МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

 РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КИСЛЯНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

(Юргамышского района Курганской области)

Изучение родников – источников воды

                     Работа учащейся 10 кл.

                                                     Кислянской СОШ:

                                                     Стахановой Любови Сергеевны,                        

                                                     Руководители:  Лебедева Елена  

                                                     Владимировна – учитель      

                                                     географии Кислянской СОШ,  

                                                     Черепанова Лариса Юрьевна –  

                                                     заведующая музеем    

                                                     Кислянской СОШ,

                                                     Борчанинов Сергей Николаевич

                                                     учитель экологии

                                                     Кислянской   СОШ,

                                                     педагог дополнительного      

                                                     образования отдела эколого -                                          

                                                                    биологического образования                                                            

Содержание

1. Введение ……………………………………………………………… 3
2. Источники воды ……………………………………………………… 5

1.1. Мировые ресурсы …………………………………………………….5

1. . Грунтовые воды ……………………………………….……………..6

1. Источники подземных вод ……………………………………….. 7

1.2.2. Значение родников ………………………………………………... 9

1.2.3. Свойства родниковой воды и причины ее загрязнения ……….. 10

2. Методы исследования ……………………………………...………. ..12

1. Физико-географическое картографирование

        объектов исследования……………………………………………...12

2.2. Гидрофизический анализ ………………………………….……….. 12

2.3. Гидрохимический анализ ………………………………………….. 14

2.4. Интервьюирование жителей сёл…………...……………………….19

1.  Результаты исследования ………………………………………….. 20

3.1. Результаты интервьюирования жителей сел………………………..20

3.1.1. О родниках деревни Постоваловой………………………………..20

3.1.2. Токарёвский родник……………………………………..…………21

3.2. Географическое положение объектов исследования …………….. 22

3.3. Результаты  гидрофизического анализа родниковой воды ………. 23

3.4. Результаты гидрохимического анализа воды ………………………23

4. Обсуждение результатов ………………………………………………24

Заключение …………………………………………………………..25

Список литературы ………………………………………………….26

Приложение ………………………………………………………….27

Введение

                                                       Родники вы, мои родники,

                                                                       К вам вернусь, где б меня ни носило,

                                                     И святою водою напьюсь

                                                                    В роднике, прямо в сердце России.

                                                      Родники вы, мои родники,

                                                                  Свет небесно – серебряно синий.

                                                           Еще будут звенеть родники,

                                                              Будет биться и сердце России.

      Вода повсюду. Она и вокруг нас: в океанах и морях, реках и озерах, в дожде и снеге, в льдинах и в водопроводных трубах, в питье и еде. Она и в нас самих: мы на две трети состоим из воды.

     Вода вылепила лицо нашей планеты. Вся земная жизнь рождена водой и не может без нее существовать. Недаром в сказках «живая вода» воскрешает даже мертвых.

      Еще на заре  своей истории люди осознали великое значение водной стихии и поняли одну бесспорную истину: как без огня нет культуры, так без воды нет, и не может быть жизни. Языческие народы всех времен обожествляли  воду как неиссякаемый источник жизни, как вечно живой родник, оплодотворяющий другую великую стихию – землю. К воде шли с миром, поклонами и молитвами. Святые родники, озера, реки всегда почитались в народе.  «Плевать в колодец – все равно, что в лицо матери»,  - говорили на Руси.

      И в нашей местности, на территории  Кислянского административного округа, есть такие родники.

      Поэтому тема исследовательской работы: «Изучение родников – источников воды».

     Цель работы: «Изучить родники на территории Кислянского административного округа, их историю и эколого-географическую характеристику».

      Задачи:

1. Изучение литературных источников по проблеме.
2. Освоить методики: картографическое описание объектов исследования,  интервьюирование, физико-химическое исследование воды.
3. Изучение объекта исследования и составление карты – схемы.
4. Изучение истории объектов исследования.
5. Выявление физико-химических свойств воды: прозрачность, цвет, запах, температура, масса сухого остатка, гидрокарбонат ионов, сульфат ионов, нитрат ионов, суммарного железа, хлорид ионов, уровень рН.
6. Выявление видов и причин загрязнения воды.

      Методы исследования: интервьюирование, физико-географическое картографирование, проведение гидрофизических и гидрохимических анализов, сравнение полученных результатов с данными литературных источников.

      Значение результатов исследования:

 - научное значение – изучение истории родников, осуществление мониторинга за состоянием вод.

   - практическое значение – использование результатов исследования на уроках экологии, географии, занятиях краеведческого кружка, на внеклассных мероприятиях, при работе с населением и администрацией села.

1. Источники воды

1.1. Мировые ресурсы

      Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхож дение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взя лась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря – сторонников метео ритного и сторонников «горячего» происхождения Земли. Первые счи тают, что Земля вначале была боль шим холодным твердым метеори том, вторые — что расплавленным огненным шаром.

