Исследование физических свойств родниковой воды поселка «Трудармейский»

«Трудармейская средняя общеобразовательная школа»

XII ОБЛАСТНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

ШКОЛЬНИКОВ «ЭКОЛОГИЯ КУЗБАССА»

Номинация: Экологическое состояние окружающей среды

Исследование физических свойств родниковой воды

посёлка «Трудармейский»

(исследовательская работа)

 

Автор: Плахова Татьяна,

ученица 9-го класса

Руководитель: Гусельникова Виктория Юрьевна,

учитель географии и биологии

П. Трудармейский, 2016

 

Содержание:

1. 1. 1. Введение………………………………………………………………………….....3

Способы поиска родника в лесу ……………………………………………..........6

Физические свойства родниковой воды..............................………………………7

Изучение и описание родников поселка «Трудармейский»..............................8

Определение качества родниковой воды………...............................……............14

Выводы……………………………………………………………………………..17

Заключение……………………………………………….………………………...17

Список использованных источников и литературы……….…………….…........18

1. 1. 1. 1.                           Введение

Вода является незаменимой, поскольку для человека она служит ценным природным богатством. Самая актуальная проблема современности – это загрязнение водоемов и нехватка питьевой воды в России, потому что любая отрасль хозяйства не обходится без этого ценного природного ресурса, начиная от сельского хозяйства и заканчивая производством продуктов питания. Вследствие этого, вопрос становится еще актуальным.

Мировой океан содержит в себе 97,2% всей имеющейся воды на Земле.

Значение воды очень велико: она является главным фактором климатообразования, а также в гидросфере проходит граница распространения жизни и средой обитания многих организмов, и наконец, важнейшим компонентом питания человека.

Подземные воды, залегающие в верхних слоях земной коры, и ледники являются пресными и пригодны для употребления. Количество пресной воды, сосредоточенных во всех реках и озёрах очень мал. Именно эти 3 % пресных вод используются человеком во многих сферах его деятельности.

Зачастую человек в процессе своей хозяйственной деятельности переоценивает способность к самоочищению водоемов. В последнее время усугубилось экологическое состояние водоёмов, в результате их загрязнения промышленными и бытовыми стоками.

Выделяют два основных вида загрязнения вод:

- химическое – в процессе попадания в водоёмы вместе со сточными водами вредных органических и неорганических веществ.

- физическое – в процессе увеличения содержания в воде нерастворимых примесей – глины и песка (в результате смыва текучими водами распаханных и рыхлых участков);

Наличие в воде веществ: нефти, тяжёлых металлов и пестицидов, минеральных удобрений негативно сказывается на состоянии экосистемы водоёма. В настоящее врем известно много случаев настоящего экологического бедствия, возникшие из-за загрязнения водных ресурсов.

Около 80% сточных вод, сбрасываемых предприятиями в реки, не проходят очистку. В воду поступают остатки удобрений с полей, они влияют на следующее: изменение химического состава воды, активно разрастаются водоросли в озёрах и водохранилищах (эвтрофикация), как следствие происходит нарушение биологического круговорота веществ.

И плачевным результатом этого процесса является отсутствие возможности пользоваться чистой питьевой водой около 2 млрд. человек. Однако, в странах Африки, где географически отсутствует питьевая вода, разработали недорогое приспособление для получения воды из воздуха. Но вопрос о проблеме все же остается нерешенным, и долго еще будет оставаться актуальным.

Именно поэтому мы приняли решение заняться исследованием родников на территории поселка Трудармейского, поскольку их ресурсы способны оказать воздействие на здоровье наших односельчан. Люди пожилого возраста по сей день предпочитают употреблять родниковую воду и меня обеспокоили жалобы некоторых соседей о болях в животе, конечно в силу возраста эти боли могут быть связаны не с качеством родниковой воды и этот факт побудил нас заняться изучением местных родников.

Основной целью нашей работы является описание и анализ качества двух родников нашего поселка.

