возможные загрязнения.

1. Необходимо изучить нормативные документы, регламентирующие требования к расположению и обустройству родников и определить соответствие родника данным нормативам (в т. ч. расстояние от автомобильных дорог, кладбищ, промышленных объектов и т. д.)
2. Уборку родника необходимо проводить не реже двух раз в год (после схода снега и после активного листопада), а в случае активного антропогенного засорения — по мере накопления мусора.
3. Снаружи под выходным отверстием землю необходимо подкопать, углубляя русло, и выложить чистыми мелкими камнями либо забетонировать.
4. При озеленении прилегающей территории, использовать неприхотливые растения, устойчивые к болезням и вредителям, не требующие подкормок.
5. Обустроить удобный и безопасный круглогодичный подход к роднику.

Литература:

1. Злыгостев, П. С. Эковолонтерская деятельность по защите и обустройству родников на урбанизированных территориях//Вестник магистратуры. 2024. № 5–5 с.152–160.

2. Схема водоснабжения и водоотведения Южноуральского городского округа Челябинской области — Южноуральск, 2020, — 59 с.

3. Рабочая программа производственного контроля качества питьевой воды ООО «ВодоСнабжение плюс» с приложениями — Южноуральск, 2023. — 29 с.

4. Правила осуществления производственного контроля качества и безопасности питьевой воды, горячей воды. Текст: электронный// информационно-правовая система «Гарант». URL: https://base.garant.ru/70836474/ (дата обращения: 01.02.2024)

5. Оценка экологического состояния водных экосистем [электронный ресурс] /Оценка экологического состояния водных экосистем//STUDWOOD URL: https://clck.su/uGmcw (дата обращения: 01.02.2024)

6. Межгосударственный стандарт ГОСТ 25151–2024 «Водоснабжение. Термины и определения» Текст: электронный// информационно-правовая система «Гарант» — URL: https://clck.su/uWNzf (дата обращения: 02.06.2025 г.)

7. Лебедев, Денис, В 2025 году в РФ заработает единый цифровой реестр источников питьевой воды// Сетевое издание СенатИнформ. URL: https://senatinform.ru (дата публикации 05.06.2023, дата обращения 01.02.2024)

8. Федеральный проект «Чистая вода»//интерактивная карта. URL: https://питьеваявода.рус/public/map/map.xhtml (дата обращения 01.05.2026)

9. Министерство экологии начало работу по составлению карты родников южного Урала // сайт Министерства экологии Челябинской области. URL: https://mineco.gov74.ru/mineco/view/news.htm?id=10534716 (дата публикации 09.08.2019, дата обращения 01.02.2024)

10. Пичугина, Т. Фильтруй не фильтруй. Специалисты рассказали правду о водопроводной воде//информационный ресурс РИА-Новости - URL: https://ria.ru/20180830/1527457737.html (дата публикации 30.08.2018 дата обращения 01.02.2024)

11. Итоги ВПН-2020. Том 11 Жилищные условия населения// Текст: электронный — сайт Федеральной службы государственной статистикиhttps://clck.su/qeeue

12. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 января 2021 г. N 2 «Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»// Текст: электронный — информационно-правовая система «Гарант». URL: https://base.garant.ru/400274954/#block_1300 (дата обращения 01.03.2026)

13. Классификация родников// сайт Родники Алтая. URL: https://spring.rgo-altay.ru/obshhajaja-klassifikacija-rodnikov/ (дата обращения 01.02.2026)

14. Генеральный план Каменского сельского поселения// Текст: электронный — сайт администрации Увельского МО. URL: https://clck.su/BfDUk (дата обращения 01.02.2026)

15. «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий»//Текст: электронный — информационно-правовая система КонсультантПлюс. URL: https://www.consultant.ru/law/hotdocs/67543.html (дата обращения: 01.02.2024)

16. Железо в воде и его действие на организм//сайт администрации Сысертского городского округа. URL: https://admsysert.ru/info/zashchita-prav-potrebiteley/4046 (Дата публикации: 8.02.2021 г.)

17. Что такое фосфаты в воде // DIAZELinginiring. URL: https://diasel.ru/article/chto-takoe-fosfaty-v-vode/ (дата обращения: 01.02.2024)

18. Медь в воде и её удаление // DIAZELinginiring. URL: https://diasel.ru/article/med-v-vode-i-ee-udalenie/(дата обращения: 01.02.2024)

19. Справочник. Тело человека//сайт лаборатории Гемотест URL: https://gemotest.ru/info/spravochnik/telo-cheloveka/(дата обращения: 01.02.2024)

20. Что такое окисляемость в воде // DIAZELinginiring URL: https://diasel.ru/article/chto-takoe-okislyaemost-v-vode/ (дата обращения: 01.02.2024)

21. Позин, С. Г. О микробиологическом критерии эпидемических водных вспышек острых кишечных инфекций // 4 Междунар. конгресс «Вода: экология и технология». — М., 2000. — С. 76–78.

22. Багдасарян, А.С. «Эффективность использования тест-систем при оценке токсичности природных сред»/ А. С. Багдасарян//Экология и промышленность России. — 2007- № 8. — С.44

23. Как правильно провести органолептический анализ воды и для чего это нужно? [электронный ресурс]/ Как правильно провести органолептический анализ воды и для чего это нужно? портал О воде.net. URL: https://o-vode.net/vodosnabzhenie/analiz/vidy-i-metody/organolepticheskij (дата обращения: 01.02.2024)

24. Нитриты и нитраты в сточной и питьевой воде: нормы, определение, классы опасности [электронный ресурс] /Нитриты и нитраты в сточной и питьевой воде: нормы, определение, классы опасности// сайт ООО «Вистарос». URL: https://vistaros.ru/stati/analizatory/soderzhanie-nitratov-v-vode.html (дата обращения: 01.02.2024)

25. Школа семейного здоровья//проект ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора URL: https://www.cmd-online.ru/patient-school/parents-school (дата обращения: 01.02.2024)

26. Масляев, В.Н., Журавлева, А.Н, Егорова, К. Д. Исследование родников во время полевой геоэкологической практики // научное обозрение. 2021. № 4 с.22–40

27. Как обезопасить воду из родника // сайт Газета.ру URL: https://www.gazeta.ru/science/news/2025/06/19/26070818.shtml (дата обращения: 20.06.2025).