Чистый колодец на своем участке

Садово-огородные товарищества, кооперативы и индивидуальные застройщики среди первых и главных проблем вынуждены заниматься водоснабжением своих участков.

В центральных областях европейской части России, в Западной Сибири, на большей части Украины в Беларуси водоснабжение может базироваться как на поверхностных водах, т.е. реке, озере, водохранилище, пруде, так и на подземных водах. При этом следует отдавать себе отчёт в том, что поверхностные воды в высокой степени подвержены загрязнению. В большинстве районов, где выделена земля для садоводов и огородников, поверхностные воды уже загрязнены настолько, что пить их без отчистки и специальной подготовки нельзя. Однако поверхностные воды в большинстве случаев можно использовать для полива, и это оказывается рационально со всех точек зрения: экономической и экологической.

Для питьевого водоснабжения предпочтительнее подземные воды. Вышеперечисленные обширные районы представляют собой артезианские бассейны. Это означает, что строение недр здесь во многом сходно и может быть кратно охарактеризовано следующим образом. С верху, т.е. непосредственно под поверхностью земли, залегает более или менее мощная толща самых молодых, рыхлых грунтов: суглинков, супесей, песков со слоями глин и реже гравия и гальки. Вполне вероятно нахождение слоёв торфа в этой же толще.

Подземные воды в этой толще называются грунтовыми, они тесно связаны с поверхностными водами и атмосферными осадкам, и залегают на сравнительно небольших глубинах – от 0,5 до 10 -15 м.

Ниже на гораздо больших глубинах (60-150м в зависимости от рельефа) в трещинах и породах известняков, песчаников и других горных пород залегают артезианские воды. Это - наиболее надёжный источник водоснабжения. Вода здесь чистая, холодная, пресная. Количество и качество воды в таких скважинах и колодцах стабильны в течение всего года. Эксплуатация артезианских вод связана с некоторыми трудностями, поэтому коллектив садоводов, решая проблему водоснабжения, должен быть готов к следующему:

Во-первых, бурение артезианской скважины - Дело дорогое и хлопотное, нужно найти организацию, способную грамотно и качественно выполнить буровые работы при надлежащем эколого-гидрогеологическом контроле. Во-вторых, следует приобрести необходимое оборудование: насос, трубы, емкость для воды, задвижки и прочую арматуру. В-третьих, необходимо выполнить инженерно-строительные работы построить водонапорную башню, проложить водопроводные трубы на глубине, превышающей уровень сезонного промерзания (на широте Москвы это глубина ориентировочно равна для песков-80 см, для глин-150см). Нужно отвести под это строительство часть земли и продумать, куда выпустить воду из системы водоснабжения в аварийных случаях и на зиму. В-четвёртых, необходимо получить разрешение на водопользование. Таким образом, водоснабжение артезианской водой под силу довольно крупным коллективам. Чаще всего оказывается выгодным устройство комбинированного водоснабжения с использованием артезианской и грунтовой воды для питьевых целей, грунтовой и поверхностной – для полива.

Колодцем вскрывается поток грунтовых вод, о формировании которого необходимо сказать несколько слов.

Дождевые и снеговые воды не полностью скатываются под уклон в овраги и реки. Заметная часть их (10-15%) медленно просачивается в почву и глубже до слабо проницаемых слоёв глин и суглинков, образуя скопления грунтовой воды, которые движутся в сторону ближайшей дрены. Дренами называются любые естественные водотоки: овраги, ручьи, речки озёра, болота и искусственные осушительные канавы, каналы, колодцы, скважины, котлованы, карьеры и т. п.

Потоки грунтовых вод существуют повсеместно, но везде они имеют разные характеристики: глубину залегания, качество, запасы.

Относительно простые условия формирования потоков подземных вод, а следовательно, их эксплуатации грунтовыми колодцами, складываются в районах полесий типа Мещерской низменности (обширная равнина между р. Клязьмой на севере, Москвой—рекой на западе и р. Окой на юге) и на низких речных террасах. Здесь глубина залегания грунтовых вод невелика – от 1 до 4 м; водовмещающие породы – пески, хорошо отдающие воду, запасы воды значительны и постоянны, качество воды, как правило, хорошее.

Сложнее ситуация на водораздельных плато, грядах и других возвышенностях. Примером может служить Клинско-Дмитровская гряда в Подмосковье. Для нечернозёмной европейской части России характерным является приуроченность слабопроницаемых ледниковых (моренных отложений именно к холмистым возвышенностям, грядам.

