Оценка экологического состояния родников города Златоуста

Статья посвящена определению химических и физических свойств воды из некоторых родников города Златоуста. На основании полученных результатов исследования была составлена геоинформационная карта родников города Златоуста. Авторы рассматривают возможность создания геоинформационных экологических карт состояния родников какой-либо территории на основании физических и химических свойств воды из них.

Ключевые слова: вода, геоинформационная карта, органолептические свойства, родники, химические свойства, экологическое состояние.

Подземные воды играют важную роль как в природе, так и для человека. Подземные воды возникли наряду с образованием твердой, воздушной и водной оболочек Земли. Атмосферные воды, выпадающие на поверхность Земли, постепенно просачиваются через толщу почвы и горных пород, добираясь до водоупорного слоя — глины. Насыщенные водой подземные пласты получили название водоносных [2].

Для деятельности человека наибольший интерес представляют самые верхние водоносные горизонты. Преимущества подземных вод по сравнению с поверхностными водами рек, озер и других источников огромны: они достаточно защищены от поступления загрязнений с поверхности, имеют постоянный состав и температуру, распространены более равномерно. В настоящее время подземные воды получают все большее применение в промышленности и в сельском хозяйстве [2].

Однако не стоит забывать про возрастающее в настоящий момент антропогенное воздействие на окружающую среду, в том числе и на родники: содержание в почве металлов и других веществ вследствие промышленного производства, загрязнение места, где родник выходит на поверхность, и многое другое. Поэтому, чтобы населению населенного пункта можно было пользоваться водой из источников, следует вести мониторинг состояния родников, регулярно проводить химический и органолептический анализ воды из них.

Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Прежде всего это связано с качеством употребляемой воды (её органолептическими свойствами, а также химическим и бактериальным составом).

Нами проводился отбор проб воды из 12 родников, расположенных в разных районах города Златоуста (рис. 1). Далее нами проводился их физический и химический анализ.

Рис. 1. Места отбора проб образцов родниковой воды

После проведения физического анализа воды можно сделать вывод о том, что почти все родники удовлетворяют предъявляемым к ним питьевым требованиям, кроме двух (родники 5 и 9): в них обнаружился незначительный осадок, а в одном из них вода оказалась слабо-желтоватая (табл. 1).

Таблица 1

Физический анализ проб родниковой воды

Традиционный подход к анализу качества питьевой воды состоит в исследовании вредного воздействия на здоровье человека различного рода примесей и веществ, которые, как таковые, не являются составными элементами питьевой воды и вследствие этого в результате процесса очистки и дезинфекции воды могут быть из нее удалены [6]. Рассмотрим некоторые из показателей отдельно.

В природной воде содержатся минеральные соли. Вода считается пресной, если минерализация не превышает 1000 мг/л [6]. Жёсткость воды зависит от количества растворенных в ней солей кальция и магния. Выражается жёсткость в мг-экв/л (миллиграмм-эквивалент на литр). Жёсткость воды, находящейся между известковыми водоупорными слоями, обычно составляет более 6 мг-экв/л. В соответствии с нормами «СанПиН 2.1.4.1074–01 Питьевая вода» питьевая вода должна иметь жёсткость, не превышающую 7 (10) мг-экв/л [5].

Сульфаты, находящиеся в подземных водах, являются следствием присутствия гипса в водоупорных пластах. В питьевой воде общее содержание сульфатов не должно превышать 500 мг/л. Большинство источников содержат хлориды. Обогащение вод хлоридами происходит в процессе вымывания хлорида натрия из горных пород. Предельно допустимая концентрация хлоридов в питьевой воде — 350 мг/л [5, 6].

Присутствие алюминия в воде может объясняться ее загрязнением стоками предприятий, перерабатывающих бокситы. Предельно допустимая концентрация солей алюминия составляет 0,5 мг/л [5, 6].

Кроме этого, существует большое количество нормативов для различных металлов и других веществ, которые прописаны в «СанПиН 2.1.4.1074–01 Питьевая вода» [5].

Нами проводился также и химический анализ 3 источников (рис. 2). В этом нам помогли специалисты центра лабораторного анализа и технических измерений по Уральскому федеральному округу (рис. 2).

Рис. 2. Результаты химического анализа воды

Анализ полученных данных позволяет нам сделать вывод о том, что состояние воды находится в норме, содержание химических веществ не превышает ПДК, за исключением содержания железа. Большое количество железа в организме может привести к расстройству пищеварения, головокружению и упадку сил [3]. Однако железо превышено не так сильно — потребуется выпить большой объем воды, чтобы это хоть как-то повлияло на организм человека, а это невозможно.

Обобщенный анализ физического и химического состояния воды позволяет сделать вывод о том, что большинство родников чистые и удовлетворяют всем нормам питьевой воды. Но нужно помнить, что перед тем, как использовать воду из какого-либо родника, необходимо сначала просмотреть, проверена ли эта вода официально. Тогда не нужно будет беспокоиться о том, что она навредит здоровью населения.

Обобщив весь материал, полученный в ходе нашего исследования, мы решили составить геоинформационную карту родников города Златоуста. Для справки: ГИС (геоинформационная система) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации географических данных и связанной с ними информации о необходимых объектах [1]. Для этого использовался общедоступный сервис «Мои карты — Google».

По этой карте можно познакомиться с местоположением родника, увидеть его общий вид, узнать температуру, расход воды, возможные источники загрязнения (если они есть), физические показатели воды (см. https://www.google.com/maps/d/edit?mid=1ARz5DYFjgIZAi4aPEEddPUv-THpi7oQE&usp=sharing). Этой картой целесообразно пользоваться населению города Златоуста для выбора наиболее удобного для них родника.

Литература:

1. Геоинформационная система [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Геоинформационная_система
2. Новиков Ю. В. Вода и жизнь на Земле / Ю. В. Новиков, М. М. Сайфутдинов. — М.: Наука, 1981. — 184 с.
3. Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://style.rbc.ru/health/6088e77f9a7947394cbfd3cd
4. Софер М. Г. Проблема пресной воды / М. Г. Софер. — М.: Знание, 1985. — 39 с.
5. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы — СанПиН 2.1.4.1074–01 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data1/9/9742/index.htm#i117650
6. Химические показатели в анализе воды [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://filtersforwater.ru/page/himicheskie-pokazateli-v-analize-vody.html