Проект "Родник - источник жизни!"

МБОУ «Дачная Средняя общеобразовательная школа»

Тема работы:

«Родник – источник жизни»

Подготовил: Крутова Наталия, ученица 10 класса МБОУ «Дачная средняя общеобразовательная школа» Теньгушевский  муниципальный район Республика Мордовия431201ул. тел.88344625544 п.Дачный ул.Лесная, д.12

Руководитель:Валягина Елена Дмитриевна, учитель биологии и химии МБОУ   «Дачная средняя общеобразовательная школа».431201  улица Центральная, д.4 п.Дачный Теньгушевский  муниципальный  район Республика Мордовия 88344625549sss1983@list.ru

посёлок Дачный - 2013 год

                                       Содержание

Введение                                                                                                                  3

1.Этапы деятельности                                                                                            5

2.Обзор литературы.

2.1.Характеристика водоснабжения  края                                                           6  

2.2. Классификация родников                                                                               7

3.Объект и методика исследования            

3.1.Историко-культурные сведения об объекте исследования                          9

3.2. Социологическое исследование                                                                     10

3.3. гидрологическое исследование воды родника                                             10  

3.4.  физико-химический анализ качества воды                                                  11

3.5. Эколого-санитарное состояние территории вокруг родника                      13

4. Результаты                                                                                                           13

5. Мероприятия по охране родника                                                                      13  

6. Выводы                                                                                                                 15

7. Заключение                                                                                                          15

8.Литература                                                                                                            17

9. Приложение                                                                                                         18

                                  Введение

      Любой край, город, любая деревня неповторимы. Я живу в посёлке Дачный Теньгушевского муниципального района. Это посёлок с двухсотлетней историей, расположенный в красивой живописной местности. Наша природа красива в любое время года.  У нас есть, на что посмотреть и чем полюбоваться: огромные смешанные леса, богатые грибами и ягодами, большие раздольные луга. Ещё в моём посёлке множество мелких  и несколько крупных родников. В последнее время для нас  жизненно важной проблемой является возвращение к истокам нашей культуры, возрождение идеи чуткого и бережного отношения к различным природным объектам, в том числе и к родникам.

       Мы считаем, что данная проблема актуальна, поскольку  Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а её потребление постоянно растёт. С каждым годом все острее ощущается нехватка воды на планете, а родники являются стратегическими объектами природы. При возникновении чрезвычайной ситуации они могут выступать как единственные источники питьевой воды для населения.  

        Население посёлка Дачный использует в пищевых целях воду артезианских скважин, поступающую по разводящей водопроводной сети в дома. В летний период, в связи с увеличением водопотребления, случаются перебои с водоснабжением. На некоторых улицах посёлка водопроводная система не менялась в течение многих лет, и качество водопроводной воды оставляет желать лучшего. Поэтому многие жители обращаются к родникам. Нам стало интересно узнать каково отношение людей к природным источникам и каково качество воды в них?

Цель: оценка современного экологического состояния родника посёлка Дачный и разработка мероприятий по улучшению его состояния и функционирования.

Задачи:

  1.поиск и сбор исторических материалов о роднике;

  2.изучить общественное мнение по существованию родника;

  3.произвести отбор проб и физико-химический анализ воды;

  4.дать оценку эколого-санитарного состояния территории вокруг источника;  

  5.составить экологический паспорт родника;

  6. разработать и провести мероприятия по очистке и благоустройству.

        Гипотеза: если изучить  родники, то это даст возможность расширить знания о водных ресурсах края.

     В наше время изучение родников представляет большой научный и практический интерес. Родники являются важными источниками питания рек, участвуют в формировании рельефа, снабжают растения влагой. Родники увеличивают рекреационную ценность пейзажа, внося в него разнообразие.  Подземные воды в природных условиях не загрязнены. Проходя через почву, вода обогащается углекислотой и минеральными веществами, поэтому нередко обладает целебными свойствами и применяется для лечения целого ряда заболеваний человека. Родники охотно используются для местного водоснабжения, а нередко, при достаточной их мощности и для питания водопроводов.

