Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ геоэкологических условий формирования родниковых Сергиево-Посадского района 9
1.1. Природные особенности территории, влияющие на формирование родниковых вод 11
1.2. Социально-экологическая характеристика района и оценка состояния окружающей среды 35
Глава 2. Анализ микробиологического и химического загрязнения родниковых вод на территории Сергиево-Посадского района 48
2.1. Методика исследования 48
2.2. Особенности микробиологического режима родниковых вод 54
2.3. Динамика изменения химического состава родниковых вод 59
2.4. Статистическая оценка химического состава родниковых вод 67
Глава 3. Анализ режима родниковых вод на территории Сергиево-Посадского района 73
3.1. Гидродинамические характеристики родниковых вод 73
3.2. Классификация родников по геоэкологическим признакам 76
3.3. Кластерный анализ формирования родниковых вод 80
Глава 4. Особенности геоэкологических условий формирования родникового стока на территории Сергиево-Посадского района 84
4.1. Оценка геоэкологических условий поверхностей водосбора родников 84
4.2. Районирование территории по степени защищенности родниковых вод от загрязнений 87
4.3. Рекомендации по мониторингу и охране родниковых вод исследуемой территории 94
Заключение 96
Список литературы
- Природные особенности территории, влияющие на формирование родниковых вод
- Особенности микробиологического режима родниковых вод
- Гидродинамические характеристики родниковых вод
- Оценка геоэкологических условий поверхностей водосбора родников
Введение к работе
В связи с увеличением техногенной нагрузки на окружающую среду в последние годы все больше внимания уделяется проблеме загрязнения природных вод.
В качестве объектов исследования при изучении подземных вод и их возможного загрязнения могут быть использованы родники в связи с их исключительной чувствительностью к воздействию техногенных факторов [17]. При мониторинге состояния родников оцениваются санитарно-техническое состояние каптажа родника, санитарно-экологическое состояние площади водосбора, а также токсикологические и физико-химические показатели качества родниковой воды. Однако для комплексной оценки состояния родника и его защищенности от возможного загрязнения необходимо учитывать геоэкологические условия территории.
Большое значение изучение условий загрязнения родниковых вод приобретает в Сергиево-Посадском районе, где благодаря наличию двух резко различных типов рельефа широко распространены естественные выходы подземных вод на поверхность - родники.
Традиционно вода родников считается очень чистой, в связи с чем, многие люди предпочитают ее водопроводной воде. Кроме этого родники являются резервными источниками водоснабжения на случай аварии на водопроводной сети. В связи с этим возникает необходимость контроля качества родниковой воды в эпидемиологических и санитарных целях.
Питание большинства родников происходит за счет вод, приуроченных к мощному покрову рыхлых четвертичных (Qi-iv) отложений, наиболее подверженных техногенному воздействию и загрязнению, что непосредственно сказывается на их состоянии [4]. В частности, по составу, гидродинамическим характеристикам воды родников можно судить о состоянии питающих их грунтовых вод, о степени антропогенной нагрузки на территорию [71].
Исследований, посвященных проблеме изучения и охраны родниковых
4 вод на территории Московской области и, в частности Сергиево-Посадского района, сравнительно немного. Систематический контроль качества воды родников, наиболее часто посещаемых местным населением, проводится региональными организациями с конца 60-х годов XX века. Особенности происхождения и защищенности подземных вод, питающих родники, рассмотрены в ряде работ, среди которых можно отметить труды A.M. Овчинникова [86], М.С. Орлова [87], В.М. Швеца, А.Б. Лисенкова, Е.В. Попова [108], О.А. Лиманцевой [71, 72], А.П. Белоусовой [3,4], А.Н. Воронова [23], Т.В. Андерсона [112] и др. Имеющиеся исследования в основном описывают источники загрязнения родниковых вод, однако, при этом не всегда учитывается геоэкологическая составляющая формирования родникового стока.
Таким образом, изучение изменения родникового стока во времени, а также геоэкологических условий его формирования, включая геологическое строение участков расположения родников с учетом влияния на них техногенных факторов, является актуальной проблемой.
