Изучение родников Зубовского территориального поселения МО

Опубликовано Пелевина Наталья Николаевна вкл 30.01.2013 - 23:20

Автор:

Жидкова Мария

В ходе работы проводилось изучение родников Зубовского территориального поселения Клинского района Московской области как источника пресной питьевой воды.

Скачать:

Вложение	Размер
proekt_rodniki.docx	29.34 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение – гимназия №15 Клинского муниципального района Московской области

География

«Изучение родников Зубовского территориального поселения»

Автор проекта:

ученица 9 А класса

Жидкова Мария Руководитель проекта:

Страшнова Наталья Николаевна,

учитель географии

Клин

Оглавление.

I Введение……………………………………………………………………3

II Основная часть…………………………………………………………..4

Глава 1. Вода - простая и странная, обыденная и загадочная…….....4

Глава 2. Подземные воды - наше богатство…………………………...5

Глава 3. Исследования родниковой воды……………………………....8

III Заключение……………………………………………………………..11

Библиографический список……………………………………………..12

Приложение………………………………………………………………..13

Введение.

«Мы познаем ценность воды лишь, когда колодец пересыхает» Бенджамин Франклин

Человек – Земля и всё что на ней это одно неделимое, одна единая живая структура, где всё дополняет друг друга и поддерживает определённое равновесие. Человек является единственным биологическим видом, получающим от природы, как готовые продукты питания, так и сырьё, из которого или с помощью которого производит продукты. Человек является частью природы и обязан подчиняться её законам. Многим из нас все равно, они делают то, что нужно им, не понимая, к каким последствиям это может привести. Перед человечеством стоит много проблем, к которым причастен человек. Мы стоим на пороге экологического кризиса. На нашей планете происходит резкое ухудшение окружающей среды - загрязнение воздуха, воды; исчезновение многих видов животных и растений; сокращение числа плодородия почв; уменьшение площади лесов. Неблагоприятное воздействие человека распространилось на многие оболочки нашей планеты. Повсюду появляются горы отбросов, которые опасны для жизни. Истощаются невозобновляемые ресурсы. Проблема загрязнение вод является актуальной как для нашей страны, так и для всего мира. Люди выбрасывают отходы в реки, не задумываясь, к каким последствиям это может привести. В наше время появилось много химических заводов, которые загрязняют окружающую среду, в том числе и воду. Происходит истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение морей и океанов [11]. А действительно ли все так плохо? Мне захотелось проверить, в каком состоянии находится вода в городе Клин.

Цель работы – изучение родников Зубовского территориального поселения как источника пресной питьевой воды

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1) изучить научно методическую литературу по теме исследования;

2) описать местоположение родников;

3) провести органолептические исследования родниковой воды;

4) определить значение родника для человека, воздействие антропогенного фактора;

5) оценить качество, возможность исследуемой воды для водообеспечения.

Основная часть

Глава 1. Вода - простая и странная, обыденная и загадочная.

В природе все взаимосвязано. Каждая деталь важна. Одни явления или предметы более важные, а другие менее. Какое вещество является самым главным, самым важным в окружающем нас мире? Ответ на этот вопрос можно дать однозначный - это вода [фото №1]. Вода – самое распространенное вещество на Земле. Почти ¾ поверхности земного шара покрыты водой. Вода - основа жизни. Мы не можем прожить без воды и нескольких дней. На земле нет ни одного предмета, которое было бы лишено воды.

Кругом, всюду и везде, всегда и во всем,- природная вода! Человечество во все времена стремилось к познанию этого удивительного вещества – воды. В истории нашей планеты вода имеет исключительно важное значение. Пожалуй, никакое другое вещество не может сравниться с водой по своему влиянию на ход тех величайших изменений, которые претерпела Земля за многие сотни миллионов лет своего существования. Не менее важна роль воды и для жизни растительного и животного мира. Вода может существовать без всякого участия жизни, а вот жизнь без воды не возможна. Благодаря повседневному обращению с водой, люди привыкли к ней и к ее разнообразным проявлениям в природе, что мы часто не замечаем целого ряда ее отличительных свойств. Многие, привычные нам, явления природы связаны именно с особенностями воды. Как ни удивительно, но вода до сих пор остается наиболее малоизученным веществом природы. Очевидно, это произошло потому, что ее очень много, она вокруг нас, в нас. Воду считают самым трудным из всех веществ, изучаемых физиками и химиками. Химический состав вод может быть одинаковым, а их воздействие на организм разным, потому что каждая вода формировалась в конкретных условиях. И если жизнь - это одушевленная вода, то, также как и жизнь, вода многолика и характеристики ее бесконечны [2, стр. 5-9]. Совсем недавно, менее двадцати лет назад, была открыта новая вода. Она состоит также из водорода и кислорода, но водород в ней не такой, как в обыкновенной воде — атомы его в два раза тяжелее (атомы дейтерия). Поэтому новая вода и была названа тяжёлой [рисунок №2]. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная — бесцветная жидкость без вкуса и запаха. Свойства её отличны от свойств воды обыкновенной, и изучение её представляет огромный интерес и для химии, и для биологии, и для физики. В настоящее время мы не можем считать воду до конца изученным веществом. Познание воды, как и всякого другого вещества, как и материи, бесконечно. Завтрашний день расскажет нам ещё много нового о воде [12].