Здесь поиск грунтовых вод сильно затруднён, глубина до воды зачастую оказывается значительной -10-15м и более. В таких случаях правлению садоводческих товариществ и кооперативов полезно получить консультацию и практическую помощь со стороны гидрогеологов.

При выборе места для закладки колодцев необходимо иметь представление о направлении движения (фильтрации) грунтового потока. Лучше всего все особенности движения потока прослеживаются на карте гидроизогипс (линии одного уровня грунтовых вод), которая имеется или может быть построена специалистами - гидрогеологами, но сделать попытку в этом направлении могут и школьники- старшеклассники.

Ниже для тех читателей, которые хотят сами хорошо разобраться в структуре подземных вод и возможном распространении в них загрязнений, приводим пример такой работы.

Пример построения схем уровня и загрязнения подземных вод

Существо работы состоит в том, чтобы с помощью нивелира или более простых устройств - уровня или ватерпаса определить абсолютную или относительную (от единого выбранного уровня) отметку зеркала грунтовых вод, составить план расположения пунктов замера (рис. 1, а) и способом интерполяции построить систему изоляций отметок уровня грунтовых вод.

Интерполяция начинается с разделения линий, соединяющих колодцы или другие пункты на карте (точки3,4,5 на рис. 1 б.) на пропорциональные отрезки. При этом кроме обычной ученической линейки не потребуется никакие другие инструменты. Проведя изолинии и получив таким образом схему гидроизогипс, можно начертить перпендикулярные к гидроизогипсам линии – так называемые линии тока, которые показывают направление движения грунтовых вод.

Номер точки

Местонахождение точки

Абсолютная (относительная) отметка грунтовых и поверхностных вод, м

1

Устье ручья

0,00

2

Урез (поверхность зеркала) реки

0,50

3

Тоже

1,12

4

Родник в овраге

4,27

5

Скважина в лесничестве

9,46

6

Колодец в деревне

3,17

7

Урез ручья

2,41

8

То же

0,83

9

Проектируемый колодец

?

б- построение гидроизогопс и определение направления потока грунтовых вод (точки 3, 4, 5 соответствуют тем же номерам на рисунке а); в – схема гидроизогипс; г – разрес по линии1-1; А – существующая скважина; Б – проектируемый колодец

В рассмотренном примере отметка поверхности земли в районе проектируемого колодца +5,5м, следовательно, глубина воды в этом месте приблизительно 2 м (рис.1 г.).

Схему гидроизогопс целесообразно сделать в разных масштабах. Если хватает фактического материала, т.е. на участке уже есть колодцы, скважины, ручьи и водоёмы, вскрывшие грунтовые воды, то на детальной схеме (рис. 2) можно обозначить существующие и потенциальные источники загрязнения, начертить линии тока и выявить влияние этих источников на чистоту грунтовых вод.

При построении карты гидроизогипс, так же как и при устройстве колодцев, необходимо иметь в виду, что грунтовые воды изменяют свою глубину во времени. Обычно в период половодий на реках и грунтовые воды поднимают свой уровень, а межень расстояния до воды в колодцах максимально.

На уровень грунтовых вод сильное влияние оказывает водоотбор. Отсюда следует, что строить колодец целесообразно при наинизшем стоянии грунтовых вод – в конце лета, осенью. Измерять же уровни следует по возможности единовременно – за один - два дня.

Немного о качестве грунтовых вод.

Понятие «качество» достаточно широкое и включает в себя химический состав воды, физические и органолептические свойства, бактериологическую оценку и некоторые другие показатели, регламентируемые государственным стандартом на питьевую воду.

Бактериологический анализ воды проводит районная санитарно-эпидемиологическая станция (СЭС). Получив результаты анализа, и оценив их, потребитель должен знать, что общее число микроорганизмов в 1см2 воды не должно превышать 1000, а число болезнетворных бактерий (кишечной, или coli-палочек) не должно превышать 3шт. в 1л воды.

Вода, предназначенная для питья, должна быть бесцветной, прозрачной, без вкуса и запаха.

Химический состав грунтовых вод определяется растворёнными в них солями, газами и органическими веществами. Основная часть солей в воде – это карбонаты, сульфаты и хлориды кальция, магния и натрия. Общее количество растворённых солей не должно превышать 1г/л, хотя без особого вреда можно употребить и более минерализованную воду (до 2-2,5г/л). Как правило, в центральном районе европейской части России распространена пресная маломинерализованная вода с суммарным содержанием растворённых солей до 0,5г/л.

