Учебный центр «Крисмас+»

ИЗУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ХОМЯКОВСКОГО РОДНИКОВОГО ИСТОЧНИКА

Автор: Меркулов Александр, 9 кл.

МБОУ СОШ им. Л. Н. Толстого п. Лев Толстой Липецкой области

Руководитель: Симонова Н. В.

Какая у нас вода? Эта тема очень актуальна в современном мире, так как некоторые ученые выдвигают гипотезы об исчезновении пресной воды на Земле через относительно небольшой промежуток времени, а именно: таяние ледников вследствие глобального потепления. Если это произойдет, то основными источниками пресной воды будут подземные водные ресурсы.

Данный вопрос и стал решающим в выборе темы для этого проекта. О том, в каком состоянии находится колодец и вода в одном из родниковых источников пресной воды на территории Лев-толстовского района и пойдет речь в данном проекте.

Основной целью является исследование Хомяковского родникового источника, а именно: проверка качества воды в нем, выявление причины его загрязнения и предложение возможных способов его очистки.

Задачи исследования: доказать, что вода Хомяковского родника – это дефицитный ресурс, требующий охраны.

Гипотеза – соответствует ли вода в Хомяковском источнике существующим нормам?

В ходе работы над проектом было проведено исследование воды Хомяковского родника по микробиологическим, органолептическим и химическим показателям, а именно: определение характера и род запаха воды, содержание аммиака и ионов аммония, химический показатель воды, водородный показатель рН, содержание нитритов и нитратов по методу А.Л.Рычкова, также мы произвели исследование воды по методу Грисса.

История села Острый Камень, возле которого находится Хомяковский родник, уходит в начало XVIII века. Высота, на которой находится родник, является последствием Ледникового периода и занимает господствующее положение на близлежащей территории. В данный момент население села уменьшается, поэтому родник становится заброшенным.

В ходе работы над проектом, проведены различные исследования воды и прилежащих к роднику  земель, а именно: химический анализ воды по органолептическим (вкус, запах, цвет, температура и прозрачность) и микробиологическим (содержание микроорганизмов) показателям, а также изучение химического состава (содержание химических веществ) воды.

Методика изучения водоема.

Первый этап изучения – наблюдения в природе, на берегу водоема. Следует оценить: 1) прочность водоема, 2) наличие прибрежных или водных зарослей высших растений (т.е. имеющих листья и корни – стебли могут быть незаметными), 3) зарастание водоема водорослями, появляющимися на поверхности воды в виде «тины», 4) водоросли, прикрепленные ко дну или подводным предметам, 5) окраску воды, т.е. наличие «цветения» воды. При «цветении» вода приобретает либо ярко-зеленый цвет (развитие зеленых водорослей), либо серовато-сине-зеленую окраску (развитие сине-зеленых водорослей). «Цветение» воды возникает обычно, когда в 1-ом литре воды насчитывается несколько миллионов клеток.

Второй этап изучения – сбор материалов для лабораторного исследования (сбор водорослей).

В водоеме водоросли поселяются в трех местообитаниях:

1) в толще воды (это планктон), 2) на дне водоема (бентос) и 3) на поверхности погруженных в воду предметов (перифитон). Прежде всего, надо осмотреть водоем и его дно и обнаружить наличие бентоса в виде разрастаний водорослей – «тины», хлопьев или отдельных нитей, собрать их в баночку.

Третий этап работы – изучение и оценка собранного материала. Большинство водорослей – либо микроскопические организмы, либо требуют микроскопического изучения для уточнения строения. Предварительно препараты из собранных водорослей просматриваются с помощью стереоскопической лупы, а затем – микроскопа. Определятся состав видов водорослей или видовое разнообразие, обилие отдельных видов, виды-индикаторы. Нужен микроскоп увеличением минимум *200(10*20), лучше *400(10*40). Желательно иметь определители водорослей (40).

Характер и род запаха воды естественного происхождения.

Запахи естественного происхождения (от живущих в воде и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.) находят по классификации, приведенной в таблице.

Химический показатель воды. Водородный показатель (pH).

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Величина рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурного назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5. В большинстве природных вод водородный показатель соответствует этому значению и зависит от соотношения концентрации свободного диоксида углерода и гидрокарбонат-иона. Более низкие значения рН могут наблюдаться в кисло-болотных водах за счет повышенного содержания гуминовых и фульвокислот. Летом при интенсивном фотосинтезе рН может повышаться до 9. на величину рН влияет содержание карбонатов, гидроксидов, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и др. В результате происходящих в воде химических и биологических процессов и потере углекислоты рН воды может быстро изменяться, поэтому следует определять сразу же после отбора пробы, желательно на водоеме.

Оценивать величину рН можно разными способами:

1. Приближенное значение рН. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды,0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора оценивают величину рН:

Розово-оранжевая рН – около 5

Светло-желтая – 6

Светло-зеленая – 7

Зеленовато-голубая – 8

2. рН можно определить с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

3. Наиболее точно значение рН можно определить на рН-метре или по шкале набора Алямовского.