Глава 2. Подземные воды - наше богатство.

О существовании воды под поверхностью Земли люди знали очень давно. Тысячелетия назад племена создавали глубокие колодцы и извлекали из них воду. Искусством добывать воду из-под земли владели жители древнего Египта и Вавилона. Но для них оставалось загадкой, откуда вода появляется в колодцах. Совершенно загадочным было появления воды в одних местах и отсутствие ее в других. Также необъяснимы были факты внезапного исчезновения воды. Древние римляне весьма ценили горячие воды, бьющие из-под земли. Происхождение их было непонятным, поэтому эти источники считали даром богов[7, стр. 30].

Наши предки относились к воде как к чуду природы - благоговейно и трепетно. В народных сказках герои возрождались с помощью "живой воды". О воде сложены пословицы и поговорки. Легенды и мифы рассказывают о стихийной силе и мощи воды, о её животворящей силе. Песни воспевают её красоту. Существовала традиция обустраивать родники, копать колодцы. И заботиться о них. Этим признавалась важность воды в жизни человека.

К подземным водам относятся воды [рис. №1], находящиеся в толще пород верхней части земной коры в жидком, твердом и газообразном состоянии.

Общие запасы подземных вод составляют свыше 60 млн. км3. Они формируются в основном из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся в землю на некоторую глубину, и из вод болот, рек, озер, водохранилищ, также просачивающихся в землю. Подземные воды в земной коре распределены в двух этажах – водоносных горизонтах, объединяющиеся в водоносные комплексы. Подземные воды обладают различной степенью водопроницаемости и водоотдачи. Нижний этаж, сложенный плотными магматическими и метаморфическими породами, содержит ограниченное количество воды. Основная масса воды находится в верхнем слое осадочных пород. В нем по характеру водообмена с поверхностными водами выделяют три зоны: зону свободного водообмена (верхнюю), зону замедленного водообмена (среднюю) и зону очень замедленного водообмена (нижнюю). Воды верхней зоны обычно пресные и служат для питьевого, хозяйственного и технического водоснабжения. В средней зоне располагаются минеральные воды различного состава. Это – древние воды. В нижней зоне находятся высокоминерализованные рассолы. Из них добывают бром, йод и другие вещества. По условиям движения в водоносных слоях различают подземные воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых) слоях и в трещиноватых скальных породах. Подземные воды, перемещающиеся под влиянием силы тяжести, называются гравитационными, или свободными, в отличие от вод, связанных, удерживаемых молекулярными силами, — гигроскопических, плёночных, капиллярных и кристаллизационных. В зависимости от характера пустот водовмещающих пород подземные воды делятся на: поровые — в песках, галечниках и др. обломочных породах; трещинные (жильные) — в скальных породах (гранитах, песчаниках); карстовые (трещинно-карстовые) — в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и др.). По условиям залегания [рис. №3] выделяют три типа подземных вод: верховодку, грунтовые и напорные, или артезианские.

Верховодкой называются подземные воды, залегающие вблизи поверхности земли и отличающиеся непостоянством распространения. Обычно верховодка приурочена к линзам водоупорных или слабопроницаемых горных пород, перекрываемых водопроницаемыми толщами. Верховодка занимает ограниченные территории, это явление – временное, и происходит оно в период достаточного увлажнения; в засушливое время гола верховодка исчезает. Верховодка приурочена к первому от поверхности земли водоупорному пласту. В тех случаях, когда водоупорный пласт залегает вблизи поверхности или выходит на поверхность, в дождливые сезоны развивается заболачивание. К верховодке нередко относят почвенные воды, или воды почвенного слоя. Почвенные воды представлены почти связанной водой. Капельножидкая вода в почвах присутствует только в период избыточного увлажнения.