     Сторонники метеоритного проис хождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метео рита, который и стал прапрапраде-душкой Земли. Сторонники «горяче го» происхождения утверждают, что вода выделялась, как пот, из разо гретого глубинного вещества (маг мы) Земли в процессе его охлажде ния и отвердения (кристаллизации). Вода просачивалась на поверхность и скапливалась в низинах — так по степенно образовывались моря и океаны. А потом, из-за того, что Солнце не равномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, по явились реки, озера и т.д.

      Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о ее неисчерпаемом изобилии. Однако следует иметь в виду, что гидросфера – самая тонкая оболочка Земли. На воду во всех ее состояниях и во всех сферах приходится меньше 0,001 массы планеты. Разное состояние и различные качества воды, а также особенности ее кругооборота на Земле приводят к тому, что лишь незначительная часть запасов воды оказывается доступной и пригодной для практического ее использования.

   Из общего количества воды на наше планете, которая примерно исчисляется в 1 454 643 тыс. км3, воды Мирового океана составляют 93,93% (см. таблицу 1.1.1.), то есть 1 370 323 тыс. км3. Из-за большой солености эта вода практически мало используется.

Таблица 1.1.1.

Запасы вод в различных частях гидросферы

(по М.И. Львовичу)

      Для производственной деятельности человечества и его хозяйственно-бытовых нужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7% от общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах и пресноводных айсбергах, находящихся в районах в основном Южного полярного круга[9].

1.2. Грунтовые воды.

      Грунтовые воды – верхний горизонт подземных вод, важный компонент ландшафта. От глубины залегания, обилия и качества грунтовых вод зависит характер процессов почвообразования, с которыми в свою очередь связано развитие растительного покрова.

      Дождевые и снеговые воды не полностью скатываются под уклон в овраги и реки. Заметная часть их (10-15%) медленно просачивается в почву и глубже до слабо проницаемых слоёв глин и суглинков, образуя скопления грунтовой воды, которые движутся в сторону ближайшей дрены. Дренами называются любые естественные водотоки: овраги, ручьи, речки озёра, болота и искусственные осушительные канавы, каналы, колодцы, скважины, котлованы, карьеры и т. п.

      Подземный сток в расходной части баланса грунтовых вод преобладает над испарением, вследствие чего наблюдаются обильные источники, принимающие участие в питании рек.

      В сухих степях, полупустынях формируются грунтовые воды континентального засоления повышенной минерализации. В расходной части баланса этих вод преобладает испарение, подземный сток невелик, источников мало.

      Глубже грунтовых вод залегают (нередко на большой глубине) собственно подземные воды, которые можно рассматривать в качестве своеобразных полезных ископаемых. В условиях платформенных равнин, а иногда и в складчатых областях они образуют обширные артезианские бассейны, воды которых широко используются в народном хозяйстве [2].

1. Источники подземных вод

      Источники подземных вод – родники, ключи, естественные выходы подземных вод на земную поверхность.

Рис. 1.2.1.1.  Схема образования источника

      Образование источников может быть обусловлено различными факторами (см. рис. 1.2.1.1.): пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами современного  рельефа (например, речными долинами, балками, оврагами, озерными котловинами), геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, зон тектонический нарушений, контактов изверженных и осадочных пород), фильтрационной  неоднородностью водовмещающих пород и др.

      Существует несколько классификаций источников. По классификации гидрогеолога А. М. Овчинникова выделяют три группы источников в зависимости от питания водами верховодки, грунтовыми или артезианскими водами. Источники первой группы, располагающиеся обычно в зоне аэрации, имеют резкие колебания дебита (вплоть до полного иссякания),  химического состава и температуры воды. Источники, питающиеся грунтовыми водами, отличаются большим постоянством во времени, но так же подвержены сезонным колебаниям дебита, состава и температуры; они подразделяются на эрозионные (появляющиеся в результате углубления речной сети и вскрытия  водоносных горизонтов), контактные (приурочены к контактам пород различной водопроницаемости) и переливающиеся (обычно восходящие).

      Источники артезианских вод отличаются наибольшим постоянством режима; они приурочены к областям разгрузки артезианских бассейнов. По особенностям режима все источники можно подразделить на   постоянно, сезонно и ритмически действующие. По гидродинамическим признакам источники разделяют на два типа: нисходящие, питающиеся безнапорными водами, и восходящие, питающиеся напорными (артезианскими) водами. Температура воды в источниках зависит от глубины залегания подземных вод, характера подводящих каналов и географического положения. В областях развития многолетнемерзлых горных пород встречаются источники с температурой около 0  С0, в областях молодого вулканизма распространены горячие источники нередко с пульсирующим режимом.

