Родниками или источниками, ключами называют сосредоточенный естественный выход подземных вод на дневную поверхность. Прежде чем выйти на дневную поверхность, подземные воды, фильтруясь, проходят через пористое пространство различных горных пород, поэтому родниковая вода, как правило, отличается прозрачностью, свежестью и отменным вкусом. Благодаря естественной фильтрации она полностью сохраняет свои природные качества, структуру и свойства. Последние годы, когда поверхностные воды часто бывают загрязнены и не пригодны для питья, родники все больше привлекают внимание как источники питьевой воды.
Родники как природные объекты имеют важное экологическое, эстетическое, рекреационное и историко-культурное значение. Кроме того, родники являются неотъемлемой частью ландшафта и украшают его. Все это дает основание ставить вопрос о придании некоторым родникам статуса памятников природного наследия.
Происхождение родников, их химический состав и экологическое состояние определяются, прежде всего, геологическим строением и гидрогеологическими условиями региона. В гидрогеологическом отношении рассматриваемая территория расположена в центральной части Московского артезианского бассейна, начало изучения подземных вод которого положено исследованиями грязовецких железистых источников, использовавшихся для лечебных целей с конца 19 века.
Подземные воды региона приурочены к четвертичным, неоген-палеогеновым, юрским, триасовым и верхнепермским отложениям. В четвертичных отложениях они содержатся в аллювиальных, флювиогляциальных, озерно-ледниковых и гляциальных образованиях. Среди четвертичных отложений, которые развиты по всей площади рассматриваемой территории, преобладают суглинки и глины. Водоносные горизонты, приуроченные к ним, имеют островной характер распространения, а водообильность их изменчива. По данным В. П. Гея, Н. Г. Бителевой и др. (1985 г.) наиболее водообильными являются флювиогляциальные отложения, распространенные на Вологодско-Грязовецкой и Авнижской возвышенностях и по долинам некоторых рек. Родники этих районов дренируют, главным образом, четвертичные отложения.
По характеру выхода подземных вод на дневную поверхность ключи делятся на нисходящие и восходящие. Выходы первых часто встречаются на присклоновых участках и склонах, где вода просачивается из водоносных пород и устремляется вниз в виде ручья. Восходящие родники представляют собой ключи, бьющие снизу вверх, образуя чашу с водой, на дне которой можно видеть подземные фонтанчики-грифоны. Родники, разгрузка которых происходит по долинам рек (например, по Леже, Шингарю, Тошне) имеют напорный характер – восходящие родники.
На рассматриваемой территории было выявлено картографически, проведением полевых исследований и по материалам среднемасштабной государственной геологической съемки более 80 родников. Выходы родников (ключи) наблюдаются по долинам рек и оврагов, прорезающих равнину, а также большое количество родников отмечается на периферии распространения флювиогляциальных отложений, например, на юго-западном склоне Авнижской возвышенности. Дебит родников колеблется от 0,0 n до 5,3 л/с.
Есть и уникальные в этом отношении родники с исключительно высоким дебитом, как, например, родник у д. Никола-Пенье, дебит которого составляет 22,5 л/с.
Качественный состав родниковых вод не очень разнообразен, так как родники дренируют главным образом водоносные горизонты четвертичной толщи горных пород. Наибольшее распространение получили воды гидрокарбонатного кальциевого или магниево-кальциевого состава с минерализацией до 0,6 – 0,7 г/л. Лишь в родниковых водах, дренирующих межморенные водоносные горизонты, где на их формирование иногда влияет подток вод из нижележащих водоносных горизонтов дочетвертичного возраста, наблюдается повышенное содержание сульфат-ионов и тогда минерализация родниковой воды увеличивается до 1,13 – 1,36 г/л (ключи под д. Смыково и Шеломово). В некоторых родниках к северу и югу от г. Грязовца наблюдается спонтанное выделение газа. По данным, состав спонтанного газа этих родников – азотный, содержание N² – 80,7 – 97,6 %, инертных газов – 0,948 – 1, 046 %, О² – 12,0 – 17,0 %, СО² – 0,2 – 4,1 %. В связи с очень низким содержанием в составе биогенного азота, газ относится к азотным четвертичным газам приповерхностной циркуляции.
