|
Исследования гидрохимических характеристик вод родников Ступинского района
Чуйкова Анастасия, Кузнецова Юлия.
Руководитель: Ершова Г.А., педагог дополнительного образования МОУДОД ДЭЦ “Островок”, учитель химии МОУ Лицей №2.
Работа посвящена исследованию качества воды родников Ступинского района, имеющих большое значение для населения в качестве источника питьевой воды. Для исследования использовались портативные учебные комплекты производства ЗАО "Крисмас+", а также методики биотестирования.
В связи с увеличением процентов в водопроводе окской воды, жители города обеспокоились качеством питьевой воды в их домах. И так же увеличилось число людей, которые предпочитают набирать воду из близлежащих родников города Ступино, чем употреблять из водопровода.
Цель работы: Сравнить качества воды наиболее популярных среди ступинцев родников и выяснить «отличается ли вода в освещённых и не освещённых родниках».
Объект исследования: родники около населенных пунктов Мякинено и Верзилово, у пансионата «Лесное озеро», около лагеря «Сосновый бор», на пересечении улицы Овражной и Гоголя, в Акри и водопроводная вода.
Предмет исследования: изучение показателей качества воды родников и водопроводной воды.
Поставленные цели, выявленные объекты и предмет исследования позволили выдвинуть рабочую гипотезу. Приступая к исследованию, мы предположили, что существует взаимосвязь между качеством родниковой воды и их местонахождением, а также различие воды обычных родников и «святых».
Задачи исследования:
1) составить общее описание родников;
2) произвести отбор проб и химический анализ вод на определение показателей:
органолептических (запах, вкус и привкус, цветность, прозрачность);
общих (водородный показатель, общая жесткость);
индивидуальных (содержание катионов, анионов);
3) изучить влияние воды на всхожесть семян овса и развитие всходов;
4) исследовать сохранность воды при длительном хранении при комнатной температуре;
5) обработать и сравнить полученные результаты;
6) разработать рекомендации по использованию родников для питьевых нужд и профилактике загрязнений родников и прилегающих территорий;
7) познакомить общественность с нашими результатами.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы использовались следующие методы исследования: анализ, сравнение и обобщение информации из литературных источников, гидрохимические методы контроля воды (визуальный, визуально-колориметрический, титриметрический), биотестирование.
Исследование проводилось в течение пяти месяцев.
Этапы работы:
• изучение специальной литературы с целью подбора методик для определения показателей качества воды;
• организация экспедиции по изучению окружения родников и отбора проб;
• экспериментальная часть;
• обработка результатов экспериментальной работы и сравнение полученных показателей с санитарными нормами качества воды;
• формирование выводов, разработка рекомендаций и ознакомление с ними официальных организаций.
Основная часть
Для проведения исследований качества воды мы использовали мини-экспресс-лабораторию «Пчелка-У», набор учащегося для экологического практикума «ЭХБ 8.300.3», а так же тест-комплекты «Нитраты» и «Железо», все перечисленное производства ЗАО "Крисмас+".
Существуют различные методы описания родника. Мы использовали методику, описанную в «Комплексной экологической практике школьников и студентов» 3-е издание под редакцией Л. А. Коробейниковой. По этой методике мы изучили геологические условия выхода воды из источника, растительность, животный мир. Исследовали физические особенности воды родника – это цвет воды, запах, вкус, осадок, температура воды в струе и в банке, температура воздуха. Так же определили влияние родника на окружающую местность и хозяйственное использование родника.
В последнее время часто встречаются родники, признанные «святыми» (освещенными). Мы совершили несколько попыток определить, по какой причине родники относят к «святым», но получили только легенды, передаваемые из уст в уста, которые нам показались не совсем научными. Поэтому мы их не приводим в нашем исследовании.
По опросам мы выявили наиболее популярные родники нашего района. ”Святые”: у деревни Мякинино, у деревни Верзилово, на пересечении улиц Овражной и Гоголя города Ступино, в овраге около железной дороги в Акри.
Не «святые»: Туристический – на поляне у пансионата «Лесное озеро», в овраге около ДОЛ «Сосновый бор». В качестве контрольного образца брали водопроводную воду из водопровода Лицея №2.
Для удобства работы каждому роднику мы присвоили порядковый номер.
Восьмого ноября была предпринята экспедиция, в результате которой нами были составлены паспорта родников, отобраны образцы воды объёмом по 5 литров в новую пластиковую (полиэтиленовую) тару. При обследовании родника на месте определяли:
Температуру воды определяли термометром с ценой деления 1 градус по Цельсию, опуская его на 3 минуты в воду.
Прозрачность воды и наличие осадка определяли визуально.
Скорость истечения воды из родника определяли так: мы брали ёмкость 1 литр, 3 литра, 5 литров, 8 литров, или 10 литров, и определяли, за какой промежуток времени ёмкость наполняется. Восходящие родники оценивали приблизительно по скорости течения воды в ручье и поперечному сечению.
Высоту склона измеряли нивелиром.