      Химический и газовый состав воды источника весьма разнообразен; он определяется главным образом составом разгружающихся подземных вод, и общими гидрогеологическими условиями  района [2].

1.2.2. Значение родников

      Часто случается, люди не замечают, что проходят мимо чудес природы, которые не что иное, как волшебная сказка, интересная и поучительная для всех. Одним их таких чудес природы являются родники. Вода родника заменяла нам колодец, а остальную воду дарила луговине и речке. Никто не знает, с каких пор родниковая струйка с таким неугомонным  усердием вытекает из глыбы земной, что место рождения водяной жилки, никогда не зарастает, и превратилось во впадинку-ямочку с песчаным донышком, напоминающую крынку. На каждой десятине болота только видимых ключей не один десяток, а сколько невидимых. Они тоже питают речку своей студеной свежестью. Прозрачные родники, напоминающие драгоценные камни, словно нанизанные на невидимую подземную жилу бусы, украшают местность.

      Языческие народы всех времен обо жествляли воду как неиссякаемый источник жизни, как вечно живой родник, оплодотворяющий другую великую стихию — землю. К воде шли с миром, поклонами и молитвами. И хотя с распространением христианст ва вера в божественное происхожде ние воды умерла, осталось убежде ние в ее чудодейственной силе. На Руси даже христианские праздни ки получили названия языческих: например, Русальная неделя, Ивана Купалы и т.д. Богу Купале приносили жертву купанием — в этот день купа лись для здоровья, ведь вода «охра няет от заразы и болезней».

      О цели тельных, «очистительных» свойствах воды рассказывают многие предания, недаром воду использовали в разных обрядах и гаданиях. Святые родники, озера, реки всегда почита лись в народе. «Плевать в колодец -  все равно, что в лицо матери», - го ворили на Руси…

      Интересны сведения из «Жития» ос нователя Троице-Сергиевой лавры преподобного Сергия Радонежского, жившего в XIV в. По воспоминаниям его ученика и сподвижника, автора этого «Жития», Епифания Премуд рого, для своей обители Сергий вы брал место на берегу маленькой речки, вода которой была непригод на для питья (очевидно, заилена). Питьевую же воду монахи брали из выбивавшегося под берегом не большого и чистого ключа. Со вре менем он иссяк,- и монастырской братии приходилось далеко ходить за водой.  Монахи «взроптали», и тогда отец Сергий, «взяв с собой одного брата, сошел с ним в дебрь или низину и, нашедши в одном рву немного дож девой воды, сотворил над ним усерд ную молитву, а по окончании ее вне запно явился обильный водой род ник», из которого впоследствии мо нахи и брали воду. Так, по преданию, появился известнейший целебный источник. Сюда, в Сергиев Посад, за водой до сих пор приезжают и прихо дят люди из разных уголков России.

      В каждом городе, поселке, деревне есть свои родники с чистейшей во дой и удивительной историей их возникновения. В связи с тем, что водопроводную воду для очищения и обеззараживания подвергают обработке, в том числе и хлорированию, она имеет специфический вкус и запах. Поэтому некоторые горожане предпочитают использовать для питья воду родников [4].

1.2.3. Свойства родниковой воды и причины ее загрязнения

      Для всех родников нашей полосы характерны гидрокарбонатно-кальциевые воды с незначительным содержанием железа и фосфора. Содержание органических веществ и азота изменяется в зависимости от загрязненности родников. Общая жесткость воды в них почти соответствует требованиям ГОСТа на питьевую воду. При охране данного родника от поверхностного загрязнения он также будет вполне пригоден для использования в питьевых целях.

      Таким образом, при пользовании родниками следует помнить, что, чем толще фильтрующий слой земли, тем чище в нем вода. Необходимо также учитывать заселенность и хозяйственное использование территории над родником и рядом с ним. Эффективное хозяйственное использование территории над родником и наличие построек без канализационного слива способствуют загрязнению грунтовых вод.

      Химический состав родниковых вод отличается большим разнообразием. Обычно при малых минерализациях (300-500 мг/л, редко больше 1 г/л) химический тип может резко меняться. На водораздельных пространствах встречаются воды гидрокарбонатного класса, кальциево-магниевой группы с низкой минерализацией (около 200 мг/л). Колодцы в деревнях на террасах рек дают воду гидрокарбонатно-сульфатную и гидрокарбонатно-хлоридную с преобладанием кальция и с высокой минерализацией. Вблизи промышленных центров, городов, у свалок и т.д. состав грунтовых вод меняется на сульфатно-гидрокарбонатный и даже на сульфатно-хлоридный. Если в состав макрокомпонентов химического состава грунтовых вод входит нитрат-ион – это уже прямо свидетельствует о загрязнении.