                                Основные методы:

1.Теоретический: изучение теоретического материала, анализ информационных источников, анализ анкетирования.

2.Эмпирический: лабораторные наблюдения.

3.Математический: статистика.   

4.Экспериментальный:  постановка опыта.

                 Этапы деятельности:

1) январь 2012 – апрель 2012г. – Сбор материалов, формирование групп для реализации программы.  Организация работы  по привлечению внимания населения к проблемам восстановления и охраны родников.

2) апрель – октябрь 2012г. – Самостоятельная работа в группах, такая как: очистка от мусора территории родников, её благоустройство; проведение анализа воды в родниках и т.д.

3).  Октябрь - декабрь 2012 г. - – обобщение полученных результатов, составление проекта  «Родник – источник жизни».

                                      2.Обзор литературы

                        2.1.Характеристика водоснабжения края.

Республика Мордовия расположена в западной части России, в центре Восточно-Европейской равнины. Посёлок Дачный Теньгушевский район   расположен северо-западной части Республики Мордовия. ( приложение1) Район расположен в зоне лесостепи,  относится к Окско-Донской низменности, характеризуется широкими поймами и надпойменными террасами, обширными торфяными болотами, наличием песчаных дюн и слабо расчлененным рельефом. В целом территория района возвышается над уровнем моря в среднем на 100 – 150 м. Климат умеренно-континентальный, характеризующийся сравнительно холодной морозной зимой и умеренно жарким летом. Территория района относится к зоне неустойчивого увлажнения. Годы с достаточным или даже обильным увлажнением нередко чередуются с засушливыми. [9]

Все водоснабжение республики базируется на подземных водах пермско-каменноугольного карбонатного комплекса. Добычу подземных вод осуществляют 855 недропользователей. Почти половина всех кондиционных запасов подземных вод находятся в западной части Республики.

Пресные подземные воды.

Подземные воды представляют собой ценное полезное ископаемое и являются основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения Республики и приурочены ко всему разрезу осадочного комплекса пород. Централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение населения Республики Мордовия осуществляется за счет 1510 артезианских скважин и 1064 хозяйственно-питьевых водопроводов. Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод основного эксплуатируемого горизонта Приволжско-Хоперского артезианского бассейна составляют 467,7 тыс. м3/сут. Разведанные эксплуатационные запасы подземных вод по бассейну составляют 44,31 тыс. м3/сут. Из четырех разведанных участков на основной горизонт на данной территории эксплуатируется два.

Минеральные подземные воды

В пределах республики имеется три месторождения минеральных подземных вод с утвержденными запасами (два в г. Саранске и одно – в Ковылкинском районе). Два месторождения лечебно-питьевых и столовых вод эксплуатируются. Водоотбор составляет по г. Саранску 474 м3/год и по Ковылкинскому – 607,3 м3/год.

Промышленные воды

Наличие промышленных вод на территории Мордовии зафиксировано при изучении  нефтегазоносности девонских пород, а затем при бурении разведочно-эксплуатационных скважин на бальнеологические минеральные воды, в последние годы - при проведении поискового бурения в пределах Зубово-Полянского и Беднодемьяновского структурных поднятий, с целью изучения возможности строительства подземного хранилища газа.

     Санитарные службы контролируют состояние родников Мордовии. Проведены исследования качества воды из родников в разных районах республики. В общей сложности было исследовано около 60 проб воды. Как выяснилось, в большинстве случаев родниковая вода превосходит обычную водопроводную по мягкости, содержит меньше железа, фтора и органических осадков. Наряду с этим, в некоторых родниках было выявлено микробное загрязнение, вызванное попаданием талых или сточных вод, использованием одной посуды для забора и питья воды. Как выяснилось, такие родники не оборудованы навесом, находятся поблизости от сельскохозяйственных угодий или рек, куда попадают различные стоки. Учитывая это, эпидемиологи не рекомендуют жителям пить сырую воду из таких родников.