Важным качеством питьевых вод является жесткость. В жесткой воде плохо развариваются овощи, затруднены стирка и мытьё, на стенках посуды образуется накипь. Грунтовые воды в большинстве случаев оказываются мягкими; повышенная жесткость встречается в грунтовой воде на юге России и в некоторых артезианских водах. Жесткость воды зависит от количества растворённых солей кальция магния. Повышенные концентрации сульфатов придают воде горьковатый, а хлориды – солоноватый вкус, в связи, с чем государственный стандарт на питьевую воду ограничивает содержание этих компонентов.

В сравнительно небольших количествах в естественных, незагрязненных грунтовых водах встречаются азотосодержащие ионы: нитраты (NO3-), нитриты (NO -2 ) и ион аммония(NH +4).

Нормальное естественное содержание этих компонентов в грунтовых водах – миллиграммы в литре, а для нитритов – доли мг/л. Обычно в воде небольшое (до 0,1-0,3 мг/л) количество железа, марганца и некоторых других металлов. Вообще же в подземных водах присутствует множество химических элементов и веществ, но в весьма низких концентрациях, свойственных сложившимся в данном районе природным условиям, а следовательно, благоприятных для растений, животных и человека.

Величина водородного показателя (рН) для грунтовых вод чаще всего находится в пределах от 6,2 до 7,5, т.е свидетельствует о нейтральной или слабокислой реакции воды.

Под загрязнением подземных вод понимают «вызванные хозяйственной деятельностью изменения качества воды, которые делают эту воду частично или полностью непригодной для использования…» (Гольдберг 1987)

Можно различать бактериологическое, тепловое, радиоактивное и химическое загрязнение. Рассмотрим кратко каждый вид загрязнения.

Бактериологическое загрязнение проявляется прежде всего в росте величины коли-индекса, т.е. числа кишечных палочек в 1 литре воды. В анализе проявляются и другие патогенные микроорганизмы. Обычно бактериальное загрязнение сопровождается специфическими химическими показателями: растёт содержание органических веществ биологическое потребление кислорода (БПК), увеличивается концентрация азотосодержащих ионов (особенно NO -2 и NH +4).

Тепловое загрязнение на садовых участках неизбежно. Проявляется оно в более позднем и менее глубоком промерзании почвы, более раннем её оттаивании. Этому способствует отепляющее влияние большого горда, жилых и хозяйственных построек на участке.

Тепловое загрязнение среды необязательно для живых организмов вообще и человека в частности. Как известно, с повышением температуры большинство химических реакций идёт быстрее и полнее, сдвигается экологическое равновесие в сторону преобладания более теплолюбивых микроорганизмов, растений, почвенной фауны. Следствиями являются: более высокая, чем обычно, коррозийная активность грунтов к металлическим конструкциям в земле (трубы, арматура железобетона и др.); большая агрессивность грунтовых вод к бетону; лучшая выживаемость в почве разнообразных вредителей культурных растений.

Радиоактивное загрязнение подземных вод и почв формируется лишь в ареале влияния предприятий атомной промышленности и энергетики в связи с авариями на них. Известны случаи подобного загрязнения в окрестностях промышленных свалок. Из-за специфичности данной темы предполагается её рассмотреть отдельно в другой брошюре.

Наиболее опасным и относительно лучше изученным является химическое загрязнение. В качестве загрязняющих здесь могут выступать самые разнообразные вещества: соли, кислоты, щелочи, газы ионы тяжёлых металлов, органические вещества, среди которых наиболее неприятными являются нефтепродукты и пестициды.

Источники поступления загрязнений в почвы, а затем и в грунтовые воды разнообразны.

Если садово-огородный участок расположен вблизи автотрассы, то вполне вероятно попадания в воду поваренной соли из противогололёдных песчано-солевых смесей. За зиму на 1м дороги высшего класса высыпают до 50-60 кг соли (в Канаде- до 80 кг). Естественно, что эта соль частично уходит с поверхностным потоком, а частично просачивается в горизонт грунтовых, вод и минерализует колодезную воду. Колодцы в деревнях вдоль шоссе Москва – Санкт-Петербург, Москва – Нижний Новгород и других дорог имеют повышенную минерализацию хлоридами. Медики считают, что употребление повышенных концентраций соли небезразлично для здоровья человека.

Применяемые на участке минеральные и органические удобрения должны аккуратно и обоснованно дозироваться, сочетаться с культурной обработкой и контролем состава и состояния почвы. Заодно отметим желательность постоянного контроля качества грунтовой воды в Вашем колодце.

