ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВЯТОГО ИСТОЧНИКА ИЛИИ ПРОРОКА В СЕЛЕ ИЛОВАЙ-ДМИТРИЕВСКОЕ ПЕРВОМАЙСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО ОКРУГА ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

 Шипилова Евгения Александровна

преподаватель Центра-колледжа прикладных квалификаций Мичуринского государственного аграрного университета,

РФ, г. Мичуринск

Кострикин Александр Валентинович

д-р хим. наук, доцент Мичуринского государственного аграрного университета,

РФ, г. Мичуринск

АННОТАЦИЯ. Исследование посвящено определению экологии Святого источника Илии Пророка, находящегося в селе Иловай-Дмитриевское Первомайского муниципального округа Тамбовской области. А именно выявлению динамики некоторых геохимических показателей, определению концентрации содержания в воде потенциально опасных неорганических примесей, а также органики, в том числе некоторых патогенных микроорганизмов. Для определения геохимических показателей использовали известные методики, а также экспресс-тесты для определения качества питьевой воды. Наличие патогенной флоры определяли с помощью специального тестера с питательной средой для микроорганизмов. Исследование показало, что источник относится к родникам грунтовых поровых вод, нисходящий, эрозионный. По признакам выхода воды на поверхность – реокрен. По мощности водосброса – малодебитный. По степени изменчивости дебита – переменный. По температуре воды –  холодный. Среднее значение временной жесткости 5,66 ммоль-экв/л. А общая жесткость составляет примерно 250 мг/л. Минерализация в среднем равна 0,265 г/л. При исследовании  сухого остатка солей выяснилось, что основная масса неорганических примесей прихо­дится на карбонат кальция (CaCO₃). Органические примеси в воде отсутствуют. Патогенные микроорганизмы не обнаружены. Концентрация потенциально опасных веществ на ходится в пределах погрешности метода измерения.

Ключевые слова: Святой источник, село Иловай-Дмитриевское, дебит родника, бактериальный анализ.

 

Введение

Святой источник Илии Пророка села Иловай-Дмитриевское Первомайского муниципального округа Тамбовской области давно известен местным жителям. Первое исследование этого родника проводилось нами в 2021 – 2022 годах, целью которого был сбор и систематизация исторических данных, картографирование Святого источника и  ряда его  геохимических показателей. На  основе полученных данных была опубликована статья [7].

Цель исследования: определить экологию родника, выявить динамику некоторых геохимических показателей.

Задачи исследования: дать экологическую характеристику святого источника Илии Пророка с. Иловай-Дмитриевское Тамбовской области на основе оценки его геохимических показателей, а также санитарно‑эпидемиологической безопасности воды.

• определить геохимические показатели Святого источника: дебит, температуру воды, общую минерализацию.
• Провести анализ воды на содержание органических примесей и наличие патогенной микрофлоры.

Объект исследования – Святой источник Илии Пророка в селе Иловай-Дмитриевское Первомайского муниципального округа Тамбовской области.

Краткое описание Святого источника и его местоположения. Святой источник Илии Пророка находится в селе Иловай-Дмитриевское Первомайского муниципального округа Тамбовской области, на левом берегу реки Иловай на восточной окраине села. Источник относится к родникам грунтовых поровых вод, нисходящий, эрозионный. По признакам выхода воды на поверхность – реокрен, по мощности водосброса – малодебетный, по степени изменчивости дебита (отношению минимального дебита к максимальному) — переменный. По температуре воды родник относится к холодным.

Рисунок 1. Место выхода родника на поверхность

 

Святой источник хорошо обустроен. Над родником возведена часовня. А рядом построена купальня с купелью (рис. 2). Пройти к источнику можно по железному мосту.

Рисунок 2. Часовня над родником и купальня

 

Материалы и методы исследования

Для определения мощности водосброса родника использовали емкость с известным объемом и фиксировали время, за которое она полностью наполняется водой. Для измерения температуры воды использовали цифровой термометр с диапазоном измерения от -50 до +300°C. Температуру воды источника определяли погружением электронного термометра марки Кроматек ТР101 в струю воды, вытекающую из створа родника. Измерения проводили до получения стабильных показателей на термометре. Соленость родника измеряли следующими способами:

1) на взвешенные часовые стекла помещали по 5 мл (отбор пробы проводили пипеткой объемом 1 мл) исследуемой воды и нагревали в термошкафу при 105^оС в течение 1 часа. Часовые стёкла с сухим остатком охлаждали в эксикаторе над прокаленным хлоридом кальция, использующимся в качестве водоотнимающего средства. После охлаждения часовых стёкол до комнатной температуры, их вновь взвешивали. Нагревание часовых стекол с остатком и взвешивание производили до постоянной массы.