Для успешного решения нашей цели были поставлены следующие задачи:

1.Изучение и описание состояния родников в п. «Трудармейский»;

2.Составление перечня растений и животных, встречающихся у родников;

3. Изучение способов поиска родников;

4.Оповещение населения о экологическом состоянии родников.

Объект исследования: родниковая вода

Предмет исследование: родниковая вода и ее физические свойства в поселке «Трудармейский».

Гипотеза: родниковая вода, находящаяся на значительном удалении от поселения людей обладает лучшими органолиптическими свойствами, по сравнению с родниковой водой, которая расположена в шаговой доступности, поэтому она наиболее пригодна для бытовых нужд.

При выполнении исследовательской работы была использована научно-популярная литература по географии, экологии и художественной литературе.

При работе над исследовательским проектом использовались следующие методы: сбор информации, наблюдения, анализ, обобщение; изучение научно-популярной литературы по экологии. Объектом исследования являются родники, расположенные в посёлке Трудармейском, предметом исследования являются факторы окружающей среды и показатели степени их загрязнения.

Данный исследовательский проект имеет практико-ориентированную направленность, поскольку определяет конкретные меры по выявлению качества воды двух известных родников, один из которых расположен в шаговой доступности от поселения людей, а второй в низине горы Маяк на удаленном расстоянии от ближайшего поселения людей.

Способы поиска родника в лесу

«Да вот этот самый «родник». Я это слово давно приметил. Все его обхаживаю. Надо думать, получилось оно от того, что тут вода зарождается. Родник родит реку, а река льется-течет через всю нашу матушку-землю, через всю родину, кормит народ. Вы глядите, как это складно выходит, - родник, родина, народ. И все эти слова как бы родня между собой. Как бы родня!»

/К.Паустовский/

Родником называют подземные воды, которые выходят на поверхность земли естественным способом. Грунтовая вода очень чистая и это позволяет её использовать для человеческих нужд. Существует много способов, с помощью которых даже неопытному человеку по силам найти родник под землей.

В древние времена пользовались стандартными методами, при этом используя подручные материалы. Самым простым является лоза. Смысл заключается в том, что при поиске родника используют изогнутую 30-ти сантиметровую проволоку. Так как каждый родник излучает магнитные поля, проволока будет отклоняться в месте предполагаемого залегания грунтовых вод. Этим методом пользуются владельцы дачных участков, планирующих вырыть колодец. Расположение грунтовых вод можно определить неопытным взглядом: где весной земля в последнюю очередь просыхает. Если в сухой летний период среди пожухлой растительности видна зеленая поляна – скорее всего под ней находится вода.

Еще одним методом можно воспользоваться, отправляясь в поход. По признакам растительности в местах образования родника трава всегда зеленее. Здесь же можно обнаружить наличие влаголюбивой травы, к примеру, осока.

Утром на таких участках возникают туманности и насекомые (комары).

Более опытные искатели могут использовать приборы, которые работают по принципу эхолокаторов или с помощью заземления с целью поиска магнитных отклонений.

Умение найти родник или ключ, является важным умением, потому что, отправляясь в путешествие или поход всегда можно добыть полезную и чистую воду, зная особенности местоположения родников.

 

Физические свойства родниковой

воды

Вода в природе никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Вода постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, поэтому она обладает свойствами растворителя. Из грунта атмосферная вода поглощает углекислоту и растворяет по пути своего движения минеральные соли.

В зависимости от глубины залегания водоносного пласта и географического положения источника, вода может иметь различный химический состав.

К физическим свойствам относят показатели: цветность, температура, мутность, привкус и запах. Цветность, мутность, привкус и запах относятся к органолептическим показателям.

Температура воды – фактор, способный повлиять на протекающие в водоёме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Для питьевой воды государственным стандартом установлен предел от 7 до 12 градусов.

Цветность воды – зависит от присутствия в ней примесей минерального и органического происхождения – гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают цвет воде от желтой до коричневой. Соли железа: в желто-бурый и бурый цвета, глинистые примеси: желтоватый цвет. Цветность определяется путём сравнения с дистиллированной водой.

