Подземные воды
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.
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 «
Какие же загрязняющие вещества при этом будут портить Вашу питьевую воду? Это, прежде всего нитраты, нитриты, аммоний-ион и более сложные соединения азота. Действующие нормы ограничивают предельно допустимую концентрацию (ПДК) азота в питьевой воде в нитратной форме до 45мг/л, в аммонийной форме – до 10 мг/л. С фосфатами в почву вносятся и сульфаты. Это, прежде всего сульфат кальция, т.е. гипс. Особого вреда это вещество не приносит, но придаёт питьевой воде горьковатый вкус, способствует образованию накипи.
Основное удобрение, содержащее калий,- смесь хлористого калия и натрия, применение которой помимо пользы приводит побочно и к вредному воздействию на почвы и подземные воды. Натрий сильно снижает плодородие почв, а хлор вообще почвой не задерживается и, образно говоря, проваливается сквозь неё в поток подземных вод, делая воду более солёной, что не безразлично для здоровья человека.
Химические средства защиты растений. К этим средствам гербицидам, инсектицидам, фунгицидам и другим прибегают не все садоводы и огородники, но затоваривания этими препаратами магазины хозяйственных товаров и бытовой химии не испытывают. Значит, все эти сотни тысяч тонн пестицидов, так или иначе, попадают на наши огороды, в сады, почву и воду.
Современные пестициды представляют собой сравнительно нестойкие соединения. Срок их распада колеблется от нескольких месяцев до 10 лет. Следовательно, опасность загрязнения подземных вод определяется сравнением периода распада вещества со скоростью возможного проникновения его сквозь грунт. И в этой оценке нужно руководствоваться следующими справочными величинами скоростей для разных грунтов, м/сут:
Хорошо сортированные, 30-10
Крупнозернистые пески
Среднезернистые пески 10-30
Мелко и тонкозернистые пески 10 -1
плывуны
Супеси 10-2
Суглинки 10-3
– 10-4
Глинки 10-6
Из этих данных следует, что, если Вы при проходе не встретили суглинков и глин, то подземные воды на Вашем участке совершенно не защищены от загрязнения пестицидами и другими токсичными веществами, и применять их нельзя. Те же расчёты и оценки можно и нужно провести по отношению к соседним участкам. Если Ваш сосед применяет долгоживущие пестициды, то Ваш колодец может быть заражён довольно просто.
Коллективная или личная стоянка автомашин (гараж). Автомобиль на садовом участке или вблизи него – источник загрязнения грунтовых вод. При заправке из канистры, при смене масла, ремонтных работах, мойке и т.п. нефтепродукты могут попасть в почву и далее просочиться к подземным водам. Нефтепродукты – чрезвычайно опасный загрязнитель, удаление которого из грунтов (влажных и водоносных) практически невозможно. В месте с тем следует знать, что для разложения и окисления одного объёма нефтепродуктов требуется столько кислорода, сколько содержится в 4000 000 объёмах воды. Иначе говоря, один литр пролитого бензина или масла способен испортить весь объём грунтовых вод, содержащихся в недрах Вашего участка.
Уборная. На садовых участках преобладают две конструкции уборных: пудр-клозет и выгребная яма.
Пудр–клозет, т.е. уборная с выносным ведром, где фекалии пересыпаются торфяной крошкой или золой и, затем складываются в компостохранилище, предпочтителен с точки зрения чистоты и экологичности. Однако проблемы загрязнения здесь не снимаются, а перекочёвывают на навозохранилище или компостохранилище, о чём будет сказано далее.
Выгребная яма устраивается из вырытой железной или пластиковой бочки, кирпичного или бетонированного резервуара. Во всех случаях следует принять все меры гидроизоляции выгребов, имея в виду, что и бетон, и кирпичная кладка не являются абсолютно непроницаемыми. Парадокс заключается в том, что как естественные грунты так и
стройматериалы оказываются гораздо более проницаемыми (иногда в 100) раз по отношению к грязным, солёным растворам и водам, чем к пресным и чистым.