     Рассмотрим влияние отдельных отраслей народного хозяйства на формирование качества подземных вод бассейна:

 - Сельское хозяйство. Здесь следует выделить земледелие, которое в результате применения удобрений и ядохимикатов следует рассматривать как отрасль, вносящую значительное количество загрязнений в подземные воды. В качестве сосредоточенных источников загрязнения в сельском хозяйстве выделяются животноводческие фермы.

 - Свалки. Наиболее опасным компонентом свалок является фильтрат, образующийся за счет инфильтрации атмосферных осадков и отжима жидкости при уплотнении.

 - Транспорт. На крупных автомагистралях применяются противогололедные смеси, содержащие каменную соль; за зиму вносят десятки (до 60-80) килограмм соли на погонный метр. Деревенские колодцы, даже отстоящие на сотни метров от дорог, имеют повышенную за счет хлоридов минерализацию воды. Типичными для автотранспорта являются такие загрязняющие вещества, как хлориды, нитраты, нефтепродукты, включая ароматические углеводороды, свинец, кадмий и другие тяжелые металлы и др. [10].

 2. Методы исследования

2.1. Физико-географическое картографирование объектов исследования

    Для создания  карты – схемы необходимо иметь точный план или карту  населённого пункта, которую можно скопировать с почвенных карт или карт землепользования, которые имеются в сельскохозяйственных предприятиях различных форм собственности или в администрации села. Для полного описания необходимо отметить на карте объекты исследования и расположенные рядом дороги, дома, частные земельные участки, с/х предприятия [5].

2.2. Гидрофизический анализ

Определение прозрачности воды

 Оборудование: 

        Высокий мерный цилиндр с плоским прозрачным дном, лист с текстом.

 Ход работы:

        Под дно цилиндра помещают лист. В цилиндр постепенно наливают исследуемую воду. При этом следят, чтобы текст на листе читался сквозь воду. Как только текст перестает быть различимым, воду больше не приливают. Далее замеряют уровень столба жидкости – это и будет прозрачность воды в сантиметрах.

Определение цвета воды

 Оборудование:

        2 стакана из бесцветного стекла, дистиллированная вода, белый лист.

 Ход работы:

        Цвет воды определяется при сравнении дистиллированной и исследуемой воды в двух стаканах. Их нужно рассматривать при дневном освещении на фоне белого листа сначала сбоку потом сверху.

Определение запаха воды

        Оборудование:

        Плоскодонная колба объемом 150 – 250 мл., стеклянная пластинка.

         Ход работы:

        Определение проводят в широкогорлой колбе, которую заполняют исследуемой водой примерно на 2/3 объема. Колбу накрывают стеклом, интенсивно встряхивают вращательными движениями и после этого определяют свойства запаха с помощью следующей шкалы (в баллах). Смотри в таблице 2.2.1.

       Бальная оценка интенсивности запаха производится по следующим признакам:  0 баллов – отсутствие ощутимого запаха; 1 балл – неощущаемый, определяемый только в лаборатории; 2 балла – обнаруживаемый с трудом; 3 балла – легко обнаруживаемый; 4 балла – обращающий на себя внимание; 5 баллов – сильный, высокой интенсивности.

        Определение запаховых характеристик воды водоема достаточно субъективно и связано с пороговой чувствительностью органов чувств самого исследователя, однако при экспресс-анализе данные показатели являются достаточно информативными.

                                                                                                            Таблица: 2.2.1.

                    Определение характера и интенсивности запаха воды

Определение массы сухого остатка в воде

 Оборудование:

        Чашка фарфоровая, мерный цилиндр на 50 мл, весы лабораторные, водяная баня.

 Ход работы:

       На весах взвешивают чистую фарфоровую чашку, записывают результат. Мерным цилиндром отмеряют 50 мл исследуемой воды и выливают ее в чашку. Чашку ставят на водяную баню, выпаривают из нее воду. После этого взвешивают чашку вместе с сухим остатком.

 Расчет:

M = (m2 – m1) * 20 (г./л.), где

m1 – масса чистой фарфоровой чашки

m2 – масса чашки с образовавшимся сухим остатком после выпаривания воды на «водяной бане».

Определение температуры воды

         Температура воды измеряется непосредственно у исследуемого объекта в заборном ведерке с помощью спиртового термометра [6].