2) с помощью TDS-метра (солеметра) – прибора, измеряющего количество твердых растворенных веществ в воде. С диапазоном измерений 0 – 990 мг/л и погрешностью +/- 10%. Измерения проводили в соответствии прилагающимися с рекомендациями. Перед измерениями воду тщательно перемешивали. Затем погружали солеметр примерно на 3 см в воду, и фиксировали значение на экране. Результаты, полученные разными методами, находятся в хорошем согласии между собой.

Для определения перманганатной окисляемости в пробирку с реактивом (KMnO₄) налили 10 мл исследуемой воды (проба от 28.02.2026 г.). Плотно закрытую пробирку встряхивали до полного растворения реактива и выдерживали в условиях лаборатории в течение 20 минут. Значение перманганатной окисляемости определяли сравнением окраски раствора с соответствующим полем цветной шкалы.

Для определения уровня содержания в воде общего железа, не допуская высыпания реактива, наливали в пробирку 10 мл исследуемой воды (проба от 28.02.2026 г.), плотно закрывали пробирку и интенсивно встряхивали до полного растворения реактива. Выдерживали пробирку в условиях лаборатории в течение 3 минут. По истечении этого срока определили содержание общего железа в исследуемой воде путем сравнения окраски раствора с соответствующим полем цветной шкалы на упаковке.

Для выявления в воде патогенных микроорганизмов проводили бактериологический анализ пробы от 28.02.2026 года. Был применен специальный тестер «Биоконтроль». Использована питательная среда UTICagar). Проверку осуществляли на следующие патогенные микроорганизмы: энтеробактер (Enterobacter), сальмонелла (Salmonella), синегнойная палочка (Pseudomonasaeruginosa), энтерококк (Enterococcus), кишечная палочка (Escherichiacjli), стафилококк (Staphylococcus), протеус (Proteus). Анализ проводился в следующем порядке: пластину дипслайда с питательной средой погружали в пробу воду на 10-15 секунд. Затем помещали дипслайд обратно в пробирку и плотно закрывали её. Для прорастания бактериальных колоний пробирку выдерживали в темном месте 48 часов при комнатной температуре (23°C). По истечении указанного времени сравнивали цвет и форму бактериальных колоний с изображениями в справочной таблицы (рис. 3).

Рисунок 3. Справочная таблица для идентификации колоний микроорганизмов

 

Результаты и обсуждение

Результаты измерений геохимических показателей  сведены в таблицу 1.

 

Таблица 1.

Некоторые геохимические показатели Святого источника Илии Пророка

Дата отбора пробы	Геохимические показатели
	Дебит, м3/час	Температура воды, ° C	Временная жесткость, ммоль-экв/л	Соленость, г/л
10 октября 2021 года	0,284	+ 9,7	5,63	0,260
21 ноября 2021 года	0,346	+7,9	5,72	не изм.
11 декабря 2021 года,	0,310	+8,2	5,81	не изм.
22 января 2022 гада	0,256	+7,4	5,66	0,200
19 февраля 2022 года	0,284	+7,0	5,49	не изм.
20 марта 2022 года	0,323	+6,8	5,58	0,300
23 апреля 2022 года	0,490	+7,2	5,71	0,200
23 мая 2022 года	0,440	+7,4	5,65	не изм.
19 июня 2022 года	0,386	+8,5	не изм.	не изм.
26 июля 2022 года	0,337	+9,1	не изм.	0,300
31 декабря 2025 года	0,7524	+8,3	не изм.	0,277
31 января 2026 года	0,7416	+7,9	не изм.	0,277
28 февраля 2026 года	0,7236	+7,7	не изм.	0,306
31 марта 2026 года	1,9355	+7,8	не изм.	0,261
30 апреля 2026 года	2,1378	+7,9	не изм.	0,265

Рисунок 4. Динамика дебита родника (м³/час)в исследуемые периоды

 

Дебит родника в период с октября 2021 года по июль 2022 года колебался в пределах от 0,256 до 0,490  м³/час. А в период с декабря 2025 года по апрель 2026 года в пределах от 0,723 до 2,138 м³/час. Это говорит о том, что спустя 4 года мощность водосброса в зимние месяцы увеличилась в среднем  на 62%, а в межевой период весенних талых вод на 80%.