Основные опасности, связанные с загрязнением воды в этом случае, исходят от бактерий и других микроорганизмов, насыщающих содержимое выгребов. Оценивая возможность загрязнения воды в своём колодце и в колодцах соседей от протекающего (фильтрующего) выгреба, следует руководствоваться сопоставлением вышеприведённых скоростей движения воды в разных грунтах со сроком существования в потоке подземных вод наиболее стойких из болезнетворных бактерий – 300 + 400 суток. Например, при расстоянии от неисправной (протекающей) выгребной ямы до колодца в 30 м. уклоне зеркала грунтовых вод (в среднем) 0,5 и мелкозернистых песках с пористостью 30% в качестве водоносного грунта срок продвижения заражённого фронта к колодцу будет около 200 суток. Иными словами, ни в коем случае нельзя допускать протекания из выгребных ям, поскольку все колодцы на участках подвержены их загрязняющему воздействию.
Навозохранилища и компостохранилище. Компостные ямы, кучи, штабеля и другие формы компостохранилищ должны быть так же надёжно изолированы, как и выгребные ямы. Компост для лучшего его созревания должен быть влажным, но избыток влаги вреден не только для компоста, но и для грунтовых вод. Гидроизоляция дна и стенок компостохранилищ тем более важна, что процессы гниения и брожения, идущие в них, проходят с выделением тепла. Это в свою очередь мешает промерзанию почвы и делает последнюю проницаемой для загрязнённых растворов существенно больший период года, если не круглый год. В качестве гидроизоляционного материала используют рубероид и битумную обмазку, мятую глину и жирный суглинок. Хорошими индикаторами состояния гидроизоляции являются растения – нитрофилы: крапива, лебеда, репейник и др. Если по внешнему периметру компостной кучи или ямы буйно разрастаются эти растения, то это надёжный признак утечки навозной жижи из хранилища.
Бытовые стоки. В хозяйстве на садовом участке не так уж много сточных вод, - столько же, сколько Вы берёте из колодца на все нужды, кроме полива: на баню или душ, на приготовление пищи, мытьё посуды и овощей, стирку и пр.
Кухонные стоки (помои) обычно выливают в компостохранилище, и вреда они не приносят. Стоки из бани, от стирки содержат поверхностно – активные вещества: синтетические моющие средства, мыла, взвешенные вещества, соли, и т.п. Некоторые руководства по благоустройству садовых участков предлагают сбрасывать эти сточные воды в поглощающие колодцы, чего никак нельзя одобрить. Лучше отвести эти воды сразу с нескольких участков по лоткам, гидроизолированным канавкам на общие очистные сооружения, устраиваемые ниже по рельефу. Очистные сооружения делаются в виде каскада прудов-отстойников. Учитывая малый и даже весьма малый расход сточных вод, можно ограничиться двумя-тремя мелкими бассейнами. Если в этих бассейнах поселяются водоросли, тростник, осока, мешать этому не следует, вода в присутствии высших растений, сине-зеленых и других водорослей очищается быстрее и полнее. Место для очистных сооружений нужно выбирать, исходя из тех же соображений загрязнённости грунтовых вод, о котором говорилось выше.
Конструкция и проходка колодца
Колодец для добычи грунтовой воды (рис. 3) может быть построен из различных материалов: заводских или самодельных железобетонных колец, досок, толщиной более 50 мм, пластин или окантованных нетолстых брёвен. Вполне возможно изготовить колодец из железобетона методом скользящей опалубки.
Колодец представляет собой, хоть и не очень сложное, инженерное сооружение, поэтому до его строительства целесообразно подготовить материалы, инструмент и оборудование; продумать всю организацию работы.
Проходка колодца от поверхности земли до уровня грунтовых вод особых сложностей не представляет. Здесь используют обычные штыковые и совковые лопаты с укороченными черенками. В начале проходки следует позаботиться о том, куда будет вывозиться или временно складываться извлекаемый грунт. Чтобы сохранить почву, дернину, газон в месте отвала грунта достаточно подстелить рубероид или старый брезент. Таким образом, Вы добьётесь большей культуры, аккуратности и гигиеничности в работе. Дерн с места будущего колодца также аккуратно срежьте и сложите в штабель – он может ещё пригодится.
Проходка ведётся в следующем порядке.
Сначала готовиться неглубокий шурф – 0,4 – 0,6 м, в который устанавливается первое железобетонное кольцо или венцы сруба. Затем с помощью лопат выбирают грунт внутри кольца или сруба, добиваясь равномерной его осадки. Как только верхний торец кольца опустится вровень с поверхностью земли, к нему подкатывают, и устанавливают на него следующее кольцо. Здесь в качестве инструмента используют ломы, монтировки, ваги и т.п. Масса каждого кольца от 200 до 600 кг, что делает работу по установке колец достаточно тяжёлой, опасной в связи с чес нелишне подумать о некоторых элементарных приёмах и правилах безопасного ведения этой работы:
-нельзя находится в колодце при установке колец;
-приготовленные кольца не должны перемещаться самопроизвольно (катиться), для чего под каждое следует установить упоры, клинья и т.п.
-следует пользоваться надёжным инструментом; лучше потратить время и приготовить хорошие и прочные рычаги, ваги без сучков и трещин, чем расплачиваться за свою небрежность травмами;
- помните о необходимости работы только в крепкой обуви (сапогах, ботинках), в плотной одежде и рукавицах.
При глубине колодца более 2м, т.е. когда он заглублён на два кольца, становиться трудно, выбрасывать грунт на поверхность земли. Здесь следует позаботиться о легкой лестнице и, о подъёме грунта. Обычно для подъема грунта используются прочное, но небольшое ведро и надёжная верёвка. Следует помнить, что масса наполненного грунтом ведра около 25-30 кг, поэтому на подъёме должны работать как минимум два человека (вместе или поочередно).
Для удобства и для большей безопасности на верхний торец верхнего кольца настилается несколько прочных (40-50 мм) досок, на которых стоят поднимающие грунт. Здесь также следует выполнять необходимые правила техники безопасности относящиеся прежде всего к работающему в низу:
- необходима каска, для этой цели можно использовать строительную каску , но подойдёт и мотоциклетный шлем;
- обязательна толстая брезентовая куртка (её может заменить ватник, телогрейка)и резиновые (болотные)сапоги;
- если верёвка (канат) скользит в руках, полезно навязать на ней узлы через каждые 25-30см.
Работающие должны постоянно контролировать состояние дужки и дна ведра, целостность верёвки.
При вскрытии зеркала грунтовых вод работа по проходке колодца усложняется.
Вёдра с мокрым грунтом становятся тяжелее, а работать приходится быстро, так как нужно не только поднимать грунт, но и вычерпывать прибывающую воду. Остановимся на основных моментах этого этапа проходки.
Как правило, на этом этапе лопаты становятся бесполезны, так как водоносный песок ими не поднимешь. Поэтому основным инструментом становится ведро или специальные совки. Здесь важно следить за тем, чтобы водоносный грунт извлекается сначала из под кольца, а потом из середины колодца. Следует именно так вести проходку, чтобы уменьшить возможность обрушения грунта за стенками колодца. В связи с этим необходим контроль за поверхностью земли у колодца. Если вокруг стенок формируется воронка, это свидетельство неправильной проходки. При работе по вычерпыванию водоносного песка из-под нижнего кольца следует соблюдать осторожность, чтобы рук и ног не попали под край кольца.
Проходка колодца прекращается чаще всего вынуждено, когда работающие уже не успевают осушать его. Обычно это происходит при заглублении колодца на 1,2 – 1,8м и ниже уровня грунтовых вод и это в свою очередь обеспечивает достаточною производительность колодца для удовлетворения потребностей в воде одного –двух садовых участков.
Нужно подготовить место рядом с колодцем для пульпы, т.е. для водоносного песка, извлекаемого из колодца – огородить небольшую примерно 2 на 2 м, площадку досками и застелить её рубероидом или брезентом.
Необходимо также устроить стоики для воды, отделяющей от пульпы.
При работе по сооружению колодца не забывайте о том, что Вы вскрываете подземную воду, которую собираетесь пить.
Следовательно, нужно сделать всё для того, чтобы уже на самых ранних стадиях проходки не загрязнить воду и грунты. Для этого сапоги, рукавицы, инструменты перед работой нужно тщательно вымыть и протереть раствором хлорной извести.
То же касается и железобетонных колец или дерева для сруба. Каким бы грязным ни казались Вам земляные работы, помните, что всякая профилактика гораздо дешевле лечения. Лучше использовать новые, чистые лопаты, вёдра верёвки.
Раствор хлорной извести для обработки инструментов, обуви, одежды лучше заготовить заранее. Приготовить раствор просто. Надо взять 1 стакан хлорки и размешать в ведре воды.
Все швы между кольцами следует зацементировать, чтобы грязная вода с поверхности не проникала в колодец. Если во время проходки колодца вокруг него образуется воронка или если вскрытые водоносные пески мелкозернисты или тонкозернисты и проявляют плывунные свойства, т.е. разжижаются при вибрации, то целесообразно после окончания проходки колодца засыпать его на дно нетолстый (0,2-0,4м) слой гравия или щебня. Естественно, что и эту засыпку нужно обработать хлоркой.
Особое внимание следует уделить оформлению колодца. Во – первых необходимо сделать «глиняный замок» на устье колодца (рис.3). Глиняный замок представляет собой заполнить воронки или пазухи между стенкой колодца и грунта из жирной мятой глины или тяжёлого суглинка. Толщина «замка» до 1м, радиус до 1,5м от стенки колодца. Поверхность «замка» устраивается с уклоном от колодца. Во – вторых, все трещины и швы между кольцами колодца аккуратно и надёжно цементируются. Оба описанных приёма препятствуют проникновенинию загрязнённых поверхностных вод к самому уязвимому месту колодца – его стенкам.
На поверхность «глиняного замка» можно уложить нетолстый слой дёрна. Высота оголовка колодца обычно не превышает 70-100см. Оголовок оборудуется крышкой, что предохраняет воду от попадания в неё пыли, листьев, пыльцы и семян растений.
Достаточно тяжёлая и запирающаяся крышка на колодце нужна тем хозяевам в семьях которых есть маленькие дети. Колодец снабжается водоподъёмным устройством: воротом или журавлём, плотиком для насоса типа «Агидель» или перекладиной для подвески насоса типа «Малыш».
Над колодцем устраивается навес или козырёк, имеющий нависающий край с южной стороны – в таком колодце вода не будет нагреваться, и в нём как в холодильнике, можно хранить подвешенный бидончик с молоком или квасом.
Некоторые рекомендации в заключение
Читатель, внимательно прочитавший предыдущие разделы, несомненно, придёт к определённым выводам и правилам, позволяющим предохранить колодезную воду от загрязнения.
Попытаемся здесь собрать основные из них:
1. При строительстве колодца необходимо соблюдать санитарно-гигиенические правила – работать в чистой и даже дезинфицированной одежде и обуви; бетонировать или конопатить швы в стволе колодца; устраивать «глиняный замок» и обратный скат на устье колодца; предусмотреть крышку над колодцем.
2. Правление садово-огородного товарищества, кооператива и т.п. должно контролировать качество питьевой воды в колодцах и скважинах на своей территории в тесном контакте с местной властью, органами Минэкологии. Целесообразно заказать гидрогеологическое (гидроэкологическое) обследование территории коллективных садов в одной из фирм, список которых приводится в положении. Чтобы контролировать изменения химического состава грунтовых вод, следует предусмотреть такое обследование с периодичностью примерно раз в четыре-пять лет.