Родники - самые "маленькие" достопримечательности Мордовии.  Площадь их, как правило, не превышает 1-2 кв.м. В настоящее время на территории республики выявлено 1907 родников. Многие из них охраняются .[9]

                        2.2.Классификация родников.

Родник, источник – естественный выход подземных вод на земную поверхность (на суше или под водой). Образование связано с пересечением водоносных горизонтов с формами современного рельефа  (речными формами, балками, оврагами).[8]

 Существует несколько классификаций родников. По классификации советского гидрогеолога А. М. Овчинникова выделяется 3 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 также подвержены сезонным колебаниям дебита, состава и температуры; они подразделяются на эрозионные (появляющиеся в результате углубления речной сети и вскрытия водоносных горизонтов), контактные (приуроченные к контактам пород различной водопроницаемости) и переливающиеся (обычно восходящие, связанные с фациальной изменчивостью пластов или с тектоническими нарушениями).

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. Изучение их режима  имеет важное практическое значение при использовании их для питья и лечебного водоснабжения.

      По гидродинамическим признакам родники разделяются на 2 типа: нисходящие, питающиеся безнапорными водами, и восходящие, питающиеся напорными (артезианскими) водами. Родники, приуроченные к пористым породам, распределены более или менее равномерно в местах выхода водоносного горизонта на поверхность; источники в трещиноватых породах располагаются в местах пересечения трещин с поверхностью Земли. Для источников карстовых областей характерны значительные колебания в режиме, связанные с количеством атмосферных осадков. Температура воды  зависит от глубины залегания подземных вод, характера подводящих каналов, географического и гипсометрического положения  и температурного режима, в котором заключены подземные воды. В области развития многолетнемерзлых горных пород встречаются источники с температурой около 0 °С, в областях молодого вулканизма распространены горячие И. нередко с пульсирующим режимом.

Химический и газовый состав воды родников весьма разнообразен; он определяется главным образом составом разгружающихся подземных вод и общими гидрогеологическими условиями района. Оформление естественного выхода вод различных источников называется их каптажем. [10]

                     3.Объект и методика исследования

Водный баланс нашего посёлка  складывается из атмосферных осадков, поверхностного и подземного стоков. Потеря воды происходит за счет испарения и просачивания её в почвенный покров. Основу водного баланса посёлка составляют поверхностные воды, сосредоточенные в двух прудах (Верхний и Большой), образованных в результате запруды реки Умор. Ещё в моём посёлке множество мелких  и несколько крупных родников.

  3.1. Историко-культурные сведения об объекте исследования.

Объектом исследования был выбран родник, расположенный на правом берегу Большого пруда, так он пользуется большой популярностью у местного населения.(приложение1). Каптаж родника представлен в виде железного кольца. Ограждение вокруг каптажа отсутствует.

  Наш родник существует давно, и рассматривать его историю мы можем только со слов тех местных жителей, которые живут в наши дни (это люди примерно 1928-1938 годов рождения). Из бесед с ними мы узнали о истории родника.   Все они помнят этот родник с детства. К этому роднику приходили люди со всей округи круглый год  и использовали воду для различных целей. В ста метрах от источника находилась грибоварня, которая использовала родниковую воду. Люди считали, что вода в источнике святая и в настоящее время на праздник Крещения Господня  местные жители и гости посёлка приходят на родник за «святой» водой и пользуются ей в течение года. Вода храниться очень долго в закрытой посуде. Также известны случаи, когда воду из родника водители автомобилей заливали в аккумуляторы, вместо дистиллированной. С деревенскими родниками связано множество былин, легенд, сказов, поверий. В посёлке Дачный родник называют «Саровский», так как  по преданию за водой из этого источника приезжали на лошадях монахини из Саровского монастыря и увозили её в дубовых бочках. 3.2 . Социологические исследования родника. Я провела анкетирование «Роль родника в вашей жизни» среди учащихся, учителей, а также жителей посёлка, в котором приняли участие 100 человек. Анализ представлен в таблице 1. (прилож. 2)

 3.3.. Гидрологическое исследование  родника

Характер выхода источника определяли  визуально по следующим критериям:

а) вытекает спокойно

б) бурлит

в) бьет струйками

г) фонтанирует.