2.3. Гидрохимический анализ

2-

2-

  2-

Определение гидрокарбонат ионов в  воде (количественный анализ)

        Вместе с карбонатными ионами они являются важнейшей составной частью химического состава природных вод. Оба этих иона находятся в равновесии между собой и угольной кислотой: H2CO3 = H+ + HCO3-  = 2H+ + CO32- . Изменение содержания одного из членов этого равновесия влечет за собой изменение другого. Эти ионы образуют карбонатную систему, имеющую большое значение в природных водах. Распределение СО2, НСО3-, СО32-  в растворе зависит от его рН. При нормальных условиях рН природных систем составляет 7,0 – 8,5. Для этой области рН основным в растворе является бикарбонат – ион: НСО3- .         Принцип метода определения гидрокарбонатов (или бикарбонатов) заключается в том, что под действием HCl происходит полное разложение гидрокарбонатов  по схеме: Ca(HCO3)2 + HCl = CaCl2 + 2H2CO3

                                                                                            2H2O + 2CO2

Конец реакции определяется по изменению цвета индикатора метилоранжа из желтого в розоватый (рН около 4,5). В случае большого количества гидрокарбонатов в воде выделяющийся СО2, удаляют из сферы реакции путем продувания воздуха из груши через пробу. Как видно из уравнения, каждая молекула  HCl вытесняет 1 молекулу CO2, то есть 1 моль/л HCl соответствует 44 г. CO2.

  Оборудование:

       Мерный цилиндр вместимостью 100 мл, бюретка вместимостью 50 мл, колба коническая вместимостью 200 мл.  Реактивы:

  Соляная кислота (0,1 моль/л), индикатор метилоранж (0,1%)Ход работы:

        В колбу на 200 мл наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 3 капли метилоранжа и титруют кислотой (допустим 0,1 моль/л) до розового цвета.

 Расчет:

       Расчет НСО3-  (Х) по формуле: Х = (ас611000)/V, где а – объем HCl, пошедший на титрование, мл; с – концентрация раствора HCl; V – объем пробы; 61 – количество НСО3- ,эквивалентное 1 мл HCl; 1000 – перевод в литры.

Определение сульфат ионов в воде (количественный анализ)

        Соли серной кислоты в природной воде встречаются в небольших количествах (до 20 – 30 мл/л). Значительное увеличение их зависит от попадания в водоём сточных вод. Сульфаты не оказывают вредного влияния на водных животных и растения даже в концентрации 1 г/л, а для карасей 10 г/л. Малые концентрации сульфатов влияют стимулирующе на жизненные процессы гидробионтов. Сульфаты играют немалую роль в возникновении сероводорода. Соли в воде много органического вещества и сульфатов, то это может привести к стойкому заражению водоёма сероводородом, что и происходит в Чёрном море.

  Оборудование:

  Пробирки, пипетка вместимостью 5 мл, пипетка вместимостью 1 мл.

  Реактивы:

  Хлорид бария (10%)

  Ход работы:

        В пробирки с помощью пипетки набирают по 5 мл исследуемой воды.                                     В каждую пробирку добавляют 3 капли хлорида бария.  

       О приблизительном содержании сульфатов судят по количеству выпавшего осадка ВaSO4. Отсутствие мути говорит о содержании сульфатов менее 5 мг/л; слабая муть, появляющаяся через несколько минут – 5-10 мг/л; слабая муть, образующаяся сразу же по прибавлении BaCI2 – 10–100 мг/л; сильная муть, сразу же оседающая, - 100 мг/л.

Определение нитрат ионов в воде

        Одной из самых распространенных форм азота в природных водах является азот нитратов NO-3.

 Оборудование:

 Пробирки, пипетка вместимостью 5 мл, пипетка вместимостью 1 мл.

 Реактивы:

 1 – процентный раствор дифениламина.

 Ход работы:

         В пробирки наливаем 2-3 мл исследуемой воды, после чего добавляем 3-5 капель дифениламина. По появлению окрашивания определяют концентрацию. Если окраска не появляется в течение 5 минут, то содержание нитратов <0,5 мг/л. Если в течение 5 мин появляется слабо голубое окрашивание – концентрация = 1 мг/л; окраска появляется в течение 1 мин в виде слабо-голубого кольца – 2,0-3,0 мг/л; окраска кольца через 5 минут переходит в ярко- синюю шириной 2,5-3 мм. Через 10 минут сверху кольца появляется слабый зеленоватый оттенок – 5,0 мг/л; снизу появляется голубое кольцо, переходящее в ярко-синее. Расслаивается  сразу. Сверху – грязно-зеленое окрашивание с верхним буроватым слоем – 10,0 мг/л.

Определение суммарного железа (Fe2+, Fe3+) в воде

        Формы железа в природных водах неустойчивы. Постоянно происходит окисление Fe2+ до Fe3+ , соединения, которого выпадают в виде бурого творожистого осадка при увеличении рН среды.

 Оборудование:

 Пробирки, колбы.

 Реактивы:

 Концентрированная соляная кислота, персульфат аммония, 50 – процентный раствор роданида калия KNCS.

 Ход работы:

                                               Таблица 2.3.2.