Родниковые воды, дренирующие четвертичные отложения, формируются в процессе длительного выщелачивания горных пород атмосферными водами в условиях влажного климата. Это приводит к почти полному удалению легко растворимых солей и выщелачиванию мало растворимых. В районах поднятий (например, Дьяконовского), где дочетвертичные породы триаса и перми попадают в зону выщелачивания и хорошей промытости, формируются пресные гидрокарбонатные кальциевые или магниево-кальциевые воды. На остальной территории к водам выщелачивания можно отнести воды нижнетриасовых отложений. Однако в формировании химического состава этих вод с глубиной увеличивается значение подтока сульфатных вод из нижележащих верхнепермских отложений, чем и объясняется появление в некоторых родниковых водах повышенное содержание сульфат-ионов.
По характеру использования родниковые воды можно разделить на питьевые, лечебные и рекреационные. Многие родники в окрестностях г. Вологды широко известны и в последние годы используются как источники питьевой воды и даже освящены. Как наиболее посещаемый можно отметить родник в правом борту долины р. Тошни, что у д. Юрьево, выше моста по дороге на ст. Дикая. Родник каптирован бетонным кольцом. Вода из каптажа течет по металлической трубе и далее в р. Тошню. Вода пресная гидрокарбонатная, имеющая высокую временную жесткость.
Любителям лыжных прогулок в южном направлении от г. Вологды хорошо известен «Родничок» у д. Голубково близ трассы газопровода Вологда-Грязовец. Родник обустроен и силами энтузиастов поддерживается в хорошем состоянии круглый год. Родник освящен.
Общая жесткость воды 4,9. В пределах допустимых концентраций в воде присутствуют микрокомпоненты – Fe, В, Zn, Sr. Близки по составу воды родников, выходящие у д.д. Болтино и Бурцево в правом борту р. Шограш. Воды этих источников используются местным населением и дачниками.
Как лечебные родниковые воды использовались при высоком содержании в них железа? Наиболее известными в этом отношении являются Корнильевские источники. Источники железистой воды были открыты в 1765 г. ссыльным генерал-майором И. С. Хорватом. Хотя известно, что ориентиром при выборе места для будущего Комельского монастыря в 1497 г. преподобному Корнилию послужили именно источники на p.p. Нурме и Талице. Нуромские ключи, расположенные в 250 – 300 м вверх по р. Нуроме от устья р. Талицы, бьют тремя грифонами. Один из них расположен на правом берегу реки и каптирован деревянным срубом круглого сечения. Вода в нем на 3 метра выше уровня воды в реке. Дебит порядка 3,0 л/с. Температура воды 6°С. Вода прозрачная, бесцветная без запаха, гидрокарбонатная, магниево-кальциевая с минерализацией около 0,7 г/л.
Талицкие ключи расположены в 700 м от устья р. Талицы на правом берегу реки. В настоящее время источники закрыты деревянным срубом, из которого выведена труба, по которой железистые воды, изливаясь, образуют ручей, впадающий в речку. На дне и бортах ручья – обилие охристого железистого осадка. Суммарный дебит талицких ключей около 4 л/с. Вода прозрачная, бесцветная, без запаха, с терпким железистым вкусом. Температура воды 5 – 6°С. Один из естественных (не каптированных) выходов родниковых вод газирован. Дебит газа составил 2,0 – 2,5 л/с (Белов З. И., 1935). Состав газа по данным лаборатории ЦНИГРИ азотный (97.6%) с присутствием сероводорода (0,8%), метана (1,4%) и углекислого газа (0,2%). По результатам полевых исследований воды одним из авторов статьи содержание сероводорода составило 4,0 мг/л. Железа – 8,0 мг/л.
Активное использование минеральных вод началось лишь в конце 19 века. Численность больных, посещавших источник, достигала 500 человек. Для лечения железистыми водами в Корнильевский монастырь приезжали люди не только из Вологды и ее окрестностей, но и из Ярославля, Костромы, Казани, Уфы, Петрозаводска, Петербурга, Москвы и других городов. В 1884 г. под «ванное заведение» была оборудована одна из деревянных часовен вне стен монастыря. Успешно излечивались кожные и гинекологические заболевания, анемия и заболевания опорно-двигательной системы. Курорт в Корнильево просуществовал до 1935 года. С упразднением Вологодской губернии и включением в её состав Северного края курорт прекратил свое существование.