Определили дебит (мощность), то есть возможный расход воды.

Дебит источника рассчитывали с помощью ёмкости с известным объёмом  (стеклянная банка емкостью 1 литр) и секундомера (время измеряется до одной сотой секунды). Брали три пробы: засекали время, за которое заполнится ёмкость, проделывая операцию три раза.        Вычисляли дебит источника для каждой пробы по формуле:

V: t =D

Далее – вычисляли среднюю величину и рассчитали расход воды а) за час б) за сутки.

                3.4. Физико-химический анализ воды

Цвет (окраска).

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см.

Для определения цветности воды исследуемую воду налили в стеклянный цилиндр и рассмотрели ее на фоне белого листа бумаги при дневном освещении сверху и сбоку.

Прозрачность.

Для определения прозрачности воды использовали прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который налили воду, а под него подкладывали стандартный шрифт. По нахождению максимальной высоты столбцы столбца, при которой можно прочитать шрифт, оценивали прозрачность. Если прозрачность воды меньше 31 см, то она непригодна для питья.

Запах.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды хозяйственно-питьевого назначения не должен превышать 2 баллов.

Для определения запаха воды налили ее в колбу на 2/3 объема с притертой пробкой и сильно встряхнули в закрытом состоянии. Открыли быстро колбу и сразу отметили отсутствие интенсивности запаха, используя таблицу 2. (прилож.2) 

Определение рН  воды

      pH воды определяли  с помощью универсальной индикаторной бумаги. Сравнили окраску со шкалой.

Определение жесткости воды.

Жесткая вода отличается наличием в ней солей кальция и магния. Эта вода нежелательна как для употребления внутрь, так и для наружного применения. Она плохо усваивается организмом, откладывается в различных органах и тканях (суставы, сосуды) человека, затрудняя их нормальное функционирование.

Различают общую, ременную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде.  

Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния.

Определение карбонатной жесткости воды.

Подействовали на небольшую часть сухого остатка раствором соляной кислоты.

Определение хлорид - иона.

Концентрация хлоридов в источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводили следующим образом.

В пробирку отобрали 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяли по осадку или помутнению по таблице 3. (прилож.2).                                              

Предельно допустимая концентрация (ПКД) нитритов (NO2 –) в питьевой воде составляет 3,3 мг/л, нитратов (NO3 –) – 45 мг/л.

На предметное стекло положили 3 капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте и 2 капли исследуемой воды. В присутствии нитрат - и нитрит- ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.

Качественное определение катионов тяжелых металлов.

Обнаружение меди.

      ПДК меди составляет 0,1 мг/л.

В фарфоровую чашку поместили 3-5 мл исследуемой воды, осторожно выпарили досуха и нанесли на периферийную часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивно-синей или фиолетовой окраски свидетельствует о присутствии Cu2+.

Cu2++4NH4OH → [Cu (NH3)4]2++4H20

 Обнаружение железа.

     Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа в питьевой воде 0,3 мг/л.

     Обнаружение общего железа

      В пробирку поместили 10 мл исследуемой воды, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 0,5 мл раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.

 ( Данные результатов приводятся в « Приложении 2», таблица №4)

3.5.Эколого-санитарное состояние территории вокруг родника

      Визуально проводилась оценка санитарного состояния прилегающей местности.