Запах и вкус определяли коллегиально: все члены экспедиции (5 человек) пробовали воду на вкус и оценивали запах.
Дополнительно мы определяли влияние воды на всхожесть и рост овса. Мы сеяли в почву по 100 семян овса и постоянно поливали водой из разных родников. Опыт провели два раза.
9 ноября был заложен эксперимент по сохранению воды. Для этого в стерильные мерные цилиндры наливали по 100 мл. Воды и закрывали сверху стерильным бинтом и поставили на свет.
Химические свойства воды определяли в экологической лаборатории «Интегральный модуль МОУ Лицей №2 и Островок» - естественнонаучная лаборатория» по методике «Крисмас+» определяли содержание общего железа, нитратов, pH (кислотность) и общую жесткость.
Для определения общей минерализации нами была придумана собственная методика. Мы брали чистое предметное стекло, наносили на него одну каплю исследуемой воды и выпаривали её на пламени спиртовки, затем сравнивали интенсивность сухого остатка и присваивали пробе относительный бал.
Анализ содержания хлоридов определить количественно не удалось, поэтому мы определили их присутствие. Реакция с нитратом серебра: Ag+ + Cl- → AgCl↓
В тщательно подготовленные пробирки (промыванием щёлочью, затем трехкратное промывание дистиллированной водой) отобрали по 2 мл исследуемой воды и добавили по 2 капли 2% раствора нитрата серебра. Наличие хлоридов определяли по выпадению белого осадка.
Результаты приведенных исследований приведены на гистограммах:
1) Водородный показатель (рН). Норматив 6-9 ед.
2) Температура.
3)Нитраты. Норматив до 45 мг/л.
4)Железо общее. Норматив до 0,3 мг/л.
5)Общая жесткость. Норматив 7-10 ммоль/л экв.
6)Общая минерализация по относительной шкале.
Выводы и рекомендации.
Проведенные исследования шести родников нашего района и контрольного образца водопроводной воды позволяют сделать следующие выводы:
1) Все исследуемые нами объекты не содержат определяемые нами вещества выше ПДК. Однако, в родниках № 2, № 5, № 6 содержание нитратов на предельно допустимом значении.
2) Аномально высокая температура обнаружена в роднике № 4. Высокая температура родниковой воды может быть причиной развития болезнетворных микроорганизмов.
3) Во всех родниках не обнаружены ионы железа, но наша методика позволила обнаружить железо в водопроводной воде в предельно допустимых концентрациях.
4) В родниках под номерами 3, 5, 6 общая жесткость незначительно превышает ПДК. У этих же родников наиболее высокий уровень общей минерализации.
5) По всем показателям вода родника № 4 (Сосновый бор) отличается от других низким содержанием растворенных веществ и рН. По общей минерализации сходен с дистиллированной водой, что аномально для природных вод.
6) Нами не была выявлена какая-либо зависимость между «святостью» источника и гидрохимическими характеристиками воды.
7) В течении 5 месяцев все образцы вод прекрасно сохранились в условиях комнатной среды.
8) Самые быстрые всходы овса дали образцы №1 и №5. Зависимость всхожести семян овса о характеристике воды или «Святости» не выявлено.
Подводя итоги, хочется сказать, что среди исследуемых родников наиболее отличается по гидрохимическим характеристикам родник №4 (Сосновый бор). Вода этого родника более приятна на вкус, содержит очень мало растворенных веществ, что является аномальным для родников. Однако, следует предостеречь Ступинцев, постоянное употребление такой воды может способствовать нарушению обменных процессов в организме из за низкого содержания в ней солей.
Родники, признанные святыми не отличаются от обычных, но вокруг них более ухоженная территория, удобный подход к источнику. Сразу заметно более бережное отношение к нему. Хотя излишнее благоустройство, особенно бетонирование жерла родника, асфальтирование близлежащей территории способно навредить источнику из-за нарушения естественного водообмена почвы с атмосферой. Питанию источника способствует каждая травинка, каждое деревце. Об этом надо помнить.
Источники информации в литературе и Интернете.
1. Т. А. Ашихмина «Школьный экологический мониторинг» - «Агар». «Рандеву-АМ» 2000 г.
2. И. В. Стебаев и др. «Биогеосистемы лесов и вод России» - ВО «Наука» Новосибирск 1993 г.
3. А. Г. Муравьев «Руководство по определению показателей количества воды полевымы методами.» Издание третье – «Крисмас +» Санкт-Петербург 2004 г.
4. Т. С. Комисарова, А. М. Макарский «Полевые уроки по геоэкологии». Книга I – Санкт-Петербург 1995 г
5. Под редакцией Л. А. Коробейниковой «Экологический мониторинг в школе». Издание 2-ое. – Вологда 2000 г
6. http://ru.wikipedia.org
7. http://www.vitawater.ru
8. М. В. Аргунова «Методы учебного экологического мониторинга», научно-методический журнал «Химия в школе» 2’2009.
Мультимедийная презентация работы
См. также
Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования водоемов и воды
Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ
|
Библиотека исследовательских работ обучающихся 
