200 лет Екатерининскому Мытищинскому водопроводу

Помимо резкого увеличения общей минерализации[32] воды были обнаружены отложения в водоводе, в которых в избытке присутствовали серная кислота, соединения железа, марганца, магния, кальция и так далее. По данным В. А. Пушечникова наибольшая толщина осадков наблюдалась в верхнем сечении водовода, на границе раздела вода-воздух (до 75 мм); наименьшая — в придонном слое (до 12 мм). Осадки представляли собой липкую мажущуюся коллоидальную массу. Цвет и состав осадков и отложений изменялся на всем протяжении водовода от Мытищ до Крестовских башен: около Мытищ — ярко-желтый цвет[33], от Мытищ до Алексеевской насосной станции — зеленовато-серый[34], ближе к Алексеевской — зеленовато-черный[35], от Алексеевской до Крестовских башен — черный из-за значительного избытка в воде Mn₃O₄ Попытки остановить прогрессирующий процесс ухудшения качества мытищинской воды и попытаться, узнав причины, добиться хоть какого-то ее улучшения, интенсивно продолжались и в последующие годы. Но, увы… восстановить былую славу мытищинской воды так и не удалось, хотя и делались попытки: уменьшение отбора воды, очистка магистрального водовода, искусственное подтопление верховьев реки Яузы и так далее.

А причина, как установил С. А. Озеров, заключалась в том, что при ускоренно-нарастающем процессе принудительного отбора воды понизился ее уровень в питающих торфяных болотах от 2 до 6 метров, поэтому увеличилась воронка депрессии, торфяники осушились!

В торфе (как в нефти, газе и угле) содержатся значительные запасы серы. Кроме того, в иловатистом торфе присутствуют мелкие включения сернокислой извести (гипс). При увеличении воронки депрессии обнажились и крупные гипсовые отложения. В осушенных торфяниках увеличился доступ воздуха к залежам торфа и начались непредсказуемые процессы взаимодействия серы и гипса с кислородом воздуха, особенно при сезонных изменениях гидрологического режима (весна, осень).

Сера в торфе находится, в основном, в нерастворимых соединениях. Но под воздействием усилившихся окислительных процессов образуется серная кислота, которая при насыщении торфа водой из-за сезонных колебаний или дождей отнимает основания солей более слабых кислот и образует сульфаты. При просачивании осадков эти сульфаты растворяются, увлекаются вниз, попадают в водоносный горизонт и далее — в водопровод. Сюда же попадает сернокислая известь. При таких процессах происходит нерегулируемое изменение химического состава воды и увеличение ее минерализации, многие химические элементы и химические соединения оказываются в избытке. В конечном итоге нарастает процесс ухудшения качества воды, отбираемой из природной среды.

Таким образом, по анализу подземного питания водными ресурсами мытищинского водосборника К. Э. Лембке и его коллеги в 1887 году провели изыскания и правильно определили показатель среднего подземного стока водоносного горизонта в 19300 м³/сутки, но эту величину в расчетах они приняли за эксплуатационные расходы, что оказалось ошибочным. Необходимо было учитывать изменение режима водоносного горизонта и природной фильтрационной способности его при эксплуатации. Естественные запасы подпочвенных вод, созданные природой на протяжении многих тысячелетий, очень чувствительны к резким изменениям гидрологического режима, поэтому считаются весьма «капризными».

Опытными откачками в буровых скважинах, расположенных вдоль русла Яузы, были получены значения коэффициента фильтрации с огромным разбросом. И здесь необходимо было проявить особую осторожность, так как такие разбросы неминуемо приведут к изменению химического состава воды, который не будет иметь возможности к усреднению (выравниванию) показателей при резком увеличении ее отбора. Поэтому водозаборные скважины, устроенные по прямой линии вдоль реки, уже были обречены на непредсказуемые последствия.

Особая комиссия признала исследования С. А. Озерова убедительными и научно обоснованными. В Мытищах была оборудована опытная станция деферризация (обезжелезивания) и деманганизации (обезмарганцовывания) воды, которая начала функционировать с октября 1915 года. Дальнейшая судьба опытной станции неизвестна.

Методика расчета была признана классической, но в реальной ситуации — испортили мытищинскую воду на все последующие годы.