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.
Источники загрязнения грунтовых вод на садовом участке
Мы не будем здесь рассматривать такие загрязнения, как выпадение кислых или загрязнённых осадков, поступление загрязнений из рек, т.е. те виды загрязнений, с которыми садовод не может бороться самостоятельно.
Грунтовые воды на садовых участках в основном с поверхности земли. Ниже рассмотрены основные источники загрязнений.
Минеральные и органические удобрения. Как уже говорилось, главными веществами составляющими основу минеральных удобрений, являются соли: карбонаты, сульфаты, хлориды, нитраты, фосфаты, содержащие азот, фосфор и калий. Органические удобрения (навоз и компост) содержат те же компоненты, однако в сочетании с органикой и в формах, более полно усвояемых растениями. При грамотном, агротехническом обоснованном применении удобрений все внесённое их количество расходуется по следующим статьям:
-усвоение растениями;
- накопление в почве;
-разложение почвенными микроорганизмами.
Почвы хорошо накапливают биогенные элементы (азот, фосфор, калий), нейтральные вещества и даже приносящие вред, например, тяжёлые металлы. При этом следует помнить, что чем плодороднее и культурнее почва, тем эта способность выше.
В средней полосе России почвы в основном кислые, что требует их известкования, т.е. внесения известковой или доломитовой муки (карбоната кальция и магния). Заметим, что известковая почва гораздо лучше аккумулирует удобрения. При неумеренном использовании удобрений, при несовершенной агротехнике часть «витаминов плодородия» неминуемо будет вымыта из почвы, и попадает в подземные воды.