Прозрачность и мутность воды мы определим по ее способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от количества в ней взвешенных частиц органического и минерального происхождения. Вода со значительным содержанием органических и минеральных веществ становится мутной. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при котором можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и шрифта.

Запах воды объясняется наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами.

Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20° и 60° С.

Изучение и описание родников посёлка

«Трудармейский»

Для изучения родников в нашем поселке был организован поход с активистами 6-9 классов. Наше исследование состояло из нескольких этапов: 1. Определение целей и методов нашего исследования. 2. Распределение обязанностей участников похода. 3. Составление маршрутов движения по поселку. 4. Сбор информации и подведение итогов.

Нами было выбрано 2 родника, родник № 1 расположен по улице «Школьная» вблизи сельскохозяйственных угодий, а родник № 2 в низине горы «Маяк» на расстоянии более 1 километра от поселения людей (рис. 1, 2).

Рис. 1. Местоположение Родника № 1.

Рис. 2. Местоположение Родника № 2.

Мы решили проверить и сравнить физические показатели воды из родника № 1 и № 2 и выяснить, как влияют сельскохозяйственные угодья на родник № 1 и есть ли отличительные особенности этого родника по сравнению с родником № 2.

Для этого мы 10.09.16 года отправились к роднику № 1, который находится по улице «Школьная». Этот родник расположен в низине двух огородов и его наиболее часто используют местные жители, как дети, так и пожилые.

По прибытию, мы начали определять географическое положение и характеристика родника № 1. Мы выяснили, что родник расположен на склоне луга. Форма родника округлая, его диаметр 60-80см. Глубина чаши 5-15 сантиметров (рис.3).

Рис. 3 Родник № 1

Люди используют родниковую воду в основном летом, особенно когда ведутся ремонтные работы в ЖКХ, а также для поливки огородов.

Нами был составлен список растений и животных, встречающихся у родника.

Растения: левзея сафлоровидная, крапива двудомная, борщевик сибирский, подмаренник душистый, щитовник мужской, типчак, клевер луговой, овсяница луговая, мятник луговой, вика мышиная, хвощ полевой.

Животные: полёвка обыкновенная, кузнечики, кукушка обыкновенная, комары, кузнечики, лягушки.

А также по прибытию на родник № 1, мы обнаружили, что этот родник является постоянным местом, где пасутся гуси (рис. 4).

Рис. 4. Гуси на роднике № 1

Невооруженным глазом было видно, что этот факт, несомненно, оказывает влияние на экологию родника. Мы обнаружили, что с течением времени родниковая вода заполнила старый пруд «Школьный», который до этого был спущен местными жителями. Мы измерили температуру родника и для исследования свойств воды, нам необходимо было взять пробу воды. Перед тем как заполнить емкость, мы сполоснули её родниковой водой. Заполнили пластиковую бутылку медленно, давая стечь воде по стенке, не допуская бурления, т.к. в этом случае она насыщается газами. Воды набрали по самое горлышко, даже с переливом, чтобы под крышкой не осталось воздушного пространства. Затем поместили бутылку в темный пакет подальше от солнечного света.

Следующим пунктом прибытия являлся родник № 2. Мы добрались до него за 40 минут, преодолев возвышенности и гору «Маяк» (рис. 5.)

Рис. 5. Спуск с горы «Маяк» и положение родника относительно форм рельефа.

Проделав простейшие измерения, нами было установлено, что родник № 2 по размерам превосходил родник № 1, ширина около метра. Глубина чаши 30-35 сантиметров (рис. 6.).

Рис. 6. Форма родника № 2.

Он расположен в межгорных впадинах, где происходит ее размыв текучими водами родника. Родник имеет вытянутую форму и наиболее плотно окружен растительностью.

Растительность представлена мятликом, лапчаткой, мать-и-мачехой, чистяком, одуванчиком, клевером. Ближе к пруду по руслу родника растет камыш, крапива.

Животные: кузнечики, полёвка обыкновенная, кукушка обыкновенная, комары, кузнечики, стрекозы, лягушки.