Кроме Корнильевских источников большой известностью пользуется родник с железистыми водами, расположенный в долине р. Мясниковки близ д. Девять изб (5 – 6 км севернее г. Грязовца). Источник каптирован в тридцатые годы прошлого столетия деревянным срубом круглого сечения. Температура воды 5 – 6°С. Вода прозрачная, бесцветная с терпким освежающим вкусом.
Состав воды гидрокарбонатный магниевокальциевый, с незначительным содержанием сульфат-ионов до 5-6 мг/л, железа – 8,0 мг/л. Вода источника «Девять изб» считалась у жителей близлежащих деревень целебной и до сих пор используется в качестве таковой без медицинского контроля.
Корнильевские источники и родник «Девять изб» дренируют водоносный горизонт среднечетвертичных озерных и озерно-ледниковых отложений. Повышенное содержание железа и наличие растворенного сероводорода в водах этого горизонта определяют их бальнеологические свойства. Родниковые воды источников, питаемых этим водоносным горизонтом, с давних пор рассматривались и изучались как минеральные. По многочисленным анализам разных авторов, а также по результатам анализов, проведенных одним из авторов непосредственно у источников, установлено содержание в воде двухвалентного железа менее 10 мг/л, что не позволяет по современным требованиям ГОСТа отнести их к лечебным минеральным. По мнению авторов, причиной уменьшения содержания железа в водах этих источников является антагонизм сероводорода и двухвалентного железа, что приводит к связыванию последнего и образованию марказита, сажистые отложения которого в большом количестве фиксируются на водовыводящих трубах.
В Вологодском районе не менее известен железистый источник у д. Зуево в нижнем течении ручья Лумбовец, где до сих пор видны остатки когда-то построенной над источником часовни. Вода хлоридно-гидрокарбонатная с содержанием железа по результатам анализа непосредственно у источника – 12,7 мг/л. В прошлом родниковая вода использовалась в качестве лечебной как местным населением, так и приезжими без медицинского контроля.
Самые высокие концентрации железа (до 28 мг/л) в родниковой воде близ пос. Лиминский на левом берегу р. Вологда. Вода источника гидрокарбонатная магниево-кальциевая с минерализацией 0,3 г/л.
На рассматриваемой территории выявлено лишь два источника с минерализацией воды более 1 г/л (родники у д.д. Смыково и Шеломово). Вода источников сульфатная и гидрокарбонатно-сульфатная со смешанным катионным составом. Однако воду источников нельзя отнести к минеральной, так как в ней отсутствуют специфические компоненты, а общая минерализация менее 2 г/л.
Не смотря на большую популярность родниковой воды как питьевой, необходимо помнить, что родниковые воды подвержены загрязнению. Как было отмечено выше, родники данного региона в большинстве своем дренируют на глубокозалегающие водоносные горизонты, в связи с чем они сравнительно легко подвергаются загрязнению, особенно в пределах крупных населенных пунктов, близ промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов. Кроме того, химический состав особенно нисходящих родников подвержен сезонному колебанию, и качество родниковой воды может ухудшаться в весенний период года. Родники чутко реагируют на любое антропогенное воздействие. Как гидрогеологические компоненты ландшафта, они могут быть важным элементом мониторинга окружающей среды.
Присутствие родника в природном комплексе, отнесенном к памятнику природы, усиливает эстетическую привлекательность, живописность, повышает рекреационное значение того или иного природного комплекса или памятника природы.
Некоторые родники должны войти в разряд геологических памятников природы, особенно те, которые расположены в пределах ценных участков, имеющих природоохранное значение.
Например, Корнильево-Комельский источник, имеющий историко-культурное значение и научную ценность, должен обладать статусом «памятника природы». Описанные выше железистые источники, без сомнения, и сейчас имеют важное экологическое и рекреационно-оздоровительное значение, ждут своего обустройства.