Определение нитритов и нитратов в воде по методу А. Л. Рычкова.

Для определения нитратов и нитритов по этому методу необходимы следующие медицинские препараты (их можно приобрести в аптеке): риванол (этакридина лактат), антипирин, оксафенамид, стрептоцид, гидрокарбонат натрия (питьевая сода), физиологический раствор (0,9% раствор хлорида натрия в дистиллированной воде), а также соляная кислота и дихромат калия.

В питьевой воде должно содержаться не более 3,3 мг/л нитрит и 45 мг/л нитрат-ионов.

Определение нитритов. Для контроля нитритов можно воспользоваться одним из трех методов, пределы обнаружения у которых составляют 1,3; 1,6 и 2 мг/л нитрит-ионов.

Риванольная реакция. К 1 мл исследуемой воды прибавляют 1 мл риванольного раствора (таблетку растворяют при нагревании в 200 мл 8%-ной соляной кислоты). Если появится бледно-розовая окраска, значит, уровень нитритов в питьевой воде не допустим.

Антипириновая реакция. 1 мл питьевой воды смешивают с 1 мл физиологического раствора (концентрация нитритов при таком разведение падает вдвое), 1 мл раствора антипирина (одна таблетка 50 мл 8%-ной соляной кислоты) и быстро прибавляют две капли 1%-ного раствора дихромата калия. Смесь нагревают до появления признаков кипение. Если в течение 5 минут раствор становится бледно-розовым, это значит, что в нем содержится более 1,6 мг/л нитрит-ионов, а в пробе питьевой воды соответственно вдвое больше (выше 3,2 мг/л). В этом случае содержание нитрит-ионов превышает предельно допустимую концентрацию.

Домашняя модификация метода Грисса.

Метод Грисса довольно трудоемок, но этот метод санитарно-гигиенического контроля можно вполне повторить на кухне, не используя быстроокисляющиеся реактивы и специальную аппаратуру.

К 1 мл солянокислого раствора стрептоцида (таблетка 0,5 г в 50мл 8%-ной соляной кислоты) прибавляют 1 мл исследуемой воды, предварительно разбавленной вдвое дистиллированной водой или физраствором, и ставят на две минуты в холодильник. Затем в смесь понемногу присыпают гидрокарбонат натрия, пока не перестанут выделяться пузырьки газа. Здесь главное не переборщить с содой, так как ее избыток мешает цветной реакции. Поэтому следует добавлять ее по крупинкам. После того, как кислота нейтрализована, остается прибавить 1 мл холодного раствора оксафенамида в 10%-ный раствор гидрокарбоната (в 100 мл физраствора растворяют 20 таблеток по 0,5 г гидрокарбоната натрия и 1 таблетку оксафенамида). Если в течение 5 минут смесь приобретает бледно-желтую окраску, вода не пригодна к употреблению.

Определение нитратов (риванольная реакция). К 1 мл исследуемой воды прибавляют 2,2 мл физиологического раствора. Затем отбирают 2 мл приготовленного раствора, добавляют 1 мл солянокислого раствора риванола и немного порошка цинка (на кончике ножа). Если в течение 3-5 минут желтая окраска риванола исчезнет и раствор окрасится в бледно-розовый цвет, то содержание нитратов в питьевой воде превышает ПДК.

Заключение, выводы и предложения.

Изучив весь имеющийся и полученный материал о Хомяковском роднике, мы пришли к выводу, вода в данном родниковом источнике по своим органолептическим, микробиологическим и химическим показателям не соответствует нормативному документу «Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. САНПИН 2.1.4.1074-01»

Таким образом, воду родникового источника можно использовать лишь в хозяйственных и сельскохозяйственных нуждах населения.

На наш взгляд, необходимо провести ряд мероприятий по очистке и улучшению состояния Хомяковского родникового источника, а именно:

• Привлечь внимание местных и областных СМИ к проблеме загрязнения водных экосистем Липецкой области и, конкретно, в Лев-Толстовском районе.

• Организовать на базе районных школ группы «Зеленых бригад», которые будут осуществлять охрану, и проводить очистные мероприятия на территории районных родников, в том числе и Хомяковского.

Информационные ресурсы:

1. Газета «Народное слово» 15 января 2012 г.

2. Доклад «Состояние и охрана окружающей среды в Липецкой области в 2004 году». Липецк, 2005 г.

3. Доклад «Состояние и охрана окружающей среды в Липецкой области в 2006 году». Липецк, 2007 г.

4. Доклад «Состояние и охрана окружающей среды в Липецкой области в 2011году». Липецк, 2012 г.

5. Липецкая обл. детская газета, Золотой ключик №16 от 5 августа 2011г.

6. Природные ресурсы и окружающая среда Липецкой области, НИА-Природа, РЭФМА Москва – 2004 г., Под редакцией д.б.н., проф., Н.Г. Рыбальского, к.б.н., В.В. Горбатовского, д.б.н., проф., А. С. Яковлева.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования водоемов и воды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»