Температура воды источника в исследуемые периоды изменялась незначительно. Высокие значения температуры воды (табл. 1) требуют дальнейших наблюдений и осмысления. Делать какие-либо выводы из данных по температуре в настоящее время мы считаем преждевременными.

Рисунок 5. Динамика временной жесткости, ммоль-экв/л

 

Значение временной жесткости в период с октября 2021г. по май 2022г. не является постоянным. На рис. 5. мы видим 2 периода возрастания карбонатной жесткости. Среднее ее значение составляет 5,656 ммоль-экв./л.

Рисунок 6.  Динамика солености родника (г/л)в исследуемые периоды

 

Соленость родника за весь период исследований колеблется в пределах от 0,200 до 0,306 г/л. Среднее ее значение в 2021-2022 годах составляет 0,252 г/л, а в 2025-2026 годах 0,277 г/л.

На рис. 7. Приведены микрофотографии кристаллов, которые образуются после удаления воды при температуре 105°C. Фотографии получены с использованием светового монокулярного микроскопа при увеличении в 1000 раз.

Рисунок 7. Фотографии кристаллов солей при увеличении в 1000 раз

 

Основываясь на внешнем строении кристаллов (рис. 7), можно заключить, что в их состав входит минерал кальцит (CaCO₃). Что однозначно указывает на присутствие в воде ионов кальция и гидрокарбонат-ионов [7, с. 5]. Как видим, средние значения солености воды родника, наблюдающиеся в 2021 – 2022 году и в 2025 – 2026 году, отличаются незначительно. Установлено, что вода относится к карбонатно-сульфатному типу, причем гидрокарбонаты преобладают.

Результат экспресс-теста на перманганатную окисляемость. При сравнении окраски полученного раствора с соответствующим полем цветной шкалы значение перманганатной окисляемости пробы воды составляет 0 мг О₂/л поглощения активного кислорода на литр пробы, что говорит об отсутствии в воде органических примесей способных восстанавливать перманганат-ионы (рис.8).

Рисунок 8. Экспресс-тест на перманганатную окисляемость и его результаты

Рисунок 9. Экспресс-тест на содержание общего железа в воде и его результаты

 

При сравнении окраски раствора с соответствующей шкалой на упаковке видно, что содержание общего железа в воде не превышает 0,3 мг/л.

Для определения некоторых других показателей использовали специальные тест-полоски. Каждая тест-полоска содержит 16 сенсорных элементов для следующих параметров: pH, общая щелочность, карбонаты, общая жесткость, циануровая кислота, медь, ртуть, общий хлор, свободный хлор, бром, нитриты, нитраты, железо, хром, свинец, фторид-ион. Каждую тест-полоску помещали в пробу воды. По истечении заданного методикой времени сравнивали окраску каждого сенсорного элемента со специальной шкалой.

Таблица 3.

Некоторые показатели, определяемые тест-полосками для питьевой воды за 2025-2026 года

Показатель/дата	31.12.2025	31.01.2026	28.02.2026	31.03.2026	30.04.2026
pH	8,4	8,4	8,4	8,4	7,8
Общая щелочность, мг/л	240	240	240	240	240
Карбонаты	300	300	300	300	300
Общая жесткость, мг/л	250	250	250	250	250
Циануровая кислота, мг/л	*[1]	*	*	*	*
Медь, мг/л	*	*	*	*	*
Ртуть, мг/л	*	*	*	*	*
Общий хлор, мг/л	*	*	*	*	*
Свободный хлор, мг/л	*	*	*	*	*
Бром, мг/л	*	*	*	*	*
Нитриты, мг/л	*	*	*	*	*
Нитраты, мг/л	10	10	10	10	10
Железо, мг/л	*	*	*	*	*
Хром  Cr(VI), мг/л	*	*	*	*	*
Свинец, ppd (частей на миллиард)	*	*	*	*	*
Фторид-ион, мг/л	*	*	*	*	*

 

Результаты сведены в таблицу 2. Средний уровень рН составляет 8,28, что является нормой для питьевой воды по  меркам ВОЗ. Уровень карбонатов высокий и составляет около 300 мг/л, что обуславливает значение общей щелочности в 240 мг/л. Общая жесткость равная 250 мг/л – это очень высокий значение. Такая концентрация солей кальция и магния значительно превышает нормативные показатели для питьевой воды. Содержание нитратов в пределах нормы. Циануровая кислота, медь, ртуть, общий хлор, свободный хлор, бром, нитриты, хром, свинец, фторид-ионы в пробах воды находятся в пределах погрешности измерений.