                             4. Результаты

     Учащимися школы был проведён социологический опрос, в котором  участвовало 100 человек. Проанализировав ответы, мы выяснили, что большая часть опрошенных пользуется водой из родника . 95% опрошенных считают,что вода из данного источника является пригодной для питья. Больше половины участвующих в анкетировании давно пользуются этим родником и почти все согласны с мнением, что подземные воды – драгоценная часть мирового запаса подземных вод .  Также были предложены мероприятия по охране и благоустройству данного природного объекта.

Мною также проведено гидрологическое и физико- химическое исследование воды.

Гидрологическое исследование родника показало, что вода на поверхность выходит из промежутков между частицами пород, бьёт струйками. Дебит родника составил   1200 л/ч, 28880 л в сутки.

Родниковая вода благополучна по температуре и органолептическим показателям. Вода прозрачная, запах не ощущается, без особого вкуса.

 Хорошие органолептические характеристики воды свидетельствуют об отсутствии гнилостных процессов, «зацветании» и затухании воды. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 (СанПиН). рН водной среды, которую мы исследовали, равна  7, среда  приближена к нейтральной, что говорит о хороших питьевых качествах воды.

Содержание минеральных веществ и ионов мы могли определить только на их наличие, это связано с возможностями  школьной химической лаборатории.

Я  исследовала воду на содержание в ней меди, свинца, железа, хлоридов, нитрат – ионов.

Как показывают данные представленные в таблице средние значения обобщенных показателей  (рН,  сухой остаток,  общая жесткость) не превышают нормативные.

  Визуально проводилась оценка санитарного состояния прилегающей местности. Обследовав родник, можно отметить, что территория, прилегающая к нему относительно благополучна. Это объясняется следующими факторами:

удалённостью от промышленных предприятий, сельскохозяйственных комплексов, магазинов, автодорог. Недалеко от родника находятся жилые дома, население здесь малочисленное. Относительно потому,  что около родника люди иногда оставляют мусор: полиэтиленовые бутылки, упаковочную тару.

По результатам исследований, был составлен экологический паспорт родника. (приложение 3)

                                 5.Мероприятия по охране родника

Наш проект приобрёл масштабы общешкольного. Его участниками стали все педагоги и почти все обучающиеся нашей школы.  Мы организовали несколько акций по облагораживанию территории родника и его очистке. Разработали  и повесили  памятку с правилами поведения у источника. В школе провели  мероприятия, на которых школьникам показали значимость родников.

Мне кажется, что если человек, придёт за чистой родниковой водой и  увидит благоустроенный, художественно-оформленный родник, то на душе его станет гораздо теплее. Поэтому мы обратились в администрацию дачного сельского поселения, с просьбой поставить скамейку, для того что бы пришедшие за водой могли отдохнуть. А также поставить фонарь, так как дополнительное освещение территории родника создаст больший комфорт особенно в темное время суток, чтобы люди, которые посещают родник вечером, смогли набрать родниковой воды, не обрызгавшись и не поскользнувшись.

                                  6.Выводы

По результатам исследований можно сделать выводы:

1. проведенный анализ общественного мнения по исследуемому вопросу наглядно показал значимость и важность рассматриваемой в проекте проблемы сохранения природного богатства Родного края;

2. показатели физико-химических свойств исследуемой воды данного источника соответствуют санитарно-гигиеническим нормативам;

3.эколого-санитарное состояние территории вокруг родника относительно благополучное;

4.были проведены мероприятия по очистке и благоустройству родника.                                                                           

                               7.Заключение

      Завершилась работа над проектом. Мы довольны! Удалось выполнить всё, что мы планировали. Работая над проектом, мы многому научились, многое узнали. Я надеюсь, что наша работа станет еще одним источником познания родного края, побудительным мотивом бережного отношения к природе. Ждем весны — и снова за работу! Мы планируем:

- продолжить работу по исследованию экологического состояния родников, находящихся в черте посёлка Дачный;

- провести анализ воды на биогенные вещества;

- вести контроль за состоянием родников, осуществлять своевременный уход (очистка, уборка мусора).