Грунтовыми называются воды, залегающие на первом водоупорном горизонте ниже верховодки. Обычно они относятся к водонепроницаемому пласту и характеризуются более или менее постоянным притоком воды. Грунтовые воды могут накапливаться как в рыхлых пористых породах, так и в твёрдых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод повторяет, как правило, неровности рельефа в сглаженной форме: на возвышенностях он ниже, в пониженных местах – выше. Грунтовые воды перемещаются в сторону понижения рельефа. Уровень грунтовых вод подвержен постоянным колебаниям. Как отмечалось выше, на него влияют различные факторы: количество и качество выпадающих осадков, климат, рельеф, наличие растительного покрова, хозяйственная деятельность человека и многое другое. Грунтовые воды, накапливающиеся в аллювиальных отложениях – один из источников водоснабжения. Они используются как питьевая вода, для полива. Выходы подземных вод на поверхность называются родниками, или ключами.

Напорными (артезианскими) называют такие воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Область питания у артезианских вод обычно лежит выше области стока воды и выше выхода напорных вод на поверхность Земли. [13].

Глава 3. Исследование родниковой воды

Родник - естественный выход подземных вод на земную поверхность на суше или под водой на дне континентальных водоемов и водотоков. На территории Зубовского района есть 2 наиболее известных родника [карта №1]. Оба родника находятся недалеко друг от друга, расстояние между ними составляет 1км 200м. Родник №1 [фото №2] расположен в лесу, удален от автомагистрали, что благоприятно сказывается на качестве воды. Она не загрязняется транспортными отходами. А вот родник №2 [фото №3] находится на склоне холма, на расстоянии 20 метров от дороги, из-за этого вода больше загрязнена. Пробы воды взяты из родников №1 и №2. Из родника №1 и №2 жители берут воду для питьевых нужд, родник №1 - освящался. К этому выходу родниковой воды подводит небольшая деревянная лестница, так же около родника есть деревянный сруб. Исходя из этого, я считаю, что родник №1 более благоустроен, чем родник №2. Родники зимой, по рассказам местных жителей, посещающих его, не замерзают. Количество воды (дебит) сильно сокращается. Важной характеристикой является тип родника. Выход воды на поверхность в зависимости от силы ее напора может быть различный. Если напор отсутствует (вода вытекает спокойно), источники являются нисходящими. При наличии напора (вода фонтанирует) родники относятся к восходящим. Родники №1 и №2 – нисходящие. Отбор проб проводился по следующим правилам: использовалась только стеклянная посуда, тщательно промытая и ополоснутая дистиллированной водой; сосуды закрывались притёртыми пробками; поверхностные пробы воды брались прямо в сосуд. Для получения наиболее достоверных результатов анализ проб производился не позднее 1,5 часов после их отбора, чтобы вода не успела претерпеть нежелательных изменений. В исследуемых водных источниках были взяты пробы воды и выполнен анализ по 8 параметрам: дебит родника, pH, жесткость, прозрачность, цвет, запах, привкус и вкус, выпаривание. При проведении исследований использовались реактивы школьного кабинета химии. Дебит источника - это его мощность, то есть возможный расход воды. Для определения дебита родника, я узнала время, в течение которого сосуд наполнится водой. Частное от деления объема сосуда на время наполнения сосуда (в секундах) даст величину дебита родника. Таким образом, можно определить дебит за час, сутки, месяц и даже год. Родник №1 за 11 секунд заполняет сосуд объемом 1 литр. Дебит родника №1 составил 0,09 л/с. Родник №2 за 17 секунд заполнил сосуд объемом 1 литр. Дебит родника №2 составил 0,06 л/с [таб.№6]. Изучив литературу по выбранной теме, я решила провести эксперимент по исследованию рН родниковой воды и сравнить ее с обычной водой из-под крана и дистиллированной. Приборы для выполнения работы были следующие: компьютерный измерительный блок L-микро, датчик рН, ноутбук; материалы – штативы с пробирками с образцами родниковых вод, стаканы с водопроводной и дистиллированной водой [фото №4]. Компьютерная измерительная система предназначена для сбора и отображения информации, получаемой с помощью датчиков о том или ином процессе. Измерительный блок L-микро преобразует сигнал, поступающий от датчиков, в цифровой код, который далее обрабатывается на компьютере. Датчик рН состоит из электрода (стеклянная трубка, на конце которой имеется шарик – чувствительный элемент; внутри трубки есть электролит). Датчик предназначен для работы при температуре от +10 до + 35 0 С. Значение pH воды [таб. №2] в роднике №1 было в пределах нормы и составляло 6,9. Значение второго родника отличалось не сильно, pH воды – 6,8. Значение рН дистиллированной воды – 7,0, а воды из–под крана – 7,1 [фото №5]. Жёсткость воды — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Я оценила жесткость 2 способами. I способ - я оценила жесткость воды, используя мыльный раствор. В воду из родника №1 и №2 добавила немного мыльного раствора и взболтнула. В воде родника №1 мыльная пена почти не образовалась, значит, вода – жесткая. А вот в воде родника №2 пены появилось много, поэтому вода мягкая. II способ - В воду объемом -1 л поместила тест-полоску для определения жесткости воды. Количество окрасившихся в розовый цвет сегментов полоски говорит об уровне жесткости воды. В родниковой воде №1 полностью окрасилось 3 сегмента. Следовательно, вода средней жесткости. А в родниковой воде №2 окрасилось 1 сегмент с половиной, значит, вода – мягкая [таб. №1]. Для того чтобы определить цвет и прозрачность родниковой воды, я заполнила пробирки водой из родников №1и №2 на 10-12 см. Затем рассмотрела пробирки на белом фоне. Смотреть на воду лучше сверху вниз. Я определила прозрачность по шкале: в роднике №1 и №2 вода – прозрачная. Цветность воды в обоих родниках – бесцветная. Одним из показателей качества воды является ее запах. Запах зависит от содержания в воде химических веществ, наличия живых и отмирающих микроорганизмов. Для определения запаха в колбу отбирают 100 мл родниковой воды, закрывают стеклянной пробкой. Температура воды должна составлять 200С. После чего колбу взбалтывают и, неглубоко вдыхая воздух, определила характер и интенсивность запаха. Для определения интенсивности запаха я использовала таблицу [таб. №3]. В родниках №1 и №2 запах очень слабый (мною не ощущается, обнаруживается только опытным наблюдателем -1 балл). В питьевой воде интенсивность запаха не должна превышать 2 балла. А вот характер запаха – землистый (вещество – сырая земля) [таб. №4]. Важное значение при определении качества воды имеет также ее вкус. Доброкачественная вода должна быть приятной по вкусовым качествам. Вкус различают по ощущениям, набирая в рот воды маленькими порциями, не проглатывая, задерживая ее во рту на 5-10 секунд. Определению вкуса обязательно должен предшествовать процесс оценки интенсивности запаха, так как воду, оцененную по шкале запахов на 4-5 баллов, пробовать на вкус нельзя. Пробу на вкус проводят только при полной уверенности в безопасности воды. Различают четыре основных вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценка интенсивности вкуса проводится по пятибалльной шкале [таб. №5]. В питьевой воде допускается наличие привкусов не более 2 баллов. Вкус родниковой воды – очень слабый (вкус обнаруживается только опытным наблюдателем, а вы его не чувствуете – 1 балл). Для определения осадка, я при помощи пипетки капнула образцы на стекло, и на спиртовке выпаривала воду [фото №6,7]. Когда воды не осталось, я положила образцы на темную поверхность и сравнила их. В образце воды №1 осадка оказалось меньше, чем в образце под №2 [фото №8].