Определение суммарного железа (Fe2+, Fe3+)

        Для анализа готовится раствор, содержащий 10 мл исследуемой воды, 3 капли соляной кислоты. После тщательного перемешивания в пробирку добавляют несколько кристаллов персульфата аммония. Цвет и интенсивность окрашивания сравнивают с данными в таблице 2.3.2.

Определение хлорид ионов в воде (качественный анализ)

 Оборудование:

 Пробирки, пипетка вместимостью 5 мл – 3 шт., держатель, спиртовка.

 Реактивы:

 10 – процентный раствор азотной кислоты, 1 – процентный раствор перманганата калия, индикатор: йодкрахмальная бумага.

 Ход работы:

         К 1 мл анализируемого раствора прибавляют 1 мл НNO3 и 1мл KmnO4. Содержимое пробирки нагревают, а в отверстие помещают смоченную дистиллированной водой йодкрахмальную бумажку. Посинение йодкрахмальной бумаги свидетельствует о наличии в  воде хлора.

Определение уровня рН воды

  Уровень рН определяется при помощи прибора Н.И. Алямовского.

         Ход работы:

1. Пипетку на 5 мл и одну из пробирок ополаскивают небольшим объемом исследуемой воды. С помощью пипетки берут 5 мл пробы и выливают в пробирку.
2. В эту же пробирку при помощи второй пипетки прибавляют 0,3 мл комбинированного индикатора.
3. Затем содержимое пробирки аккуратно перемешивают, до равномерного смешивания индикатора с водой.
4. После этого определяют рН испытуемой жидкости путем сопоставления ее окраски с окраской эталонов стандартной шкалы.

Определение жёсткости воды

 Ход работы:

        В стакан наливают анализируемую воду. Сюда же приливают раствор мыла, встряхивают. Если отсутствует осадок и появляется пена – вода мягкая. Если образуется большое количество осадка, то вода жёсткая, причем о степени ее жесткости можно судить по количеству мыла израсходованного на образование осадка [6].

2.4. Интервьюирование жителей сел

Анкета – для опроса жителей сел

1. Можете ли Вы назвать родники, находящиеся вблизи вашего населенного пункта?
2. Как давно они Вам известны?
3. Где расположены эти родники?
4. В каких целях использовали родники и прилегающую территорию (как Вы использовали или используете родник)?
5. Как население раньше относилось к роднику?
6. Изменилось ли отношение к роднику в настоящее время?
7. Существовали ли предания о происхождении родника?

3. Результаты исследований

3.1. Результаты интервьюирования жителей сел

   В результате интервьюирования жителей сел, были выявлены родники возле деревень – Постовалова и Токарёва.

3.1.1. О родниках деревни Постоваловой

(записано со слов местного краеведа: С. В. Плотникова)

      Петр Симон Паллас, проезжая через Куртамышскую слободу в 1770 году во главе академической экспедиции, послал двух студентов, Соколова и Валтера в Кислянскую деревню, чтобы они по сообщенному ему «от недавно умершего г. Риндера уведомлению, осмотрев находящуюся там купоросную воду, привезли мне оной и описали бы ее ключи».

      Я не смог выяснить кто такой г. Риндер, как он знает Кислянскую деревню и ее ключи.

      Ясно одно: П. С. Паллас искал полезные ископаемые. Но оказалось, что «родник при ручье Кислянке, текущий через упомянутую деревню, нашелся не столько заслуживающим  внимания, как я думал».

      Где же этот родник? В самом селе Кислянском я не слышал о роднике – возможно и был – об этом надо спрашивать старожилов. Но в д. Постоваловой было несколько родников (а Постовалова в досоветское время входила в состав села Кислянского).

      Один родник находился в логу Василия Ивановича Постовалова, протекающем южнее деревни. Зимой, когда на речке Окунёвке был лед, из этого ложка, из ключей ближе к устью вытекала на лед вода со ржавчиной. На берегу этого ложка мы находили куски железной руды, которая, думаю, у села  Красный Уралец залегает на глубине 300 м.  Может быть об этом роднике писал П. С. Паллас.  

      Второй родник был в ложке севернее д. Постоваловой. Там было два ложка, по южному в 1960-е годы спустили воду из болот при их осушении, при этом ложок углубили, дно и берега  обложили бетонными плитами. Северный ложок сохранился, в нем был родник,  из него пили воду кузнецы и плотники, которые работали в рядом расположенных кузнице и столярной мастерской. Сейчас родника нет, думаю, потому, что при прокладке канала был нарушен гидрологический режим, в соседнем ложке.

     Аркадий Анатольевич Кузнецов сказал мне, что в северном ложке было даже два ключа. Один ближе к устью (о котором я забыл), второй – в середине ложка.

      Еще есть родник в средней части ложка – северная часть д. Постоваловой (мы, дети, пили из него воду, но ее было мало). А за ложком был выкопан колодец, который в деревне называли Чайным, в нем была хорошая вода и ее брали для приготовления чая.

3.1.2. Токарёвский родник

      Старожилы говорят, что точного года появления родника не помнят, сколько живут, столько он и существует. Единственное, что они припоминают, что рядом с родником стояла мельница. Вода была чистой, обладал  хорошими вкусовыми качествами. Люди приходили за ней из соседних деревень. И обязательно заходили испить холодной водицы, возвращаясь из леса с полным лукошком грибов и ягод. Сам родник течет в ложке. По обе стороны к нему спускаются крутые склоны. А над поверхностью тянутся равнинные просторы. Место тихое, красивое.    В настоящее время воду из родника не пьют.

3.2. Географическое положение объектов исследования

     Родник №1, предположительно находится в логу, расположенном на степи южнее деревни Постоваловой (см. карту – схему в приложении и фото.1,2.). Протяженность лога около 300 метров. Населенный пункт находится в 200 метрах севернее лога. Точного места истока обнаружить не удалось. Вода просачивается сквозь грунт в средней части лога. Обнаружены куски железной руды (см. фото. 3.4.).

     Родник №2 предположительно расположен в начале лога (северная часть д. Постоваловой, левый берег реки Окунёвки). Протяженность лога около 200 метров, впадает в реку. По его берегам находятся приусадебные участки. Точное место расположения истока обнаружить не удалось, но вода течет небольшим ручейком по дну лога, питаясь родниковой водой. В начале лога на его левой стороне находится колодец, глубина расположения водоносного слоя в котором  не более 2,5 метров (подпитка, возможно, идет за счет родниковой воды).  

      Родник №3 предположительно находится  возле берегов мелиоративного канала. Его точного места расположения  обнаружить не удалось, но ясно, что подпитка воды в зимнее время происходит за счет источников по берегам канала. Вокруг канала расположены обрабатываемые поля, степи, березовые и смешанные березово-осиновые леса.

      Место расположения родника №4 установлено точно (см. фото. 5,6 в приложении). Его исток находится на дне лога – в 1,5  км. западнее д. Токарева.  

    Русло проходит по дну лога, его протяженность около 1 км. По берегам лога местами произрастают березы. А далее степи и обрабатываемые поля.

3.3. Результаты гидрофизического анализа родниковой воды

(Для исследования взята проба воды из родника №4, так как обнаружен исток данного родника и количество воды достаточное для взятия пробы)

      Температура воды в момент взятия пробы – 2 0С. (См. таблицу №1 в приложении).

      Прозрачность составляет – 32 см. Цвет воды соответствует цвету дистиллированной воды.    Запах воды не обнаружен.

      Масса сухого остатка после выпаривания пробы воды  1,5  г/л.

3.4. Результаты гидрохимического анализа родниковой воды

      Показатель рН составляет – 7,6 (см. таблицу №1 в приложении).

      Содержание: гидрокарбонат ионов – 610 мг/л (см. Диаграмму 3.4.1.), сульфат ионов – 100 мг/л, нитратов – 3 мг/л.

    1 – содержание гидрокарбонат ионов;  2 – содержание сульфат ионов;

                                3 – содержание нитрат ионов.

      Обнаружены хлорид ионы. Жесткость воды средняя.

      Содержание суммарного железа составляет 0,05-0,1 мг/л. В воде со временем образуется аморфный осадок бурого цвета.

4. Обсуждение результатов

      По результатам интервьюирования жителей сел были выявлены родники: №1 – 4. Но после изучения их места расположения обнаружен исток только родника №4 – возле д. Токарёва (проба воды взята для анализа). Истоки остальных родников обнаружить не удалось.  

      После изучения соответствующей литературы по проблеме исследования и проведения самого исследования можно утверждать, что исследуемые пробы родниковой воды родника №4 по гидрофизическим и гидрохимическим показателям соответствуют санитарно-гигиеническим нормам для питьевой воды.  

      Запах воды отсутствует, цвет сравним с дистиллированной водой.  

      Прозрачность воды нормальная - 32 см. (ПДК – 20 см).

      О степени минерализации можно судить по сухому остатку, который в исследуемой пробе составляет 1,5 г/л (ПДК – 2 г/л).

      Содержание сульфат ионов  - 100 мг/л, что так же соответствует ПДК (ПДК – 500 мг/л). Количество гидрокарбонат ионов не превышает ПДК.  

     Нитратов не более 3 мг/л (ПДК 45 мг/л).

     Содержание суммарного железа до 0,1 мг/л, ПДК – 0,3 мг/л.

     Значение рН так же в норме – 7,6  (ПДК: 6,2 – 8,4).  

     Содержание сульфат -, нитрат -, хлорид ионов могло быть  меньше, если бы не антропогенное влияние человека – применение минеральных удобрений на обрабатываемых полях.

     Данных по микробиологическому анализу нет.

     Настораживает захламленность русла и территории возле истока родника ветками, сухими сломавшимися деревьями, что так же может повлиять на содержание нитратов в исследуемой воде.

Заключение

      Родники! Что-то есть символическое в том, что слово имеет один корень со словами, определяющими важнейшее в жизни: род, родина, родимый, родной, родство, родословная, родители, природа… Со словами, от которых теплеет на душе. У родникового ключа душа отдыхает от забот, обретает покой и бодрость.

      Отрадно осознавать, что такой родник есть и на территории Кислянского административного округа – возле д. Токарёва.

      После проведения исследования, можно утверждать, что вода из родника соответствует санитарно-гигиеническим нормам для питьевой воды.

      Но настораживает захламленность прилегающей территории.

      Поэтому учащиеся Кислянской средней школы решили взять шефство над родником – наблюдение и очистка прилегающей к роднику территории.  

      Благодаря усилиям учащихся школы заброшенный родник стал красивым и чистым.

      Сейчас родник является местом отдыха молодежи. Именно вблизи него душа отдыхает от забот, обретает покой и бодрость.

      В настоящее время мы продолжаем следить за состоянием родника и его берегов, надеясь, что девиз «Берегите воду» станет важным и главным для каждого жителя нашего села.

      Для сохранения родника учащиеся школы и в дальнейшем планируют:

   1.    Проводить через местную печать пропаганду среди населения.

   2. Осуществлять постоянный мониторинг за состоянием родника и прилегающей территории.

   3.    Проводить акции по очистке берегов родника.

Список литературы:

1. Акимова Т.А. Кузьмин А.П. Хаскин В.В. Экология. Природа Человек Техника: учебник для вузов – М.: Юнити – Дана, 2001 г.
2. Альтовский М. Е. Классификация родников, в сб.: Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии, Сб. 19, М., 1961 г.
3. Бухтояров А. П., Васильченко Н. К., Городянская Г. С. и др. Что имеем как храним. - Курган, 1993 г.
4. Владимиров А. М. Ляхин Ю. И., Матвеев Л. Т., Орлов В. Г. Охрана окружающей среды. М.,1991 г.
5. Завьялова О. Г. Иванов А. Ф., Несговорова Н. П. Полевой практикум по естествознанию. - Курган: ИПКРО, 1993 г.
6. Козлов О. В. Козлова С. В. Методы исследования экосистем водоемов: учебное пособие по экологическому практикуму. – Курган: ИПКРО, 2000 г.
7. Неорганическая химия. Учебник 9 кл. Ю.В. Ходаков, Д.А. Эпштейн, П.А. Глориозов. – М., 1982 г.
8. Плотников С. В. Знакомые потоки. – Юргамыш: предприятие «Юргамышская типография», 2001 г.
9. Степановских А. С. Экология: Учебное пособие. – Курган: «Зауралье», 1997 г.
10. Фомин Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. М., 1995 г.

Приложение

   Таблица №1

Характеристика проб воды из родника № 4

Фото. 1.

Лог на южной  окраине д. Постоваловой

Фото. 2.

Берега и русло лога (южная окраина д. Постоваловой)

Фото. 3.                                                                                                                             Вода родника, пробивающаяся сквозь грунт                                                                  (южная окраина д. Постоваловой)

Фото. 4.

Железная руда на дне лога

(южная окраина д. Постоваловой)

Фото. 5.

Родник за д. Токарёва

Фото. 6.

Очистка русла родника за д. Токарёва

                    Токарёвский родничок

Токарёвский  родничок.

Недалеко от Токарёва.

Течет тот узенький ручей,

И, наклонившись там, берёзы

Шепчут ему: «Быстрей, быстрей!»

Какой простор – поля и нивы.

Родник журчит, вокруг бугры

И как леса кругом красивы.

О, наслаждение души!

Когда иду лесной тропою,

Сердце всякий раз велит

Там побыть, где под берёзой

Невеликий ключ бурлит.

Ветер нежно гонит тучи,

Здесь, когда бывала я,

То прислушивались птицы

К разговору родника.

Тихо он журчит, чуть слышно,

Узок он в краю берёз.

Здесь не бывает многолюдно,

И не слышен стук колёс.

Тут прозрачным ярким светом

Переливается вода,

 Я иду с большим букетом.

Возле узкого ручья.

Очень мне всегда хотелось,

Чтоб родник тот не умолк.

Давайте же беречь мы будем

                        Токарёвский родничок.                   Сорокина Анастасия