      В целом я думаю о том, что сделали сообща одно, но очень важное и для природы, и людей дело. Родники открывают для нас красоту воды, именно они обладают сразу быстротой рек, волей океанов и очарованием озер. И именно они, как никакой другой водный объект, нуждаются в нашей заботе и бережной охране. На свете нет ничего драгоценного, чем самая обыкновенная чистая вода. Без неё нет и не будет жизни.  Поэтому важно следить, чтобы вода в исследуемых родниках была всегда чистой! Сохранение природных источников воды – задача всего человечества.  Помочь роднику - значит, помочь своему здоровью, помочь родной земле сохранить свои природные богатства, наши богатства!

            -..Родники вы мои, родники,

            Цвет небесный, серебряно-синий.

            Если будут звенеть родники,

            Будет биться и сердце России.

                                                                             Олег Газманов

                               Литература

1. Богдановский А.В. Химическая экология: Учеб.пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1994.
2. . Боголюбов А.С., Засько Д.Н. Методика рекогносцировочного обследования    малых водоемов. – Москва, 1998
3. Дронов В.П., Баринова И. И., Ромм В.Я., Лобжанидзе А.А. География России: Учебник для 8-9 классов общеобразовательных учреждений: в 2-х книгах. Книга 1: Природа, население, хозяйство. 8 класс/ М.: Дрофа 2004.
4. Мухин В. Пульсирующее чудо. – Спас-Клепики: ГУП РО «Клепиковская типография», 2003. – 152 с.
5. Овчинников Ю.И., Никольская А.Н. География Тульской области. Т: Приокское книжное изд-во, 1976.
6. Речкалова Н. И., Сысоева Л. И.: Какую воду мы пьём. - Журнал. Химия в школе, 2004
7. Чаус Б.Ю. Чаус З. А. Изучаем родник. Географические наблюдения. Стерлитамак-2005.
8. Ямашкин А.А., Руженков В.В., Ямашкин А. А. «География республики Мордовия. Учебное пособие». Издательство Мордовского университета. Саранск, 2004 год.
9. http://www.e-mordovia.ru
10. http://slovari.yandex.ru

  Приложение 1

Приложение 2                            

                                               Таблица 1 . Анализ результатов анкетирования

                                                                  Таблица 2 . Интенсивность запаха воды

                                    Таблица 3.Определение содержания хлоридов.

                                                    Таблица 4. Физико – химический анализ воды

                                    Приложение 3

Экологический паспорт родника

По результатам исследований, был составлен экологический паспорт родника.

1. Название источника –  «Саровский родник»
2. Район – Теньгушевский
3. Населенный пункт – посёлок Дачный
4. Вид родника - речной родник.
5. Элемент рельефа – балка
6. Геологические условия выхода воды:

1. высота над уровнем воды в водоёме -  1 м
2. характера пласта, из которого вытекает подземная вода -  песок
3. характер вытекания воды – бурлит струйками

7. Расстояние от родника до пруда – 8 м
8. Участие родника в питании водоёма: питание пруда
9. Влияние родника на окружающую местность (размывы, заболачивание, провалы, оседания): ручей от родника способствует переувлажнению и кое-где заболачиванию местности вокруг места выхода подземных вод на земную поверхность.
10. Физические показатели воды

1. температура - +5 º С 

11. Органолептические показатели воды

1. прозрачность - прозрачная
2. характер и интенсивность запаха – без запаха
3. вкус и привкус – без вкуса
4. цветность – бесцветная

12. Химические показатели воды  

5. рН – 7
6. общее количество растворенных солей - 0, 1г/л

13. Дебит источника  - 1200л/ч,  28800л/сутки.

Хозяйственное использование источника – используется в пищевых целях