Заключение.

Из седой дали веков дошло до нас почитание родников, ключей и колодцев. Наши предки понимали, что без воды нет жизни, поэтому в родниках видели, прежде всего, живительную силу. Подземные воды – наше богатство, их нужно изучать, разведывать, оберегать. Изучив научную литературу по теме исследования, я определила положение родников Зубовского территориального поселения, провела органолептические исследования родниковой воды, в результате которых установила возможность использования вод этих родников в качестве источника пресной питьевой воды. Как источник водоснабжения подземные воды имеют ряд преимуществ перед поверхностными. Они лучше защищены от загрязнения, их ресурсы не испытывают существенных сезонных изменений или многолетних колебаний, они, обычно, могут быть получены рядом с водопотребителем. В наше время, когда поверхностные воды все сильнее загрязняются, эти и другие причины предопределили все большее использование подземных вод. Результаты исследований показали, что нам можно без опасений использовать воды источников Зубовского территориального поселения в качестве питьевой воды. И нам, поколению XXI века нужно сделать так, чтобы спасти подземные воды Клинского района от загрязнений транспортом, работой агропромышленного комплекса. Чтобы не иссякали живительные родники нашей малой родины, я рекомендую проводить мероприятия по благоустройству родников. Вы можете поставить вблизи родника скамейку, выложить родник камнями или сделать сруб. При каждом посещении убирайте мусор с прилегающей территории. Не забывайте следить за чистотой источника.

Библиографический список:

1. Ашихмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг. «Рандеву», 2000

2. Дерпгольц В. Ф. Мир воды. «Недра», 1979

3. Зверев А.Т. Экология. « МИИГАиК», 1996

4. Киссин И. Г. Вода под землей. «Наука», 1976

5. Колбовский Е. Ю. Изучаем малые реки. « Академия развития», 2004

6. Кулеш В. Ф.Практикум по экологии. «Вышэйшая школа», 2007

7. Ларионов А. К. Занимательная гидрогеология. «Недра», 1979

8. Плотников Н. И. Подземные воды – наше богатство. «Недра», 1976

9. Разумов Г. А. Подземная вода. «Наука», 1975

10.Фюрон Р. Проблема воды на земном шаре. «Гидрометеорологическое издательство», 1966

Интернет – источники: