Научная статья на тему 'СОСТАВ И ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ВОДЕ РОДНИКОВ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА БАЛАШИХА (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)'

СОСТАВ И ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ВОДЕ РОДНИКОВ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА БАЛАШИХА (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
35
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДЫ РОДНИКОВ / ГОРОДСКОЙ ОКРУГ БАЛАШИХА / УЧИНСКО-БАЛАШИХИНСКИЙ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК / МАКРОКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ / РАСТВОРЕННЫЕ МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Липатникова Ольга Александровна, Лубкова Татьяна Николаевна, Яблонская Дарья Андреевна, Филатова Ольга Романовна, Дмитриева Людмила Александровна

Приведены данные о содержании главных ионов (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NН4+, Cl-, SO42-, НСO3-, NO3-) и растворенных микроэлементов (Sr, Ba, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Al, Ti, Rb, U, V, Cr, As, Se, Mo, Ag) в водах 12 родников городского округа Балашиха (Московская область). По данным опробования родников охарактеризован состав подземных вод различных водоносных горизонтов Учинско-Балашихинского гидрогеологического блока, приуроченного к западной части Мещерского гидрогеологического района Московского артезианского бассейна. Установлено, что воды слабокислые-околонейтральные (рН 5,3-6,9), с минерализацией 130-670 мг/л; характеризуются широкими вариациями макрокомпонентного состава и преимущественно повышенным содержанием нитрат-иона и иона аммония. Показано, что среднее содержание микроэлементов в целом находится на уровне значений, характерных для подземных вод зоны выщелачивания умеренного климата, и не превышают ПДК (за исключением Fe и Mn в воде отдельных родников). На основании термодинамического расчета, проведенного для ряда микроэлементов с использованием программы Visual-MINTEQ, установлено, что преобладающие растворенные формы нахождения Ba, Sr, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, Co в водах обследованных родников - свободные ионы, а для Cu и Pb - карбонатные комплексы и комплексы с органическими кислотами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Липатникова Ольга Александровна, Лубкова Татьяна Николаевна, Яблонская Дарья Андреевна, Филатова Ольга Романовна, Дмитриева Людмила Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPOSITION AND ELEMENT’S SPECIATION IN THE SPRING’S WATERS OF THE SOUTHERN PART OF BALASHIKH URBAN DISTRICT (MOSCOW REGION)

This study was carried out to evaluate the content of major ions (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NН4+, Cl-, SO42-, НСO3-, NO3-) and trace elements (Sr, Ba, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Al, Ti, Rb, U, V, Cr, As, Se, Mo, Ag) in the waters of 12 springs in the of Balashikhа urban district of the Moscow region. The district is located within the Uchinsko-Balashikha hydrogeological block, confined to the western part of the Meshchersky hydrogeological region of the Moscow artesian basin. The macro- and micro-component composition of groundwater of various aquifers was characterized according to the sampling data of springs. It has been established that the waters are slightly acidic - near neutral (pH 5,3-6,9), with a mineralization of 130-670 mg/l. Water has highly variations in macrocomponent composition and predominantly high content of nitrate ion and ammonium ion. It is shown that the mean contents of trace elements in the waters of springs are at the level of concentrations characteristic of groundwater in the leaching zone of a temperate climate. Based on the thermodynamic calculation using the Visual-MINTEQ, it was found that the predominant dissolved forms of Ba, Sr, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, Co in the waters of the surveyed springs are free ions, and Cu and Pb are carbonate and organic complexes.

Текст научной работы на тему «СОСТАВ И ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ВОДЕ РОДНИКОВ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА БАЛАШИХА (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)»

УДК 504.06/504.4/550.4

doi: 10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-2-139-151

СОСТАВ И ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ВОДЕ РОДНИКОВ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА БАЛАШИХА (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Ольга Александровна Липатникова1Н, Татьяна Николаевна Лубкова2, Дарья Андреевна Яблонская3, Ольга Романовна Филатова4, Людмила Александровна Дмитриева5

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; lipatnikova_oa@mail.ruH

2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; tanya_lubkova@mail.ru

3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; daria.yablonskaya@gmail.com

4 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; orlova8313@yandex.ru

5 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия; lipa1902@yandex.ru

Аннотация. Приведены данные о содержании главных ионов (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH+, Cl-, SO^-, НСО-, NO-) и растворенных микроэлементов (Sr, Ba, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Al, Ti, Rb, U, V, Cr, As, Se, Mo, Ag) в водах 12 родников городского округа Балашиха (Московская область). По данным опробования родников охарактеризован состав подземных вод различных водоносных горизонтов Учинско-Балашихин-ского гидрогеологического блока, приуроченного к западной части Мещерского гидрогеологического района Московского артезианского бассейна. Установлено, что воды слабокислые-околонейтральные (рН 5,3-6,9), с минерализацией 130-670 мг/л; характеризуются широкими вариациями макрокомпонентного состава и преимущественно повышенным содержанием нитрат-иона и иона аммония. Показано, что среднее содержание микроэлементов в целом находится на уровне значений, характерных для подземных вод зоны выщелачивания умеренного климата, и не превышают ПДК (за исключением Fe и Mn в воде отдельных родников). На основании термодинамического расчета, проведенного для ряда микроэлементов с использованием программы Visual-MINTEQ, установлено, что преобладающие растворенные формы нахождения Ba, Sr, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, Co в водах обследованных родников — свободные ионы, а для Cu и Pb — карбонатные комплексы и комплексы с органическими кислотами.

Ключевые слова: воды родников; городской округ Балашиха; Учинско-Балашихинский гидрогеологический блок; макрокомпонентный состав; растворенные микроэлементы; термодинамический расчет

Для цитирования: Липатникова О.А., Лубкова Т.Н., Яблонская Д.А., Филатова О.Р., Дмитриева Л.А. Состав и формы нахождения элементов в воде родников южной части городского округа Балашиха (Московская область) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2023. № 2. С. 139-151.

COMPOSITION AND ELEMENT'S SPECIATION IN THE SPRING'S WATERS OF THE SOUTHERN PART OF BALASHIKH URBAN DISTRICT (MOSCOW REGION)

Olga A. Lipatnikova1S, Tatyana N. Lubkova2, Darya A. Yablonskaya3, Olga R. Filatova4, Lyudmila A. Dmitrieva5

1 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; lipatnikova_oa@mail.ruH

2 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; tanya_lubkova@mail.ru

3 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; daria.yablonskaya@gmail.com

4 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; orlova8313@yandex.ru

5 Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; lipa1902@yandex.ru

Abstract. This study was carried out to evaluate the content of major ions (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, Cl-, SO42-, НСО-, NO-) and trace elements (Sr, Ba, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Al, Ti, Rb, U, V, Cr, As, Se, Mo, Ag) in the waters of 12 springs in the of Balashikhа urban district of the Moscow region. The district is located within the Uchinsko-Balashikha hydrogeological block, confined to the western part of the Meshchersky hydrogeological region of the Moscow artesian basin. The macro- and micro-component composition of groundwater of various aquifers was characterized according to the sampling data of springs. It has been established that the waters are slightly acidic — near neutral (pH 5,3-6,9), with a mineralization of 130-670 mg/l. Water has highly variations in macrocomponent composition and predominantly high content of nitrate ion and ammonium ion. It is shown that the mean contents of trace elements in the waters of springs are at the level of concentrations characteristic of groundwater in the leaching zone of a temperate climate. Based on the thermodynamic calculation using the Visual-MINTEQ, it was found that the predominant dissolved forms of Ba, Sr, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, Co in the waters of the surveyed springs are free ions, and Cu and Pb are carbonate and organic complexes.

Keywords: spring's waters; Balashikha urban district; major ions; dissolved trace elements; thermodynamic calculation

For citation: Lipatnikova O.A., Lubkova T.N., Yablonskaya D.A. Filatova O.R., Dmitrieva L.A. Composition and element's speciation in the spring's waters of the southern part of Balashikh urban district (Moscow region). Moscow University Geol. Bull. 2023; 2: 139-151. (In Russ.).

Введение. Родники представляют собой уникальные природные образования и играют важную роль как в питании рек, так и в качестве источников питьевой воды для населения. В пределах городских агломераций актуальную проблему представляет загрязнение подземных вод, питающих родники.

На территории Московской агломерации находится около 1000 родников, включая некаптиро-ванные источники и участки рассеянной разгрузки подземных вод [Балабанов, Смирнов, 2006; ЬИрз:// riamo.ru/; Швец и др., 2002]. Родники — неотъемлемая часть городских ландшафтов, и площади их водосборов могут испытывать значительное антропогенное воздействие. Анализ эколого-гидрогеологических условий формирования родникового стока и качества вод — актуальная задача в области исследований окружающей среды. Однако родники, кроме единичных случаев, не входят в Государственный водный реестр и систему государственного мониторинга поверхностных вод. В связи с этим особое значение имеют тематические работы, проводимые как в составе комплексных инженерно-геологических, гидрогеологических и геохимических исследований, так и целенаправленно ориентированные на инвентаризацию родников и изучение условий формирования и качества вод источников [Балабанов, Смирнов, 2006; Васильева, 2009; Зеегофер и др., 1991; Лиманцева, 2004; Савенко и др., 2020; Швец и др., 2002].

Целью нашей работы было определение макро- и микрокомпонентного состава и форм нахождения отдельных микроэлементов в водах родников городского округа Балашиха.

Городской округ расположен на р. Пехорка, на западе граничит с Москвой, с юга, востока и севера последовательно с Люберецким, Раменским, Ногинским, Щелковским, Пушкинским и Мытищинским районами Московской области. Как и все города Московской области, примыкающие к МКАД, помимо собственных достаточно мощных источников влияния на окружающую среду, Балашиха постоянно испытывает негативное воздействие от Москвы. Именно здесь оседает большая часть выбросов в атмосферу от столичных предприятий, здесь размещаются полигоны по захоронению бытовых и коммунальных отходов, сюда стекают сточные воды из московской канализации. Комплекс водных проблем в округе, в том числе обеспечение качества поверхностных и подземных вод, занимает ведущее место.

Значительную часть городской территории занимают лесопарковые зоны: Кучинский, Салтыков-ский, Павлинский, Ольгинский и другие лесопарки. В пределах городской застройки расположены две

известные в Подмосковье усадьбы (Горенки и Пех-ра-Яковлевское) и памятники природы областного значения «Парк в деревне Полтево» и «Парк в селе Новый Милет». Высокая концентрация населения, транспортных узлов и магистралей, промышленных и других организаций приводит к необходимости постоянно решать задачи по сохранению окружающей среды и природных водных объектов. Для этих целей предусмотрено развитие системы особо охраняемых природных территорий в городском округе Балашиха. Процесс организации ООПТ включает проведение комплексного экологического обследования, подготовку необходимых материалов для организации, проведение необходимых согласований, обязательное прохождение государственной экологической экспертизы [Бударина и др., 2015]. Одна из достопримечательностей района — горнолыжный курорт «Лисья гора», представляющий собой антропогенный ландшафт, образованный путем засыпки отходами литейного производства и строительным мусором левого склона р. Пехорки. Подобный объект может отрицательно воздействовать на педосферу и гидросферу прилегающих территорий [Заикина и др., 2012]. На территории района расположены два крупных полигона ТКО: Пуршево и Кучино, которые в настоящий момент рекультивированы [http://www.balashiha.ru/; Фисун, 2018], и недействующий Русавкинский карьер на правом берегу р. Вьюнка, вблизи южной окраины д. Новый Милет, вскрывающий известняки и доломиты верхнекаменноугольных касимовского и гжельского ярусов.

Городской округ расположен в северо-восточной части Мещерской низменности и представляет собой равнину с уклоном к востоку. Согласно гидрогеологическому районированию территория находится в пределах Учинско-Балашихинского гидрогеологического блока, приуроченного к западной части Мещерского гидрогеологического района Московского артезианского бассейна.

В четвертичных отложениях распространены следующие водоносные горизонты: современный аллювиальный горизонт ^ IV); водоносный калининский аллювиальный горизонт ^ III к1); локально слабоводоносный микулинско-калининский озер-но-болотный горизонт (1,Ь III тк-к1); водоносный московский водно-ледниковый горизонт II ms); водоносный донской-московский водно-ледниковый горизонт I ds-II ms). В юрских и меловых отложениях выделяют неоком-аптский (Кх nc-a) и волжский 03у) водоносные комплексы и воды спорадического распространения в бат-келловейских отложениях 02Ы-к) [Геологическая..., 1975].

Рис. 1. Схема расположения точек опробования родников в южной части городского округа Балашиха: 1 — антропогенные объекты и их номера: полигоны ТКО (1 — Кучино, 2 — Саввино, 3 — Пуршево, 4 — Торбеево); карьеры (5 — Купавна, 6 — Русавкинский); техногенные насыпи (7 — горнолыжный комплекс «Лисья гора»); 2 — родники, где отобраны пробы воды и их номера; 3 — граница

южной части городского округа Балашиха (Московская область)

Водоупорный юрский терригенный горизонт имеет повсеместное распространение и делит гидрогеологический разрез на две изолированные системы (водоносные горизонты мезозойских и кайнозойских отложений и водоносные горизонты в палеозойских отложениях), которые гидравлически не связаны между собой. Глубина залегания кровли юрских глин изменяется от 5 до 25 м. Согласно крупномасштабному картированию гидрогеологических условий Москвы и Московской области, проведенному сотрудниками Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН [Позднякова и др., 2012], всю залегающую над юрскими глинами водоносную толщу обычно объединяют в надъюрский водоносный комплекс. Под юрскими глинами на этой территории распространены верхнегжельский (C3g2) и нижнегжельский (C3g1) водоносные горизонты, которые служат источниками питьевого водоснабжения для городов Подмосковья.