Активистами МБОУ «Трудармейская СОШ» в сентябре этого года была произведена очистка родника, установка скамейки, чтобы турист с дороги мог присесть и отдохнуть, поскольку родник расположен в труднодоступном месте. При заборе воды, мы обнаружили небольших по размеру пиявок, обитающих в этом роднике. Температуру воды определили путём погружения водного термометра на 3-5 минут в банку с водой и непосредственно под струей воды.

На следующий день после уроков мы приступили к исследования проб родниковой воды.

 

Определение качества

родниковой воды

Всего мы оценивали воду по нескольким показателям: прозрачность, цвет, запах, температура, загрязненность по внешнему виду.

Мы начали с определения цвета: для начала налили воду с двух родников в прозрачную чистую емкость и изучили её на свету, а чтобы заметить даже легкий окрас, мы расположили за емкостью белый лист бумаги (рис. 7.).

Рис. 7. Определение цвета проб.

Мутность: мы знаем, что образцы, взятые из грунтовых вод, обычно мутноваты, поскольку насыщены оксидом железа и солями. Определим, какой из образцов пройдет проверку: взяли предметное стекло и капнули по 1 капле каждого образца, дождались, когда вода испарится, затем посмотрели полученный след от каждой капли (рис. 8.)

Рис. 8. Определение мутности воды.

Для анализа родниковой воды мы определили такие показатели, как прозрачность, цветность, загрязненность по внешнему виду, запах и температура (Таблица 1).

Таблица 1

Балльная оценка качества

родниковой воды

Суммарная оценка по указанным органолептическим показателям позволяет определить оценку качества родниковой воды:

Отлично – от 16 и выше

Хорошо –14– 16 балла

Удовлетворительно – 10 – 13 баллов

Неудовлетворительно – менее 10 баллов

После этого проводим органолептическую экспертизу с помощью бальной оценки (Таблица 2).

Таблица 2

Родник № 1 – Хорошо

Родник № 2 – Отлично

Выводы

На основании проделанной работы мы сделали следующие выводы:

На качество родниковой воды влияет географическое положение родника;

По органолептическим показателям качества воды родник № 1 уступает роднику № 2;

Наблюдается влияние родника № 1 на заболачивание местности по руслу родника, об этом свидетельствует коэффициент увлажненности и растительность близ родника № 1 (камыш).

Заключение

Изучив географическое положение родников № 1 и 2, мы пришли к выводу, что родник № 2 является наиболее чистым по сравнению с родником № 1. Таким образом, гипотеза нашла своё подтверждение. По физическим свойствам родниковые воды пригодны для питья. В дальнейшем мы планируем продолжать изучение, рассмотрим химические свойства воды.

Для улучшения экологической обстановки мы займемся организацией десантов по очистке родников и территории около него, а для привлечения добровольцев для активного участия в природоохранной деятельности нами была выполнена стенгазета с фотоотчётом о нашем исследовании.

По нашему мнению, работа по улучшению экологического состояния и их охране пойдет более эффективно, если обратить внимание на эту проблему со стороны местной администрации и односельчан.

1. 1. 1. 1. 1. Список использованных источников и литературы:

 

Баранова М., Губаева Г. Родничок. [Текст]/сост. М. Баранова, Г. Губаева; М.: Издательство «Родничок», 1997.

Гнатишина В.Н. Атлас для школьников Кемеровской области. [Текст]/под редакцией В.Н. Гнатишиной; Новосибирск, «Роскартография», при участии изд. «Просвещение», 2002.

Маркин В.А. Я познаю мир: География: Дет. энцикл. [Текст]/Авт. – сост. В.А. Маркин; М.:ООО «Издательство АСТ», 2003.

Пасечник В.В. Школьный практикум. Экология. 9 кл. [Текст]/В.В. Пасечник; М.: Дрофа, 1998.

Паустовский К.Г. Повести и рассказы. [Текст]/К.Г. Паустовский; Лениздат, 1979. – С. 225