Рисунок 10. Сравнение показателей тест-полосок со шкалой

 

Результат бактериологического анализа — проба отрицательная. На среде не образуются характерные колонии. Патогенные бактерии, указанные в списке, в пробе воды отсутствуют.

Рисунок 11. Бактериологический тест. Слева стерильная пробирка с питательной средой, справа дипслайд с питательной средой после анализа

 

Заключение

Святой источник Илии Пророка, находящийся в селе Иловай-Дмитриевское Первомайского муниципального округа Тамбовской области относится к родникам грунтовых поровых вод, нисходящий, эрозионный. По признакам выхода воды на поверхность – реокрен. По мощности водосброса — малодебетный, однако спустя 4 года дебит его значительно увеличился – в зимний период в среднем на 62%. По степени изменчивости дебита (отношению минимального дебита к максимальному) родник является переменным. По температуре воды относится к холодным.

Среднее значение временной жесткости за период с октября 2021 года по май 2022 года составило 5,66 ммоль-экв/л. Общая жесткость воды в период с декабря 2025 года по апрель 2026 года составляет примерно 250 мг/л. Средняя минерализация за весь исследуемый период составляет примерно 0,265 г/л. Основная масса неорганических примесей приходится на карбонат и гидрокарбонат кальция (CaCO₃, CaHCO₃). Это подтверждается исследованием сухого остатка солей, значением карбонатной жесткости и показаниями специальных тест-полосок. Концентрация потенциально вредных и токсичных веществ находится в пределах погрешности измерений.  Органические примеси, способные восстановить перманганат-ионы, отсутствуют.  Указанные в списке патогенные микроорганизмы в пробе воды не обнаружены.   

В целом можно заключить, что вода из родника пригодна для питья,  но требует умягчения в виде кипячения или фильтрации для комфортного использования в быту. Экологическое состояние родника можно считать благополучным, а источник – надёжным для хозяйственно‑питьевого водоснабжения при условии регулярного мониторинга качества воды.

 

Список литературы

1. Альтовский М.Е. Классификация родников // Вопросы гидрологии и инженерной геологии. 1971. № 19. с. 22-28.
2. Кострикин А.В., Кузнецова Р.В., Околелов А.Ю. Святые источники как историко-культурные объекты Мичуринской и Моршанской епархии // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2014. № 6. с.10-13.
3. Кострикин А.В., Бобрович Л.В., Придорогин М.В., Кострикин П.А. Экологогеохимическое состояние родников и родниковых урочищ города Мичуринсканаукограда: монография. Мичуринск: Изд-во Мичуринского ГАУ, 2021. – 99 с.
4. Кузовлев В.В. Методические рекомендации по изучению и охране родников Тверской области. Тверь., 2008. − 25 с.
5. Протасов Л.Г. Тамбовская энциклопедия / гл. науч. ред. Л. Г. Протасов. Тамбов: Юлис, 2004. – 707 с.
6. Справочник химика. Изд. Госхимиздат: 1963. -Т.2. – 1168 с.
7. Шипилова Е.А., Кострикин А.В. Геохимическая характеристика Святого источника Илии Пророка в селе Иловай-Дмитриевское Первомайского района Тамбовской области // Наука и образование. 2023. Том 6 №2
8. Юдин, Б.И., Первомайский район: страницы истории. Тамбов, 2013. – 345 с.
9. Православный форум, публикации – православная социальная сеть «Елицы» [Электронный ресурс]. – URL: https://elitsy.ru/communities/113923/2223363/
10. Родники святые минеральные источники термы купели России [Электронный ресурс]. – URL: http://svyato.info/7168-rodnik-svjatojj-istochnik-ilii-proroka.html. (дата обращения: 25.03.2022)
11. Alper Baba, and Gokmen Tayfur. «Groundwater contamination and its effect on health in Turkey» Environmental Monitoring and Assessment, vol. 183, no. 1-4, 2011. doi:10.1007/s10661-011-1907-z
12. Sisay Derso, Abebe Beyene, Melaku Getachew, and Argaw Ambelu. «Assessment of ecological quality of hot springs in the Eastern Amhara Region» Environ Syst Res, vol. 4, no. 1, 2015. doi:10.1186/s40068-015-0044-z
13. Tilden, F. Interpreting Our Heritage. Chapel Hill: The University of North Carolina Press, 1982. 119 p. (3 rd ediction, 11th printing).

 

 

[1] В пределах погрешности метода.