Материалы и методы исследований. В сентябре 2021 г. было опробовано 12 родников городского округа Балашиха (табл. 1, рис. 1). В ходе полевых обследований местоположение родников фиксировали с помощью GPS-приемника Garmin eTrex 10, измеряли расход родника и определяли температуру, рН и электропроводность с использованием портативных рН-метра PH-200 и кондуктометра C0M-100 (HM Digital, Южная Корея). Для определения содержания анионов и окисляемости (ХПК) воду

отбирали в емкости из полиэтилена «под крышку». Для определения содержания главных катионов и микроэлементов пробы фильтровали через стерильные фильтрующие насадки из ацетата целлюлозы с диаметром пор 0,45 мкм (CHROMAFIL CA-45/25-S, Macherey-Nagel, Германия) в пробирки из полипропилена вместимостью 15 мл и подкисляли фильтрат особо чистой HNO3 до рН <2.

Содержание главных катионов (Ca, Mg, Na, K) и микроэлементов (Sr, Ba, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Al, Ti, Rb, U, V, Cr, As, Se, Mo, P, Ag) анализировали методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) на масс-спектрометре ELAN-6100. Калибровку осуществляли по растворам мультиэлементного стандарта (набор ICP-MS-68 А, B, High-Purity Standards, США). Правильность измерений контролировали использованием внутреннего стандарта (Indium ICP Standard CertiPUR 1002 мг/л±0,4%, Merck, Германия). Контроль точности проводили измерением стандартного раствора CRM-TMDW (Trace Metals in Drinking Water Standard, High Purity Standards, США).

Содержание Cl" и HCO3" оценивали методами объемного титрования; NO- и N^ — методом потенциометрии; SO^" — методом рентгенофлуо-ресцентного анализа с предконцентрированием по методу высушенной капли [Лубкова и др., 2022]. Содержание PO43- рассчитывали на основании результатов измерения в пробах фосфора методом

Таблица 1

Описание точек отбора образцов воды из родников городского округа Балашиха

№ пробы Координаты, с. ш., в. д. Описание места отбора Т, °С о, мкСм/см Расход, л/с

1 55,726062 37,954198 Два слабых родника на юг от моста автодороги к д. Фенино в 170 м на запад от Троицкой церкви 12,6 684 0,069

1а 55,726204 37,954284 10,6 892 0,071

2 55,732864 37,961184 Группа из 3 родников в 300 м от дороги, на восточном берегу небольшого пруда в Павлинском лесопарке. Образец воды для дальнейшего исследования отобран из среднего выхода левый 14,1 565 0,015

средний 13,6 557 0,060

правый 13,4 553 0,040

3 55,744138 37,966044 Родник в микрорайоне Керамик, на берегу пруда за памятником Павшим в боях 16,2 1270 0,008

4 55,756003 37,964726 Родник на левом берегу р. Пехорка у ст. Кучино 11,5 649 0,370

5 55,779979 37,932122 Родник у плотины-переезда (на р. Горенка) на Разинском шоссе. Слив из старой металлической трубы, сделана беседка 14,2 1250 0,054

5а 55,779986 37,932417 Необлагороженный родник в 10 м от т. 5 выше по склону 13,5 1120 0,013

6 55,784061 37,923545 Родник находится в Кучинском лесопарке, у Вишняковского пруда. 12,8 209 0,067

7 55,786510 37,915660 Два слабых родника в Кучинском лесопарке вблизи усадьбы Горенка на берегу р. Горенка водовмещающие отложения без признаков ожелезнения 11,5 537 0,036

7а ожелезненные водовмещаю-щие отложения 12 355 0,069

8 55,773900 37,983785 Восходящий родник в Кучинском лесопарке у оз. Заячье. Источник железистый, заключен в бетонные кольца высотой 1,5 м. Слив из щели между нижним и верхним кольцами. Родник дает начало широкому (1,5-2 м), «ржавому» ручью, впадающему в речку 9,7 196 —

9 55,730202 38,036565 Два слабых родника у смотровой площадки в районе Сав-вино на правом берегу р. Черная нисходящий 14,4 661 0,017

9а восходящий 13,2 935 0,067

ИСП-МС. ХПК определяли методом бихроматной окисляемости с фотометрическим окончанием (спектрофотометр РогйаЬ 501, Великобритания) [ГОСТ 31859-2012].

На основании полученных аналитических данных выполнен термодинамический расчет растворенных форм нахождения микрокомпонентов (Ва, Sr, Fe, Мп, Zn, С^ N1, Со, Си и РЬ) в водах с использованием программы Visual-MINTEQ, разработанной в Королевском технологическом институте (Стокгольм, Швеция) [https://vminteq.lwr.kth.se]. При расчете обычно используют четыре типа баз данных: база данных для отдельных компонентов, основная база термодинамических данных, база данных для твердых фаз и база данных для гауссовой модели комплексообразования с растворенным органическим веществом. Мы при выполнении своих расчетов применяли базы данных сотр_2008^Ь, Шегто. vdb, type6.vdb и gaussian.vdb соответстственно. Благодаря тому, что ведется постоянная работа по усовершенствованию программного комплекса, наборы термодинамических констант, использованные в этих встроенных базах, согласованы между собой и позволяют получить достоверные результаты.

Исходный состав системы задавали по результатам химических анализов (табл. 2, 3), при этом параметр DOC (Dissolved Organic Carbon), необходимый для расчета комплексообразования с органическими кислотами в соответствии с Гауссовой моделью растворенного органического вещества (Gaussian DOM), рассчитывали как D0C=0,375-XnK, где 0,375=М(С)/М(О2)=12/32. Такой подход традиционно используется, в частности, в работах сотрудников Карельского научного центра [Лозовик и др., 2007].

Для графического изображения макрокомпо-нентного состава вод использованы диаграммы Стиффа [Stiff, 1951] и Пайпера [Piper, 1944], построенные с помощью модуля GSS программного пакета The Geochemist's Workbench (GWB) в варианте бесплатной версии GWB Community Edition [https:// www.gwb.com].

Результаты исследований и их обсуждение. Согласно геологическим и гидрогеологическим картам масштаба 1:200 000 (листы N-37-II, N-37-III), а также объяснительным запискам к этим картам [Геологическая..., 1975; Государственная..., 2001] опробованные родники дренируют различные водоносные горизонты: калининский аллювиальный

Таблица 2

Макрокомпонентный состав вод родников городского округа Балашиха

№ pH ХПК, М Ca2+ Mg2+ Na+ K+ nh4+ HCO3- SO42- Cl- NO-

пробы мг О/л мг/л

Калининский аллювиальный водоносный горизонт (a III kl)

5 6,3 35 673 69,1 13,4 126 10,3 3,7 110 75,0 233 33,0

5а 6,3 20 577 52,8 12,7 113 5,6 3,1 100 47,6 193 49,2

Локально-слабоводоносный микулинско-калининский озерно-болотный водоносный горизонт (l,b III mk-kl)

6 5,3 6 130 18,2 5,9 5,4 1,1 0,5 15 45,5 5,4 33,3

Донской-московский водно-ледниковый водоносный горизонт (f,lg I ds-II ms)

4 6,9 8 459 79,5 17,9 18,2 2,3 1,1 190 81,4 42,0 26,8

7 6,6 17 414 81,5 9,7 7,7 3,9 1,5 181 107 10,2 11,4

7а* 6,6 6 277 54,5 5,0 4,8 2,3 0,8 143 54,8 8,3 3,4

9 6,8 7 488 80,3 15,1 29,3 3,0 1,3 173 89,3 34,5 61,8

Волжский водоносный горизонт (J3v)

1 6,0 16 430 65,6 14,7 37,1 6,5 4,7 80 125 68,7 27,1

1а 6,0 12 563 93,4 18,7 47,9 5,1 2,5 93 149 120 33,3

2 5,5 17 346 42,7 10,2 42,0 2,5 1,6 42 125 53,8 26,7

Воды спорадического распространения в бат-келловейских отложениях (J2bt-k)

8 6,7 <2 150 25,7 5,0 2,8 1,1 0,4 85 27,4 2,2 0,6

Верхнегжельский водоносный горизонт (C3g2)

9а 6,8 9 614 122 22,1 29,0 2,3 1,1 176 114 119 29,0

ПВЗВ 6,8 — 354 38,3 16,5 23,8 2,74 — 222 18,2 15,9 2,13

РМ — — 85,1 11,9 2,98 5,52 1,72 — 48,6 8,4 5,92 —

Примечания. Состав вод родника, вероятно, формируется в результате подтока вод спорадического распространения в бат-келловейских отложениях; прочерк — информация отсутствует; ПВЗВ — среднее содержание в подземных водах зоны выщелачивания умеренного климата, по [Шварцев, 1998]; РМ — среднее содержание в реках мира, по [МеуЬеск е! а1., 2004].

(n=2), локально-слабоводоносный микулинско-калининский озерно-болотный (n=1), донской-московский водно-ледниковый (n=4), волжский (n=3), воды спорадического распространения в бат-келловейских отложениях (n=1) и верхнегжельский водоносный горизонт (n=1).

Результаты определения макрокомпонентного состава вод родников представлены в табл. 2 и на диаграммах Стиффа, отражающих эквивалентный состав воды в каждом пункте опробования (рис. 2); содержание растворенных форм микроэлементов приведено в табл. 3.

По результатам обобщения данных по макро-компонентному составу была построена классификационная диаграмма Пайпера [Piper, 1944]. Различия в катионном составе вод дренируемых горизонтов не существенны, воды преимущественно кальциевые и магниево-кальциевые, за исключением кальциево-натриевых вод калининского аллювиального горизонта. В наибольшей степени воды отличаются по анионному составу (рис. 3).

Родники 5 и 5а дренируют воды калининского горизонта аллювиальных отложений 2-й надпойменной террасы, сложенные песками с галькой в основании, изредка с прослоями суглинков. Воды

слабокислые, близкие к нейтральным (рН 6,3), с минерализацией 0,58-0,67 г/л, хлоридные кальциево-натриевые. Согласно работам [Всеволожский, 1983; Питьева, 1983] такой нетипичный для четвертичных отложений состав вод может быть связан с восходящей разгрузкой глубоких соленых подземных вод позднедевонского возраста.

Воды родника 6 слабокислые (рН 5,3), ультрапресные (М 0,13 г/л), нитратно-сульфатные кальциевые. Под отложениями московской морены, к которым приурочен выход этого родника, согласно карте четвертичных отложений (лист N-37-11), в виде отдельных линз залегают озерно-болотные отложения среднего и верхнего звена неоплейстоцена. Мы предполагаем, что родник дренирует воды локально-слабоводоносного микулинско-калинин-ского озерно-болотного горизонта. В пользу этого свидетельствует то, что в водах болотных отложений обычно присутствует в заметном количестве ион аммония и сероводород, которые, окисляясь, образуют нитрат- и сульфат-ионы. Таким образом, нитраты в воде родника, скорее всего, имеют природное происхождение.

Родники 4, 7, 7а и 9 дренируют донской-московский водно-ледниковый водоносный горизонт,

Рис. 2. Макрокомпонентный состав вод родников (диаграммы Стиффа). Основа — геологическая схема четвертичных отложений района исследований (составлена по материалам [Геологическая и гидрогеологическая., 1975; Геологическая карта четвертичных.,

1998; Государственная геологическая карта., 2001]) 1 — озерные и болотные отложения, торф, оторфованные суглинки, сапропели (до 6-8 м); 2 — аллювиальные отложения пойм, пески с гравием и галькой, суглинки, супеси, местами оторфованные (до 20 м); 3 — микулинский горизонт — валдайский надго-ризонт, озерные и болотные отложения, глины, суглинки, супеси с прослоями торфа, песка (до 16 м); 4 — мончаловский-осташ-ковский горизонты, аллювиальные отложения первой надпойменной террасы, пески, суглинки, в основании песчано-гравийные отложения (до 16 м); 5 — калининский горизонт, аллювиальные отложения второй надпойменной террасы (до 8 м); 6-10 — московский горизонт: 6 — аллювиально-флювиогляциальные отложения третьей надпойменной террасы (в области московского оледенения), пески, супеси (до 6-10 м); 7 — водно-ледниковые отложения времени отступания ледника, пески, супеси, суглинки (до 14 м); 8 — водно-ледниковые отложения времени максимального распространения ледника, пески, супеси, суглинки (до 12 м); 9 — ледниковые отложения-основная морена, суглинки с гравием, галькой и валунами, отторженцы дочетвертичных отложений (5-25 м, иногда до 40 м); 10 — ледниковые отложения-конечная морена, суглинки валунные, пески, валунно-галечные отложения (до 40 м); 11 — лихвинский горизонт, озерные и болотные отложения, глины, суглинки, торф (до 9 м); 12 — донской-московский горизонты, нерасчлененный комплекс водно-ледниковых, аллювиальных и озерных отложений, пески, супеси, суглинки (до 12 м); 13 — Мучкапский горизонт. Рославльская серия. Озерные и болотные отложения. Пески, глины, торф (до 10 м); 14-15 — донской горизонт: 14 — водно-ледниковые отложения времен отступания ледника, пески, суглинки, глины (до 27 м); 15 — ледниковые от-ложения-основная морена, валунные суглинки с линзами песка и отторженцами дочетвертичных и четвертичных пород (обычно до 10-20 м, местами до 44 м); 16 — дочетвертичные отложения; 17 — родники, где произведен отбор воды; 18 — Опорная скважина для построения геологического профиля четвертичных отложений; 19 — граница верхнегжельского водоносного горизонта; 20 — граница южной части городского округа Балашиха (Московская область)

Таблица 3

Обобщенные формулы ионного состава вод водоносных горизонтов

Название горизонта Формулы ионного состава (наши данные) Формулы ионного состава, [Геологическая и гидрогеологическая..., 1975]

Калининский аллювиальный водоносный горизонт, a III kl (n=2) M Cl(61 - 63)НСОз(17 - 19)SO4(11 - 15)МОз(5 - 91 0,58-0,67 Na(53 _ 56) Ca(30 - 34)Mg(11 - 12)K(2 - 3) Cl44 SO435 HCO321 M06-4-3— 0,6 Na52 Ca33 Mg14 Cl40 SO4 40 HCO3 20 M0 4-4-3— 0,4 Ca61 Na33 Mg6

Локально-слабоводоносный микулинско-калининский озерно-болотный водоносный горизонт, l,b III mk-kl (n=1) M SO450 NO329 HCO313 Cl10 0 13 Ca55 Mg29 Na14 K2 -

Донской-московский водно-ледниковый водоносный горизонт, f,lg I ds-II ms (n=4) M0 28 0 49 HCO3(43-62)SO4(26-39)Cl(5-18)NO3(2- 15)pH(6, 9) 0,28-0,49 Ca(61 - 80) Mg(12 - 23) Na(6 -19) K(1 - 2) ljr HCO375 SO414 Cl11 M0 4-3-4- 0 4 Ca46 Mg29 (Na+K)25 ljr HCO367 SO419 Cl14 M0 2-3-4- 0 2 Ca83 Mg17

Волжский водоносный горизонт, J3v (n=3) M0 35 0 56 SO4(36 - 50)Cl(29 - 40)HC°3(13 - 21)NO3(6 - 8) pH (5 , 5 - 6) 0,35-0,56 Ca(44 - 55) Na(25 - 38)Mg(17 - 19)K(1 - 3) „ Cl47 SO441 HCO312 M0 5-4-3— 0 5 Ca88 Mg9 (Na+K)3 SO447 HCO336 Cl17 M0 7-4-3- 0,7 Na42 Ca41 Mg17

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Воды спорадического распространения в бат-келловейских отложениях, J2bt-k (n=1) HCO3 68 SO4 28 Cl4 M0 I5-3-4-pH6 ,7 0 15 Ca66 Mg18 Fe10 Na5 K1 -

Верхнегжельский водоносный горизонт, C3g2 (n=1) Cl37HCO332SO426NO35 M0 61-3-4-—pH6 ,8 0 61 Ca66 Mg20 Na13 K1 „ HCO359 Cl30 SO411 M0 8-3-4- 0 8 Ca63 Mg22 (Na + K)14 „ SO477 HCO321 Cl12 M 4 3 0 2 Ca51 Mg29 (Na + K)20 „ HCO366 SO432 Cl12 M0 3-3-4- 0 3 Ca67 Mg31 (Na + K)2

Примечания. Прочерк — информация отсутствует; п — число опробованных родников.

который распространен повсеместно, залегает на верхнеюрском региональном водоупоре и перекрыт отложениями московской морены. Водовмещающие породы представлены песками с мелкой галькой и гравием, различной степени глинистости; фильтрационные свойства - от сотых долей до 4,0-12,7 м/сут. Воды нейтральные (рН 6,6-6,9), с минерализацией 0,41-0,49 г/л, сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые. Необходимо отметить, что в месте выхода родника 7а водовмещающие породы ожелезнены, а воды существенно менее минерализованы (М 0,27 г/л) по сравнению с водой родника 7. Мы предполагаем, что состав воды из этого выхода формируется в результате подтока вод спорадического распространения в бат-келловейских отложениях. Эти воды выходят на поверхность в виде восходящего родника 8. Воды нейтральные (рН 6,7), ультрапресные (М 0,15 г/л), сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые. Характерная особенность вод — высокое содержание

железа (6,74 мг/л (по нашим данным, табл. 3) и около 6 мг/л согласно [Геологическая..., 1975]), что обусловлено наличием включений пирита и углистых вкраплений. При бурении скважин отложения этого горизонта, представленные мелкозернистыми водо-содержащими песками, обычно проходят без опробования, перекрывают трубами и не эксплуатируют, так как воды горизонта, смешиваясь с каменноугольными, могут понижать питьевые качества последних.

Выходы родников 1, 1а и 2 приурочены к местам распространения волжских отложений (лист N-37-11), воды дренируют волжский водоносный комплекс. По результатам анализа установлено, что воды слабокислые (рН 5,5-6,0), характеризуются минерализацией 0,35-0,56 г/л, хлоридно-сульфатные (или сульфатно-хлоридные) натриево-кальциевые. Согласно [Геологическая., 1975] состав вод волжского горизонта крайне разнообразен; встречаются гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-сульфатные,

■ 4

• 7

♦ 7а А 9

Рис. 3. Диаграмма Пайпера для макроком-понентного состава вод родников городского округа Балашиха, по [Piper, 1944]. В водах родника 6 одим из основных ионов — нитрат-ион, содержание которого не учитывалось при построении диаграммы

,60 Ъ.

%мг-экв

— Ca --- er -

Номера родников и водоносные горизонты

5а Калининский аллювиальный (а III kl)

Локально-слабоводоносный 6 микулинско-калининский

озерно-болотный (l,b III mk-kl)

ш 1а ▲ 1

• 2

• 8

Донской-московский водно-ледниковые (f,lg I ds-II ms)

Волжский (J3v)

Воды спорадического распространения в бат-келловейских отложениях (J2bt-k)

• 9а Верхнегжельский (C3g2)

хлоридно-сульфатные, по катионам — кальциевые, кальциево-магниевые, кальциево-натриевые воды. Водоносный комплекс используется местными жителями для питьевых и хозяйственных целей из родников и колодцев.

Воды восходящего родника 9а, по всей видимости, дренируют верхнегжельский водоносный горизонт, контуры которого на этой территории (согласно гидрогеологической карте, лист N-37-111) показаны, как залегающего ниже первого от поверхности водоносного горизонта. Воды околонейтральные (рН 6,8), с минерализацией 0,61 г/л, сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридные кальциевые.

Сравнительный анализ полученных данных по ионному составу воды с фондовыми материалами [Геологическая., 1975] в целом свидетельствует о их соответствии (табл. 3). Отметим, что ионный состав водоносных горизонтов, установленный в ходе гидрорежимных наблюдений при составлении

гидрогеологической карты, характеризуется высокой вариабельностью.

Разгрузка родников происходит преимущественно вдоль берегов рек Пехорка (1, 1а, 2, 4) и Горенка (5, 5а, 6, 7, 7а). Сопоставление полученных нами результатов с данными по макрокомпонентному составу р. Горенка за 2006-2009 гг. [Майджи, 2011] и р. Пехорка за 2020 г. [Новиков, 2020] показало, что состав речных вод в целом аналогичен составу вод родников. Основные отличия наблюдаются для нитрат-иона и иона аммония, содержание которых в водах родников в среднем в 2-4 раза выше, чем в речных водах. Несмотря на преимущественно повышенное содержание, концентрация нитрат-иона в воде родников не превышает ПДК питьевых вод (45 мг/л) [СанПиН 1.2.3684-21]. Сверхнормативное содержание иона аммония (более 1,5 мг/л) установлено для вод калининского аллювиального и волжского водоносных горизонтов (1,6-4,7 мг/л).

Таблица 4

Содержание растворенных форм микроэлементов в водах родников городского округа Балашиха

№ пробы Sr Ba Fe Mn Zn Ni Cu Co Cd Pb Al Ti Rb V Cr As Se Mo U Ag

мкг/л

Калининский аллювиальный водоносный горизонт (a III kl)

5 448 91 139 5,1 5,7 5,6 4,51 0,46 0,35 0,11 62 1,88 4,33 3,39 1,47 2,44 1,03 0,89 0,31 0,05

5а 335 45 145 29 13,1 2,9 3,60 0,58 0,22 0,17 76 1,98 3,08 2,61 0,73 1,57 0,43 0,26 0,04 0,07

Локально-слабоводоносный микулинско-калининский озерно-болотный водоносный горизонт (l,b III mk-kl)

6 180 30 42 10 8,9 3,2 1,55 1,94 0,31 0,14 82 1,86 0,85 1,10 0,60 0,62 0,07 0,06 0,04 0,06

Донской-московский водно-ледниковый водоносный горизонт (f,lg I ds-II ms)

4 140 14 167 70 3,4 2,0 1,13 0,21 0,00 0,13 48 2,26 0,74 0,67 1,29 0,79 0,37 0,39 0,85 0,07

7 1300 19 101 299 3,2 1,8 3,56 0,32 0,06 0,14 89 2,29 1,86 0,86 1,63 1,03 0,16 1,95 1,83 0,05

7а 877 11 31 88 3,3 1,3 2,65 0,23 0,02 0,13 74 1,61 1,04 0,65 1,03 0,92 0,26 1,32 0,93 0,06

9 271 109 46 0,8 4,3 3,6 1,22 0,25 0,03 0,13 30 2,02 0,88 2,82 1,45 0,48 0,26 0,13 0,15 0,05

Волжский водоносный горизонт (J3v)

1 273 92 115 51 10,5 14,4 1,96 0,33 0,10 0,18 56 2,62 1,18 0,58 2,00 1,10 0,88 0,12 0,16 0,03

1а 304 73 144 46 9,1 11,7 2,13 0,93 0,09 0,14 80 2,98 1,19 1,03 1,48 1,45 0,54 0,15 0,30 0,06

2 200 68 349 143 15,1 17,4 1,65 1,66 0,21 0,21 76 3,48 0,79 0,62 0,63 1,45 0,49 0,03 0,03 0,02

Воды спорадического распространения в бат-келловейских отложениях (J2bt-k)

8 93 22 6740 171 9,3 0,8 1,16 0,11 0,01 0,22 42 1,11 0,84 0,18 0,70 2,91 <0,05 0,13 0,01 0,04

Верхнегжельский водоносный горизонт (C3g2)

9а 211 102 101 68 5,8 4,8 1,89 0,28 0,08 0,18 90 2,73 1,12 2,60 1,06 1,01 0,31 0,42 15,4 0,06

ПДК 7000 100 300 100 5000 100 1000 100 1 30 200 100 — 100 50 10 10 70 15 50

ПВЗВ 185 25,3 689 59 42,8 3,45 4,85 0,34 0,15 3,10 165 8,82 2,55 1,28 2,83 1,64 0,64 0,89 0,51 0,24

РМ 60 23,0 66 34 0,60 0,80 1,48 0,15 0,08 0,08 32 0,49 1,63 0,71 0,70 0,62 0,07 0,42 0,37 —

Примечания. Прочерк — информация отсутствует; ПДК — предельно-допустимая концентрация химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, согласно [СанПиН 1.2.3684-21]; ПВЗВ — среднее содержание в подземных водах зоны выщелачивания умеренного климата [Шварцев, 1998]; РМ — среднее содержание в реках мира, по [СаШагае! е! а1., 2014].

Содержание большинства изученных микроэлементов (табл. 4) находятся на уровне, характерном для подземных вод зоны выщелачивания умеренного климата [Шварцев, 1998], и в целом соответствует усредненному содержанию в поверхностных водотоках [СаШа^е! е! а1., 2014], в которые осуществляется их разгрузка.

Наименьшие вариации (в 2-5 раз) характерны для содержания (мкг/л) РЬ (0,11-0,22), А1 (30-90), Т (1,11-3,48), Сг (0,6-2,0), Ag (0,02-0,07), Си (1,13-4,51), Zn (3,2-15,1), Rb (0,74-4,33) и Аз (0,48-2,91). Различия в 10-20 раз установлены для Ва (11-92), Sr (931300), Со (0,11-1,94), V (0,18-3,39), Se (<0,05-1,03) и N1 (0,8-17,4); в 50-100 раз — для Мо (0,03-1,95) и Са (<0,01-0,35). Несмотря на существенные вариации, содержание микроэлементов не превышает ПДК питьевых вод [СанПиН 1.2.3684-21], что свидетельствует об отсутствии существенного загрязнения подземных вод городского округа Балашиха.

Наибольшие вариации содержания в водах родников установлены для Fe, Мп и и. Концентра-

ция железа варьирует в диапазоне 31-6740 мкг/л. Максимальное содержание характерно для вод спорадического распространения в бат-келловейских отложениях (родник 8), что обусловлено включениями пирита в водовмещающих отложениях и анаэробными условиями формирования подземных вод, в которых железо находится в двухвалентном состоянии. При прямом водосборе из родника вода прозрачная, без помутнения и изменения окраски, однако под воздействием воздуха двухвалентное железо окисляется и выпадает в виде красновато-коричневого осадка его оксидов и гидроксидов ниже места выхода родника. Содержание железа в момент отбора из родника значительно (более чем в 20 раз) превышает ПДК питьевых вод [СанПиН 1.2.3684-21], однако в результате окисления и осаждения железа уже в течение суток содержание его растворенных форм снижается до 180-200 мкг/л, что ниже нормативных показателей. Содержание железа в воде остальных родников достаточно однородно (31-349 мкг/л). Незначительное превышение ПДК

питьевых вод (до 1,2 раз) установлено в роднике 2, дренирующем волжский водоносный комплекс. Отметим, что гидрохимические аномалии растворенных форм железа (и марганца) с превышением ПДК периодически фиксируются в отдельных родниках Московского региона [Швец и др., 2002; Савенко и др., 2020]. Железо в воде относится к третьему классу опасности (умеренно опасные вещества), за величину ПДК приняты оценки по органолепти-ческому показателю вредности (запах, цвет, вкус). Подчеркнем, что Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) нормативная величина для железа не предлагается, но указано, что величина до 2 мг/л не представляет угрозы для здоровья [Guidelines., 2017].

Концентрация Mn в воде родников варьирует в широком диапазоне (0,8-299 мкг/л). Как один из самых распространенных металлов в земной коре, марганец обычно сопутствует железу. Повышенное содержание Mn (143 и 171 мкг/л), незначительно превышающее ПДК питьевых вод (до 1,7 раз), зафиксировано в воде родников 2 и 8, которая, как отмечено ранее, характеризуется максимальной концентрацией железа. Отсутствие сверхнормативного содержания других токсичных металлов указывает на природный источник. Наиболее неоднородны по содержанию микроэлемента воды донского-московского водно-ледникового водоносного горизонта. Максимальное содержание Mn (299 мкг/л), превышающее ПДК в 3 раза, зафиксировано в воде родника 7, дренирующего этот водоносный горизонт. Родник находится вблизи горнолыжного курорта «Лисья гора», при обустройстве которого использовали отходы литейного производства, в почвах в этом районе наблюдалось повышенное содержание марганца [Заикина и др., 2012]. Отметим, что марганец в воде, как и железо, относится к третьему классу опасности (умеренно опасные вещества), лимитирующий показатель вредности — органолептический. Повышенные содержания марганца преимущественно неблагоприятно сказываются на состоянии магистральных водопроводов за счет отложения осадка его оксидов в системе распределения. Санитарная нормативная величина для марганца, рассчитанная ВОЗ исходя из верхней границы диапазона поступления микроэлемента в организм, составляет 0,4 мг/л [Guidelines., 2017], что выше наблюдаемых значений в воде исследованных родников.

Максимальная вариация (более 3 порядков) характерна для урана (0,01-14,7 мкг/л). Повышенное содержание элемента наблюдается в водах родника 9а, предположительно дренирующего верхнегжельский водоносный горизонт. Концентрация урана не превышает ПДК питьевых вод (15 мкг/л) и значительно ниже нормативной величины, установленной ВОЗ (30 мкг/л) [Guidelines., 2017].

Результаты термодинамических расчетов растворенных форм нахождения микроэлементов представлены на рис. 4. Основная часть Ba, Sr и Fe

находится в растворе в виде свободных ионов (более 90%). На распределение по формам нахождения остальных элементов существенно влияет анионный состав вод. Для Мп (91-96%), Со (86-95 %), N1 (81-92%), Zn (86-94%) и Са (68-94%) также в большей степени характерны свободные ионы. В сульфатно-гидрокарбонатных водах донского-московского и верхнегжельского горизонтов при околонейтральных значениях рН около 12, 8, 5 и 4% растворенных N1, Со, Zn и Мп соответственно находится в форме гидрокарбонатных комплексов. В водах бат-келловейских отложений за счет того, что они ультрапресные, доля гидрокарбонатных комплексов уменьшается в 2 раза. Для остальных типов вод карбонатные комплексы не характерны. Доля сульфатных комплексах этих элементов находится в диапазоне 3-10%. Для Мп и Со другие комплексы не характерны. До 8% N1 и Zn связано с растворенным органическим веществом.

Кадмий — единственный из рассмотренных элементов, для которого в расчетах при увеличении содержания в воде хлорид-иона в заметном количестве получен хлоридный комплекс: 11, 15 и 25% в водах волжского, верхнегжельского и калининского горизонтов соответственно. Для остальных элементов образование хлоридных комплексов даже в хлоридных водах не характерно (менее 1%).

Распределение по формам нахождения в воде Си и РЬ схожее и значительно отличается от остальных элементов. В сульфатно-гидрокарбонатных водах при рН 6,6-6,9 (воды донского-московского и верхнегжельского горизонтов; родники 4, 7, 7а, 9, 9а) Си и РЬ в среднем находятся в виде гидрокарбонатных комплексов (48 и 42%), свободных ионов (30 и 24%) и органических комплексов (18 и 28% соответственно).

В ультрапресных водах спорадического распространения в бат-келловейских отложениях доля свободных ионов Си и РЬ увеличивается до 47 и 39% за счет уменьшения доли комплексных соединений. При понижении рН до 5,5-6,3 и смене состава на сульфатно-хлоридный (волжский водоносный горизонт, родники 1, 1а, 2), а затем на преимущественно хлоридный (калининский аллювиальный водоносный горизонт, родники 5, 5а) доля карбонатных комплексов уменьшается до 2-6 и 4-8%, а органических увеличивается до 48-60 и 60-70% и более (для Си и РЬ соответственно). При дальнейшем понижении рН до 5,3 и смене состава на нитратно-сульфатный (микулинско-калининский озерно-болотный водоносный горизонт, родник 6) карбонатные комплексы исчезают практически полностью за счет еще большего увеличения доли комплексов, связанных с органическим веществом. Сульфатные комплексы везде играют подчиненную роль (не более 4% для Си и 6% для РЬ).

Полученное в результате термодинамических расчетов распределение форм нахождения микроэлементов в водах родников городского округа Бала-

Рис. 4. Результаты термодинамических расчетов распределения растворенных форм нахождения микроэлементов в водах родников городского округа Балашиха, % от общего содержания растворенных форм: 1 — свободные ионы, 2 — карбонатные комплексы, 3 — сульфатные комплексы, 4 — хлоридные комплексы, 5 — нитратные комплексы, 6 — комплексы с органическими кислотами,

7 — гидроксокомплексы

шиха в целом согласуется с ранее опубликованными данными о поверхностных пресноводных водоемах, не испытывающих значительной антропогенной нагрузки [Громова и др., 2016; Липатникова, Лубкова, 2021; Lipatnikova е! а1., 2016].

Заключение. Воды родников городского округа Балашиха пресные, с минерализацией 130-670 мг/л (в среднем 430 мг/л), значения рН от слабокислых до околонейтральных (рН 5,3-6,9).

Установлены различия в макрокомпонентном составе вод родников в зависимости от дренируемого водоносного горизонта: хлоридные кальцие-во-натриевые воды характерны для калининского аллювиального водоносного горизонта; нитратно-сульфатные магниево-кальциевые для локально-слабоводоносного микулинско-калининского озерно-болотного горизонта; сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые для донского-московского водно-ледникового горизонта; хлоридно-сульфатные кальциевые (до натриево-кальциевых и магниево-кальциевых) для волжского горизонта; сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые с высоким содержанием железа для вод спорадического распространения в бат-келловейских отложениях; сульфатно-гидрокарбо-натно-хлоридные кальциевые для верхнегжельского водоносного горизонта.

Воды родников характеризуются преимущественно повышенным содержанием нитрат-иона (до 44 мг/л), которое, однако, не превышает ПДК

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Балабанов И.В., Смирнов С.А. 500 родников Подмосковья. М.: Издатель И.В. Балабанов, 2006. 184 с.

Бударина В.А., Косинова И.И., Попов В.И., Яковлев Ю.В. Методология и правовое обоснование структуры размещения особо охраняемых природных территорий. Воронеж: Истоки, 2015. 224 с.

Васильева Е.Ю. Геоэкология родниковых вод Сергиево-Посадского района Московской области: Автореф. канд. дисс. М., 2009. 25 с.

Всеволожский В.А. Пояснительная записка к карте подземного стока Нечерноземной зоны РСФСР (за исключением горной части Урала и Калининградской области). Масштаб 1:500 000. М: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 30 с.

Геологическая и гидрогеологическая карты СССР масштаба 1:200 000. Серия Московская. Лист N-37-111. Объясн. зап. М., 1975. 154 с.

Геологическая карта четвертичных отложений Московской области [Карты]. 1:500 000 // Карта четвертичных отложений / Под ред. Н.И. Сычкина. М.: МПР РФ, 1998.

ГОСТ 31859-2012. Вода. Метод определения химического потребления кислорода: межгосударственный стандарт (дата введения 2014-01-01). М.: Стандартинформ, 2014. 11 с.

Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Изд. 2-е. Серия Московская. Лист N-37-11 (Москва) // Объясн. зап. СПб.: Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2001. 130 с.

Громова В.А., Шестакова Т.В., Липатникова О.А. Эколого-геохимическая оценка состояния поверхностных водотоков в зоне влияния хвостохранилища Урупского горно-обогатительного комбината // Вест. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2016. № 5. С. 39-46.

питьевых вод. Кроме того, для вод калининского аллювиального и волжского водоносных горизонтов установлено сверхнормативное содержание иона аммония (1,6-4,7 мг/л).

Концентрация микроэлементов в водах родников находится, как правило, на уровне, характерном для подземных вод зоны выщелачивания, и за редким исключением не превышает ПДК химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Сверхнормативное содержание установлено в воде отдельных родников для марганца и железа, нормирование которых проводится по органолептическо-му показателю вредности, при этом наблюдаемые значения ниже санитарной нормативной величины, установленной Всемирной организацией здравоохранения исходя из верхней границы диапазона поступления микроэлемента в организм.

Термодинамический расчет растворенных форм нахождения микроэлементов в водах обследованных родников показал, что для Sr, Ва, Fe, Мп, Zn, N1, Со, Са, преобладающие формы — свободные ионы, для Си и РЬ — карбонатные комплексы и комплексы с органическим веществом.

Финансирование. Работа выполнена в рамках госбюджетной темы «Развитие комплексных методов физической, прогнозно-поисковой и экологической геохимии» (контракт № 5-3-2021, номер ЦИТИС: 121061600048-7).

Заикина И.В., Назаров А.А., Антипов М.А., Салменкова С.В. Оценка загрязняющих веществ, поступающих в педосферу и гидросферу от горнолыжного курорта «Лисья гора» // Приро-дообустройство. 2012. № 4. С. 19-22.

Зеегофер Ю.О., Клюквин А.Н., Пашковский И.С., Рошаль А.А. Постоянно действующие модели гидролитосферы территорий городских агломераций (на примере Московской агломерации). М.: Наука, 1991. 198 с.

Лиманцева О.А. Условия формирования химического состава родниковых вод на территории Москвы и прогноз его изменения под влиянием техногенной нагрузки: Автореф. канд. дисс. М., 2004. 23 с.

Липатникова О.А., Лубкова Т.Н. Формы нахождения микроэлементов в природных водах водоемов канала имени Москвы и Волго-Балтийской системы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2021. № 1. С. 110-116.

Лозовик П.А., Морозов А.К., Зобков М.Б. и др. Аллохтонное и автохтонное органическое вещество в поверхностных водах Карелии // Водные ресурсы. 2007. Т. 34, № 2. С. 225-237.

Лубкова Т.Н., Липатникова О.А., Филатова О.Р., Балыко-ва И.В. Рентгенофлуоресцентный анализ сульфат-иона в водных растворах по методу высушенной капли с использованием портативного спектрометра // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2022. № 2. С. 59-67.

Майджи О.В., Бухарова А.Р. Ландшафтный парк усадьбы Горенки // Вестн. Рос. гос. аграрного заочного ун-та. 2011. № 11. С. 43-48.

Новиков А.В., Сумарукова О.В., Ширяева М.А. Аспекты управления экологической безопасностью на водосборе реки Пехорка // Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. «Экология. Риск. Безопасность». Курган, 2020. С. 121-124.

Официальный сайт Администрации Городского округа Балашиха. URL: http://www.balashiha.ru/ (дата обращения: 22.10.2021).

Официальный сайт Регионального информационного агентства Московской области РИАМО. URL: https://riamo.ru/ (дата обращения: 04.09.2021).

Питьева К.Е. Пояснительная записка к карте районирования по условиям формирования химического состава грунтовых вод Нечерноземной зоны РСФСР (за исключением горной части Урала и Калининградской области). Масштаб 1:500 000. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 44 с.

Позднякова И.А., Кожевникова И.А., Костикова И.А., ТомсЛ.С. Оценка условий взаимосвязи водоносных горизонтов на основе крупномасштабного картирования геологического строения и гидрогеологических условий г. Москвы // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2012. № 6. С. 527-539.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Программный пакет The Geochemist's Workbench (GWB). URL: https://www.gwb.com (дата обращения: 03.06.2021).

Савенко А.В., Савенко В.С., Покровский О.С. Микроэлементы в водах родников Москвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2020. № 1. С. 69-80.

СанПиН 1.2.3684-21. Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противо-эпидемических (профилактических) мероприятий (Зарегистрировано в Минюсте России 29.01.2021 № 62297). URL: https:// docs.cntd.ru/document/573536177 (дата обращения: 22.01.2022).

Фисун Н.В. Экологический потенциал эколого-гидрогеоло-гических систем в зоне влияния Кучинского полигона твердых бытовых отходов (Московская область) // Изв. вузов. Геология и разведка. 2018. № 3. С. 58-64.

Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М.: Недра, 1998. 367 с.

Швец В.М., Лисенков А.Б., Попов Е.В. Родники Москвы. М.: Научный мир, 2002. 160 с.

Gaillardet Y. Viers Y., Dupre B. Trace elements in river water. Ch. 7.7 // Treatise on Geochemistry: Second Edit. Elsevier Ltd. 2014. Vol. 7. P. 195-235.

Guidelines for drinking-water quality: 4th ed. Geneva: World Health Organization, 2017. 564 р.

Gustafsson J.P. Программный пакет Visual-MINTEQ. Версия 3.1. URL: https://vminteq.lwr.kth.se (дата обращения: 21.09.2021).

Lipatnikova O.A., Lubkova T.N., Yablonskaya D.A. Approaches to water quality management in water supply sources (by the example of the Ivankovsky and Vyshnevolotsky reservoirs, Russia // 16th Internat. Multidisciplinary Scien. Geoconference SGEM 2016. Conference proceed., Vol. 3 of Water Resources. Forest, Marine and Ocean Ecosystems. 2016. P. 35-42.

Meybeck M. Global occurrence of major elements in rivers // Treatise on Geochemistry. Vol. 5. Amsterdam: Elsevier-Pergamon, 2004. P. 207-223.

Piper A.M. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water-analyses // Transactions, Amer. Geophys. Un. 1944. Vol. 25, N 6. P. 914-928.

Stiff H.A. The interpretation of chemical water analysis by means ofpatterns // J. Petrol. Technology. 1951. Vol. 3, N 10. P. 15-17.

Статья поступила в редакцию 31.10.2022, одобрена после рецензирования 02.11.2023, принята к публикации 22.05.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.