3. Весьма желательно привлечь к гидрогеологическим наблюдениям и измерениям детей и внуков садоводов – старших школьников и студентов. Это даст им пищу для ума, воспитает чувство бережного отношения к природе, научит новому и полезному, пробудит интерес к расширению своего кругозора. Помощь в организации работы и консультации может оказать Геологическая школа при геологическом факультете МГУ (её адрес: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет, ГШ).
4. При планировке участка необходимо учитывать местные гидрогеологические условия, и прежде всего направления грунтового потока. В это связи крайне нежелательно размещение колодца ниже по потоку, чем существующие и потенциальные источники загрязнения.
5. Районным и областным обществам садоводов, вероятно, нужно расширить и конкретизировать просветительскую деятельность среди садоводов – любителей. Сейчас уже понятно, что в большинстве районных обществ (например, Московской области), где ведётся лекционная работа, не уделяется внимание охране поземных вод при коллективном садоводстве и огородничестве, низок общий экологический уровень таких лекций.
В работе лекторов районных обществ садоводов не просматривается очень важный аспект – соединение экологического и воспитательного подхода в ведении хозяйства. Как правило, ни правления, ни отделочные садоводы не ведут наблюдений за уровнем подземных вод, за их качеством, за водоотбором. Подрастающее поколение садоводов не организовано для благодарного и благородного дела рационального природопользования.
6. На собственных шести сотках следует соблюдать элементарные правила охраны грунтовых вод:
- не переудобрять почву, поскольку неиспользованная растениями и несдерживаемая почвой часть органических и особенно минеральных удобрений неминуемо просочится в грунтовые воды и испортит воду в Вашем или соседнем колодце;
- не устраивать поглощающих колодцев и ям для сточных вод от кухни, душа, бани, автостоянки и др.;
- применять надёжную гидроизоляцию при устройстве уборных и хранилищ компоста;
- содержать в чистоте колодец и всё его оборудование – не пить прямо из колодезного ведра, не мыться у колодца, не стирать и не выливать нечистоты у колодца.
Всё это – элементарные гигиенические правила, казалось бы естественно их выполнять, но посмотрите вокруг …
7. Попробуйте оформить свои колодцы как можно более эстетично, красиво. Это могут быть разные козырьки и крыши над колодцами, оригинальные воротки, журавли и другие водоподъёмные устройства.
Вспомните, как часто в России упоминаются «Святые колодцы» родники, ключи и другие источники. Как они были (к сожалению были) чисто, рационально, а потому красиво оформлены! Если Вам довелось бывать на Кавказе, Средней Азии, обратили ли Вы внимание на то, с какой любовью относятся местные жители к источникам воды, как искусно, порой резным камнем украшены места выхода родников. Если Вы бывали в Молдавии, на Украине, то наверняка видели узорные крыши над колодцами – настоящее произведение искусства.
Теплое, а порой святое отношение человека к источникам чистой, но такой беззащитной подземной воды, к их красоте должно всячески развиваться и овладевать молодёжью, детьми.
Если «красота спасёт мир», то красота должна спасти совершенно конкретную часть природы – подземные воды. Не хлебом единым жив человек! Чистый, незахламлённый родник, ручей рядом с самой прозаичной картофельной плантацией, дадут человеку ничуть не меньше для его духовного развития, чем та же картошка – для физического.
8. Представляется, что показателем культуры ведения хозяйства можно считать качество грунтовых вод. Если Вы сталкиваетесь со все ухудшающимся качеством воды в колодце: появилась нефтяная плёнка, вода стала жёстче, участились желудочно-кишечные расстройства, выросло содержание хлоридов, нитратов и других веществ, - то обратите внимание на Ваше хозяйство, на то, как ведёте Вы его и Ваши соседи. Как правило, здесь обнаруживаются грубые ошибки, на которых мы и постарались сосредоточить Ваше внимание в этой небольшой книжке. Таким образом, и последний, наиболее общий вывод оказывается давным-давно известным: «Не плюй в колодец – пригодится воды напиться!». Теперь Вы знаете, что и около колодца «плевать» тоже не рекомендуется.