Цели и задачи исследования
Целью данной диссертационной работы явилось изучение влияния геоэкологических факторов на степень защищенности родниковых вод. от загрязнений на территории Сергиево-Посадского района Московской области.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучение геоэкологических условий формирования родникового стока на исследуемой территории, включая антропогенную нагрузку на территорию;
2. Анализ изменения режима и состава родниковых вод на территории
Сергиево-Посадского района;
Классификация родников по геоэкологическим признакам;
Построение карт районирования территории с выделением участков с различной степенью антропогенного влияния на подземные воды, питающие родники, с целью разработки рекомендаций по экологически - безопасному использованию территории.
Объектом исследования являются родниковые воды Сергиево-Посадского района Московской области.
5 Предмет исследования - современные геоэкологические условия формирования родникового стока на территории района исследований. Научная новизна
Диссертация представляет современное обобщение результатов режимных наблюдений за родниками территории Сергиево-Посадского района за последнее десятилетие с использованием статистических методов обработки информации, позволившее впервые:
- подробно изучить динамику изменения химического состава родниковых
вод на территории Сергиево-Посадского района;
- определить основные геоэкологические факторы, влияющие на
изменение гидродинамических, химических и микробиологических
характеристик родникового стока;
выделить области максимального влияния геоэкологических факторов с построением серии карт районирования территории по степени защищенности от загрязнения;
разработать рекомендации по хозяйственному освоению территории с учетом динамики изменения состояния родниковых вод под воздействием антропогенной деятельности.
Фактический материал
При выполнении работы были использованы данные, полученные автором лично в ходе подробных исследований серии родников на территории Сергиево-Посадского района в период с 2001 по 2007 гг., а также результаты лабораторных исследований районных гидрогеологических организаций. Диссертация базируется на 750 химических анализах родниковой воды по 16 показателям, включая содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов и др.
Кроме того, автором был обработан обширный картографический материал, построены и подробно описаны гидрогеологические разрезы участков расположения родников. По результатам ландшафтных наблюдений и полевых работ, проведенных в ходе экспедиций в составе гидрогеологической группы под руководством к. г.-м. н. Макеева В.М. (июнь
2006 г., июль 2007 г.), были составлены карты и схемы гидрогеологических и геоэкологических условий формирования родниковых вод на исследуемой территории.
Методика исследования
Сбор информации об условиях формирования родникового стока на территории района исследований проводился в ходе режимных наблюдений. Автором лично проводилось изучение геоэкологических особенностей поверхностей водосбора и мест выхода родниковых вод на поверхность, регулярное (сезонное) измерение дебита и температуры воды источников, а также отбор проб для последующего определения химических и бактериологических показателей качества воды на базе лаборатории Сергиево-Посадского филиала ФГУ «Менделеевский ЦСМ». Определение концентраций веществ, в частности, содержание нитратов и тяжелых металлов, проводилось спектрофотометрическим (ФЭК-56) и атомно-адсорбционным методами (спектрофотометр Varian CARY-100).
Впоследствии автором составлялась электронная база с занесением всех контролируемых параметров, в том числе геоэкологических факторов, физико-химических параметров воды источников и др. Далее проводилась статистическая обработка информации с применением методов корреляционного и кластерного анализа. Была построена серия карт района с выделением областей с различной степенью защищенности родниковых вод от антропогенного загрязнения. Работа проводилась с использованием современных методов обработки численной и графической информации, с помощью программных комплексов Excel, Access, Statistika, Corel Draw. Практическая значимость
Полученная при участии автора информация по загрязнению родниковых вод используется для оповещения населения о наличии в родниковых водах ряда загрязняющих компонентов, значения которых периодически превышают предельно допустимые концентрации (ПДК), а именно тяжелые металлы (Pb, Си, Zn, Cd), нефтепродукты, нитраты, железо общее, жесткость общая, микробиологические показатели.
Научные и практические результаты, полученные автором в процессе проведения исследования, внедрены в практику работы местных органов Стандартизации и метрологии (использованы при уточнении набора необходимых физико-химических и микробиологических параметров для проведения экспресс-анализа родниковых вод, что подтверждено Актом внедрения № 11-20/725 от 02.11.2007 г.), а также используются для составления ежегодных отчетов о состоянии окружающей среды Экологическим отделом администрации Сергиево-Посадского района.
Личный вклад автора
Автором лично производился сбор и обработка информации по состоянию родниковых вод в период с 2001 по 2007 гг. Были проведены геоморфологические и геологические исследования с построением гидрогеологических разрезов и карт. При непосредственном участии автора проводились режимные наблюдения. Автором производился отбор проб родниковых вод, их аналитическое и лабораторное исследование, а также статистическая обработка полученных результатов, составление картографических материалов и разработка практических рекомендаций по экологически безопасному хозяйственному использованию территории.
Публикации и апробация
Результаты исследований неоднократно докладывались на научных конференциях Экологического факультета РУДН «Актуальные проблемы экологии и природопользования» в 2004-2008 гг.; на Ш-ем Международном Симпозиуме «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси» в 2006 г.; Областной межвузовской экологической конференции (г. Сергиев Посад) в 2007 г.; на круглом столе в рамках 1-ого Всероссийского конкурса «Экологическая опора России» в 2007 г.
Всего по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Основные защищаемые положения
1. В результате проведенного районирования по степени защищенности родниковых вод от загрязнений выделено 4 района с различным защитным потенциалом (способностью препятствовать
8 проникновению загрязняющих веществ в горизонт грунтовых вод, питающих родники).
Установлены корреляционные связи геоэкологических условий территории с конкретными компонентами в составе родниковых вод: пылевого загрязнения снегового покрова с S04~" (г = 0,49), NCV" (г = 0,45), Cd (г = 0,41); загрязнения почв с Pb (г = 0,68); и, наконец, обратной зависимости удаленности от селитебных территорий с общей жесткостью (г = -0,59).
Использование методов кластерного анализа (по 16-ти признакам) позволили выделить три группы родников, отличающихся генетическими особенностями территорий (селитебные, сельскохозяйственные, рекреационные).
Построение серии карт геоэкологических условий формирования родниковых вод позволило выделить области максимального техногенного воздействия на участки расположения родников с последующей разработкой рекомендаций по мониторингу и охране родниковых вод.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 150 страницах машинописного текста, включая 37 таблиц, 21 рисунок и 5 приложений. Библиография содержит 112 наименований.
Благодарности
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю — доктору геол.-мин. наук, профессору А.А. Рассказову, заведующей кафедрой геоэкологии экологического факультета РУДН, профессору Е.В. Станис и всем сотрудникам кафедры за ценные советы и помощь в написании работы. Автор также признателен В.М. Макееву (ИГЭ РАН им. Е.М. Сергеева), М.С. Орлову, Н.И. Алексеевскому (МГУ им. М.В. Ломоносова), В.М. Швецу, А.Б. Лисенкову, О.А. Лиманцевой (МГГРУ), А.П. Белоусовой (ИВП) и другим коллегам за поддержку и ценные замечания при обсуждении работы.
Природные особенности территории, влияющие на формирование родниковых вод
Физико-географические условия района исследований Сергиево-Посадский район расположен на северо-востоке Московской области и занимает площадь 2026,6 квадратных километров. Районным центром является город Сергиев Посад (рис.1).
Район граничит: на севере с Калязинским районом Тверской области и Переславским районом Ярославской области, на востоке - с Александровским районом Владимирской области, далее с районами Московской области: на юго-востоке - с Щелковским, на юге — с Пушкинским, на западе — с Дмитровским, на северо-западе - с Талдомским. Протяженность района с севера на юг составляет 68 км, с востока на запад — 42км.
Сергиево-Посадский район находится в зоне хвойно-широколиственных лесов. Южная часть района совпадает с восточным отрезком Клинско-Дмитровской гряды [101].
Благодаря наличию двух резко различных типов рельефа на территории района широко распространены естественные выходы подземных вод на поверхность - родники.
На территории района известно более 100 родников, однако наибольшей ценностью в хозяйственно-питьевом отношении обладают около 30 источников, регулярно посещаемых местным населением. В ходе работы нами были тщательно изучены 28 родников, расположенных на участках с различными геоэкологическими условиями.
Места выхода исследуемых родников, в основном, приурочены к населенным пунктам (рис. 2).
Вода большинства из них активно используется местным населением в хозяйственно-питьевых целях. Такие источники как Источник Саввы Сторожевского (№ 2), источник Николая Чудотворца (№ 3), источник Сергия Радонежского (водопад «Гремячий ключ») (№ 25), родник возле храма в селе Радонеж (№ 10) и др. имеют большое культурное и историческое значение [15].
Большая часть исследуемых источников находится на юге и юго-востоке района в пределах Клинско-Дмитровской гряды, где значительная часть днепровской морены была размыта в эпоху московского оледенения.
Описываемые родники в основном приурочены к долинам рек (р. Веля, р. Пажа, р. Воля), а также к оврагам. Все исследуемые родники являются нисходящими с инфильтрационным типом питания.
На особенности формирования родниковых вод влияет комплекс природных и техногенных факторов. Для определения современного состояния родникового стока и составления прогноза его динамики необходимо учитывать совокупность основных факторов [34].
В пределах рассматриваемого района выделяются два резко различных типа рельефа: холмистый моренный рельеф московского оледенения, представленный Клинско-Дмитровской грядой и выровненный рельеф зандровых равнин Верхневолжской и Мещерской низменностей, также связанный с московским оледенением (рис. 3) [95].
Клинско-Дмитровская гряда представляет собой холмистое плато. Моренный рельеф ее неоднороден. Центральная часть гряды выровненная, с абсолютными высотами 220-270м, с небольшими холмами высотой 10-15м.
Местами холмы сливаются в небольшие гряды. Район сильно расчленен эрозионной сетью. В глубь водораздела крупные речные долины почти не заходят, за исключением р.Торгоши [70].
С различными этапами таяния московского ледника связано образование широких зандровых равнин, представляющих собой плоское слабоволнистое водораздельное пространство, почти незатронутое эрозией, благодаря чему водораздельная поверхность часто бывает заболочена. Такая равнина (Верхневолжская низменность) расположена на севере района.
Крупные речные долины прорезают Клинско-Дмитровскую гряду на юге. Они унаследованы от дочетвертичного рельефа и в какое-то отдаленное время были переуглублены ниже современного уровня [102].
Наиболее древней и высокой в долинах является третья надпойменная терраса. Ширина долин между тыловыми швами этой террасы от 1 до 4км. Высота террасы - 20-25м, наибольшая - 30м. Там, где в 8-10км южнее Клинско-Дмитровской гряды заканчиваются крупные местные водоразделы, примыкающие к гряде, третьи террасы разных рек сливаются в единую поверхность; к верховьям рек высота третьих террас уменьшается и примыкает к уровню плато Клинско-Дмитровской гряды. Третья терраса является, несомненно, флювиогляциально-аллювиальной, т.е. потоки, сформировавшие ее отложения, не могли быть просто речными, ибо водоток столь небольших рек не мог перемещать такие массы галечников, которые покрывают террасы; несомненно, что это были могучие потоки талых ледниковых вод [19].
Южнее описываемого района уровень третьей террасы простирается вплоть до долины Москва-реки. В с. Галыгино имеется останец третьей надпойменной террасы, отчлененный от общего массива оврагами, днища которых соответствуют уровню второй надпойменной террасы. Бровка третьей террасы здесь выражена хорошо. Верхняя часть уступа третьей террасы крутая - до 20-30 градусов, но книзу выполаживается и постепенно сливается с поверхностью второй террасы.
Особенности микробиологического режима родниковых вод
Безопасность воды родников в эпидемиологическом отношении обусловлена отсутствием любых биологических загрязнителей. По сравнению с поверхностными водами подземные горизонты, питающие родники оказываются более защищенными как от химического, так и микробного загрязнения.
Санитарно бактериологическая оценка качества воды основана на определении двух основных показателей: общего микробного числа и бактерий групп Coli. Первый показатель дает представление об общей обсемененности воды аэробными сапрофитами. Микробное число выражают числом клеток в 1 мл воды. Аэробные сапрофиты составляют только часть общего числа микробов в воде. Чем выше микробное число, тем больше вероятность присутствия в воде патогенных микроорганизмов. В соответствии с ГОСТ 18963-73 микробное число питьевой воды не должно превышать 50 на 1 мл.
По второму показателю (число бактерий СоИ (кишечная палочка) оценивается возможное присутствие в воде патогенных микроорганизмов. Бактерии группы СоИ относятся к семейству энтеробактерий. Они являются постоянными обитателями кишечника человека и животных. Наличие коли форм говорит о ее фекальном загрязнении, а их число позволяет судить о степени этого загрязнения [98].
В ходе работы были изучены данные многолетних исследований микробиологических показателей качества воды родников, полученные местным органом Роспотребнадзора. Также в период с 2005 по 2007 гг. нами проводились самостоятельные исследования бактериологической составляющей родникового стока на базе лаборатории Сергиево-Посадского филиала ФГУ «Менделеевский ЦСМ». При анализе микробиологических показателей воды родников Сергиево-Посадского района были установлены единые закономерности изменения качества воды как в целом по району, так и по отдельным населенным пунктам.
Биологическое загрязнение вызывается различными микроорганизмами - водорослями, бактериями, вирусами. Наиболее опасно загрязнение болезнетворными организмами, поступающими в подземные воды в основном с фекальными и хозяйственно-бытовыми водами. Время выживания болезнетворных микробов в подземных водах может достигать 400 сут. [96]. Биологическое загрязнение подземных вод может интенсифицироваться тепловым загрязнением.
Одним из микробиологических показателей качества воды нецентрализованного водоснабжения (в том числе воды родников) является наличие/отсутствие в воде общих колиформных бактерий («грамотрицательные, оксидазоотрицательные, не образующие спор палочки, способные расти на дифференциальных лактозных средах, ферментирующие лактозу до кислоты, альдегида и газа») - ОКБ [83].
По результатам лабораторных исследований, проводившихся в период с 2001 по 2007 гг., вода семнадцати родников периодически не соответствует гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям. Сводные результаты исследования родников по микробиологическим показателям представлены в таблицах 8, 9.
Наибольшее число неудовлетворительных проб и наихудшие показатели воды отмечаются в родниках, расположенных в пределах городских территорий: г. Сергиев Посад (родники №№ 2-6, 8), г. Хотьково (родник № 13), г. Краснозаводск (родник № 22).
Самое высокое содержание колиформных бактерий было отмечено в воде родника № 22 (проба от 28.06.05 - 100 бактерий, что в 100 раз превышает ПДК для данного показателя).
На протяжении всего периода наблюдения установлено сезонное ухудшение качества воды по микробиологическим показателям, регистрируемое ежегодно с июня по октябрь, что связано с постоянно действующим природным фактором и циклом жизнедеятельности микроорганизмов.
В воде ряда родников (№№ 2, 8, 13) отмечается превышение значений ПДК для колиформных бактерий и в зимний период, что можно объяснить снижением самоочищающей способности родников в местах водозабора. Следствием этого является более длительная выживаемость и сохранение вирулентных свойств патогенных микроорганизмов в холодной воде [78].
Основным источником микробного загрязнения родниковых вод являются сточные воды. На территории района исследований, загрязнение родниковых вод происходит за счет сточных вод следующих видов: хозяйственно-бытовые сточные воды (родники №№ 2, 3, 5-8, 12, 17,26-28); городские смешанные (промышленно-бытовые) сточные воды (родники №№ 4, 22); сточные воды инфекционных больниц (родник № 13); сточные воды от животноводческих и птицеводческих объектов (родники №№ 15, 16); поверхностно-ливневые стоки (характерно для участков расположения большинства родников).
Присутствие в родниковой воде возбудителей кишечных инфекций приводит к риску возникновения заболеваний среди населения при использовании воды без предварительного кипячения. При этом следует отметить повышение риска в летний период.
Гидродинамические характеристики родниковых вод
В ходе исследования были установлены и проанализированы гидродинамические характеристики родникового стока на территории Сергиево-Посадского района.
Участки расположения родников были условно разделены на «центральный» (участок расположения родника № 19, д. Парфеново), западный (родник № 14, с. Васильевское), северно-восточный (родник № 21, д. Боблово), восточный (родник № 23, д. Воронино), южный (родник № 27, с. Радонеж). Отдельно рассмотрены родники, находящиеся в пределах городских территорий (г. Сергиев Посад, г. Хотьково, г. Краснозаводск) в связи с интенсивной нагрузкой на поверхность их водосборов, а также с активным использованием воды данных источников местным населением в хозяйственно-питьевых целях.
Так, на территории г. Сергиев Посад и в его пригородах расположено 8 родников. Родники №№ 2-4 приурочены к центральной исторической части города. Данные источники характеризуются достаточно большими дебитами и хорошим обустройством каптажей. Однако следует отметить максимальный уровень техногенной нагрузки на территорию. В частности утечки из водонесущих коммуникаций добавляются на пути питания грунтового потока, изменяя как химические (повышение жесткости общей), так и гидрогеологические (дебит) характеристики родниковых вод. Родники №№ 5, 6, 8 расположены на окраине г. Сергиев Посад, где техногенная нагрузка существенно ниже по сравнению с центральной частью города. На периферии городской территории, в лесных массивах, находятся родники №№ 1, 7. Наибольшее значение из выше перечисленных источников имеют родники №№ 1-3 . Их основные характеристики представлены в таблицах 7.1 -7.3:
Наименьшие значения дебита наблюдаются в осенне-зимний период - с ноября по март. С апреля регистрируется увеличение объема изливаемой воды, что связано с активным снеготаянием. Наибольшие значения дебита характерны для родника № 2 (г. Сергиев Посад), наименьшие - для родника № 23 (д. Воронино). По изменению дебита (по классификации A.M. Овчинникова) [86] родники относятся к классам постоянных и весьма постоянных (отношение минимального дебита к максимальному 1:2 и 1:1 соответственно).
По температурному режиму воды исследованных родников относятся к холодным. Температура их в течение года колеблется незначительно: от +6 до +9 С, в среднем составляя +7,7 С [18].
Все рассматриваемые родники по типу питания относятся к источникам поровых грунтовых вод. По выходу на поверхность их можно отнести к следующим типам: эрозионные, контактовые и экранированные.
Таким образом, большинство исследуемых родников относятся к типу эрозионных. Это объясняется активными процессами эрозии, происходящими на территории исследований, в основном в южной части района. Вся территория района изрезана балками, оврагами, долинами рек. Причем их число увеличивается.
По дебиту и характеру режима большинство родников рассматриваемой территории относятся к классам малодебитных постоянных с отношением минимального дебита к максимальному 1:2 [86] (таблица 15).
Оценка геоэкологических условий поверхностей водосбора родников
При оценке геоэкологических условий формирования родниковых вод нами были определены границы и тщательно изучены поверхности водосборных бассейнов родников (рис. 14).
В первую очередь оценивалось наличие на поверхности водосбора опасных объектов - источников загрязнения родниковых вод. В частности, промпредприятий, сельскохозяйственных объектов (гаражи сельхозтехники, животноводческие фермы), дачных поселков с выгребными ямами, свалок твердых бытовых отходов (ТБО), крупных автодорог и др. [68].
Так, на водосборных поверхностях пяти родников (№№ 2, 3, 4, 13, 19) выявлено наличие опасных объектов, поставляющих загрязняющие вещества в родниковые воды. В частности, родники №№ 2, 3, 4 расположены в пределах города Сергиев Посад - урбанизированной территории, характеризующейся напряженной экологической ситуацией практически по всем показателям (см. Главу 1). Среди основных источников загрязнения указанных выше родников нами были выделены сточные вод промпредприятия «Звезда» (родник № 4), поступление тяжелых металлов вблизи автодорог (родники №№ 2, 4), утечки из водонесущих коммуникаций (родники №№ 2-4).
Участок расположения родника № 13 (г. Хотьково) характеризуется наличием выше по рельефу инфекционной больницы, сточные воды которой являются основным источником загрязнения для данного родника. Кроме того, расположенная на расстоянии 150 метров от места выхода родника автомобильная дорога является причиной повышенного содержания в родниковой воде ряда тяжелых металлов, в частности, РЬ (1,8 ПДК), Си (1,3 ПДК), Zn (1,2 ПДК), а также нефтепродуктов (1,5 ПДК).
Наибольшее техногенное воздействие испытывает участок расположения родника № 19 (д. Парфенове). На поверхности его водосбора находится отработанный песчаный карьер, в котловине которого организован крупнейший в районе полигон ТБО. В ходе разработки карьера был удален слой суглинков московской днепровской морен, защищавших от загрязнений нижележащие водоносные горизонты (московско-днепровский межморенный (fgQndnp-msk), сантонский (K2st) водоносные горизонты). В результате, стоки с полигона ТБО попадают в подземные воды, питающие родник, привнося целый спектр загрязняющих элементов, в частности, тяжелых металлов (Pb, Си, Zn), сульфатов, нитратов.
Большинство родников (№№ 5-9, 11, 12, 14-18, 20, 22, 26, 18) характеризуются умеренным техногенным воздействием на поверхность водосбора [14]. А именно, опасные объекты расположены на периферии поверхностей водосбора и могут являться потенциальными источниками загрязнения при просачивании загрязняющих элементов из смежных водоносных горизонтов через гидрогеологические окна. Основную опасность для перечисленных выше родников представляют бытовые стоки с дачных и коттеджных участков, а также с животноводческих ферм (поступление азота в форме нитрат-иона и бактериологическое загрязнение); поступление тяжелых металлов и нефтепродуктов в родниковые воды в непосредственной близости от крупных автодорог.
Наибольшее негативное воздействие из этой группы родников испытывает родник № 22, расположенный в пределах города Краснозаводск. В частности в воде данного родника отмечалось превышение значений ПДК по содержанию Cd (проба от 09.04.02), Си (проба от 15.04.03). Как отмечалось в Главе 2, в воде данного родника периодически регистрируется превышение значений ПДК по содержанию колиформных бактерий.
Для проведения районирования территории по степени опасности загрязнения подземных родниковых вод решались следующие задачи: 1. Установление основных источников загрязнения (их тип и место расположения). 2. Классификация загрязнения (тип загрязняющего вещества, степень опасности). 3. Определение степени защищенности водоносного горизонта (гидрогеологическое строение). 4. Построение карт районирования территории по степени защищенности родниковых вод от загрязнений. В результате проведенного исследования существующие источники загрязнения были отнесены к следующим категориям:
1. Первая категория — по степени приближенности источников загрязнения к подземным водам:
Источники загрязнения I класса опасности (находящиеся непосредственно в колодце/каптаже) на территории исследования выявлены не были.
II класс опасности (источники загрязнения, расположенные на поверхности земли) - свалки ТБО (полигон ТБО пос. Парфеново, родник № 19; свалка в д. Лычево, родники №№ 27, 28), животноводческие комплексы (пос. Тураково, родник №23), промышленные объекты (Завод Техническо-резиновых изделий, родник № 8);
III класс опасности (источники загрязнения, находящиеся в атмосфере) — к данной категории были отнесены выхлопные газы автомобилей, соответственно, основные автомагистрали района (Ярославское шоссе, Проспект Красной армии (в г. Сергиев Посад)).
2. Второй категорией является классификация продуктов загрязнения: жидкие - I класс опасности (утечки из водонесущих коммуникаций, бытовые стоки), твердые — П-ой (загрязненные грунты, твердые бытовые отходы), газообразные — Ш-ий класс (автомобильные выбросы).
При картировании территории создавались среднемасштабные (1: 200 000) и крупномасштабные (1: 80 000) карты как наиболее отвечающие возможностям осуществления оценки защищенности подземных вод от загрязнений [6, 24, 65].
В связи с большим количеством источников загрязнения и разной природой загрязняющих веществ, строилось несколько карт, отражающих опасность загрязнения подземных вод различными источниками загрязнения, в том числе тяжелыми металлами (рис. 9) [75]. Отдельно строилась карта защищенности подземных родниковых вод от загрязнений. При этом под защищенностью родниковых вод от загрязнений понимается перекрытие водоносного горизонта слабопроницаемыми отложениями, препятствующими проникновению загрязняющих веществ с поверхности земли в грунтовые воды [36].