Активными элементами удобрений является триада: N, P, K, т.е. азот, фосфор и калий. Два последних элемента имеют свойство почти нацело задерживаться глинистыми и гумусовыми компонентами почв, поэтому они загрязняют лишь бедные, песчаные почвы. Основным же загрязняющим элементом остаётся азот в своих главных ионных формах: нитрат-ион (NO -3), нитрат-ион (NO -2) и аммоний ион (NH+4).

Источниками азота являются: нитратные удобрения или селитры, аммиачная вода, мочевина (карбамид), навоз и компосты. Все эти вещества существенно повышают урожайность, и необходимы почве, но их избыток, т.е. неусвоенная растениями часть, плохо удерживается почвой и с дождевой или снеготалой водой просачивается в грунтовый водоносный горизонт.

Пить воду с повышенной концентрацией нитратов – подвергать себя риску онкологических заболеваний. Напомним, что предельно допустимая концентрация NO -3 в питьевой воде – 45мг/л.

Наиболее распространённым калийным удобрением является хлористый калий (KCI), который, действительно, приносит пользу, доставляя необходимый элемент (К) растениям, но в тоже время ион хлора, не задерживаясь в почве, отравляет грунтовые воды.

Отдельно следует остановиться на проблеме «автомобиль и садовый участок». Выхлоп двигателя внутреннего сгорания содержит не только сажу и газы (оксиды и диоксиды азота, углерода и серы), но и частички свинца, кадмия и других весьма токсичных тяжёлых металлов из антидетонационных присадок к бензину (например, тетраэтилсвинец). Траву с обочин автомагистралей нельзя скашивать на корм скоту, не рекомендуется употреблять в пищу ягоды и грибы в достаточно широкой зоне у дорог. К сожалению, здесь нельзя дать точных рекомендаций по определению ширины опасной зоны у шоссе – в каждом конкретном случае необходима оценка.

Стоянка собственного автомобиля на участке также может явиться источником загрязнения почвы и грунтовых вод пролитыми горюче-смазочными материалами.

Следует иметь в виду, что надёжных и экономичных способов очистки загрязнённых водоносных горизонтов от нефтепродуктов не существует. Один литр нефти способен испортить 4000000л. Воды, поэтому даже малая небрежность при заправке автомобиля из канистры или при замене масла, ремонте картеров может неправильно сказаться на качестве воды в Вашем колодце.

Химические средства борьбы с сорняками, насекомыми, грибковыми и другими заболеваниями растений – пестициды – широко используются в сельском хозяйстве. Проявляют к ним интерес и садоводы. Подавляющее количество пестицидов представляют собой высокотоксичные вещества не только для вредителей культурных растений, но и для животных и человека.

Химическая промышленность выпускает сейчас всё больше быстро разрушающихся пестицидов, которые, выполнив свою защитную миссию, разлагаются и затем, как предполагается, не участвуют в агротехнических процессах. Всё это происходит, вероятно, именно так, но, во-первых, токсичность продуктов разложения пестицидов зачастую не ниже, чем у исходного вещества, и, во-вторых, эти соединения выводятся из почвы не куда-нибудь, а именно в грунтовые воды, т.е. в Ваш колодец. Даже если Вы и Ваши соседи не применяете пестициды, узнайте какова обстановка в близлежащем колхозе, совхозе и т.п.

Как известно, участки для садово-огородных товариществ и кооперативов выделяют из фонда наименее продуктивных земель. В том числе для этих целей зачастую используют отработанные торфяные и прочие карьеры, некультивированные свалки и т.п. В этих ситуациях садоводы должны хорошо себе представлять все опасности, связанные с эксплуатацией грунтовых вод.

Посмотрите на окрестности Вашего посёлка, деревни, города… Куда выбрасывается, свозится бытовой мусор, производственные отходы, строительный мусор, металлический лом и т.п.? Как правило, в карьеры, ямы, выемки, овраги и другие места с пониженным рельефом. Стремясь захоронить, запрятать, сбыть с глаз долой свой мусор и отходы, человек в результате размещает их максимально близко к питьевым грунтовым водам. Это весьма неразумно, но, к сожалению, очень распространено.


    Другое по экологии

    Концепция развития рынка вторичных ресурсов
    Концепция развития рынка вторичных ресурсов (далее Концепция) разработана во исполнение п. 2.3. решения Коллегии Минпромнауки России от 25 июня 2003 г. по вопросу «Концептуальные основы создания в Российской Федерации системы использования вторичных ресурсов». Конц ...