Тема работы " СРАВНЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ РОДНИКОВ СЕЛА БОГОСЛОВКА ГУБКИНСКОГО ГОРОДСКОГО ОКРУГА "

Тема работы:

СРАВНЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ РОДНИКОВ СЕЛА БОГОСЛОВКА ГУБКИНСКОГО ГОРОДСКОГО ОКРУГА

                     Автор:  Боровенская Ульна  Александровна,

                                                                             ученица 9 класса МАОУ

 «СОШ № 12 с УИОП»

г. Губкин Белгородской области

 Соавтор: Волобуева Ирина Николаевна,                                                                             ученица 9 класса МАОУ

 «СОШ № 12 с УИОП»

г. Губкин Белгородской области

Научный руководитель:

                                     Даниленко Светлана Николаевна,

 учитель биологии и географии

Место выполнения работы: город Губкин

Белгородская область

2014

I. Введение

Еще на заре своей истории люди придавали огромное значение водной стихии. Это подтверждают  и мифы разных народов, и философские умозаключения древних, которые поняли бесспорную истину: «Без воды и не может быть жизни».

«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобою наслаждаешься, не понимая, что ты такое.  Ты не просто  необходима для жизни, ты и есть жизнь…», - писал Антуан Сент-Экзюпери [1].

В.И. Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое её бы не заключало. Всё земное вещество… ею проникнуто и охвачено».

Нельзя представить процессы, протекающие в живом организме, без участия воды. Взять, например, питание живого. Все питательные вещества, поступающие в живой организм, обязательно переводятся в раствор, а для этого необходима вода. Обезвоживание организма приводит к смерти. Живой организм тяжелее переносит именно недостаток  воды: для него жажда страшнее и опаснее голода. В теле человека вода составляет 70 % от общего веса, то есть ¾ веса человека -  это вода [5].  С помощью воды в нашем организме идут различные биохимические процессы, с её помощью выводятся из организма вредные продукты обмена – отходы биохимического производства [7].  На  долю воды  в растительной клетке приходится около 80 % клеточной массы.  

Но всегда ли мы задумываемся над тем,   какую  воду    используем, и как она влияет на наше здоровье? Каков состав употребляемой нами воды?

Актуальность наших исследований заключается в том, что живым организмам, в том числе и человеку, необходима качественная питьевая вода, а треть населения нашей страны (по данным Межведомственной комиссии по охране здоровья населения при Совете Безопасности РФ) лишена централизованного водоснабжения, за которым сохраняется должный контроль. Каждый второй житель России пьет воду, не соответствующую гигиеническим требованиям. Почти половина из станций очистки, по оценкам специалистов, дефектные, и не справляются с очисткой воды от химических и органических загрязнителей. Применяемое для подавления активности болезнетворных микробов хлорирование приводит к образованию вредных для здоровья хлорсодержащих соединений.   В  России основным  поставщиком пресной воды служат реки. Сегодня многие из них вследствие бесхозяйственности превратились в коллекторы для сброса сточных вод [6].

Вопросы качества и количества воды должны рассматриваться комплексно. Чем быстрее происходит оборот воды, перемешивание масс в водоемах, тем быстрее наступает ее качественно новое состояние. Способность воды к самоочищению под влиянием природных факторов – солнечной радиации, газов, микроорганизмов, зеленых растений – при сильном загрязнении не проявляется, так как происходит нарушение биологических процессов.

В Белгородской области вода отличается повышенной жесткостью в связи с тем, что она берется из четвертого подпочвенного горизонта, который залегает между слоями меловых отложений [2]. Наши  климатические условия, рельеф и другие природные особенности способствуют широкому распространению поверхностных вод. Тем не менее, Белгородская  область относится к малообеспеченным водным регионам России.

  Менее одного процента территории занято поверхностными водами [4]. Развитие горнодобывающей промышленности, транспорта, нерациональное водопотребление ведут к значительному загрязнению,  сокращению рек.

Актуальна эта проблема и в нашем городе. Водопотребление постоянно возрастает. А ведь расход воды не должен препятствовать самоочищению водоемов. Самыми  «водопоглощающими» предприятиями нашего города являются «ЛГОК»,  «КМАруда».

Один из вариантов решить проблему высыхания рек - это расчистка, ухаживание, исследование родников своего района школьниками.

С 2001года в области осуществляется программа обустройства родников «Живи, родник, живи!». В 2012 году в городе Губкин проводился территориальный конкурс «Святой источник – бесценный дар природы», в котором обучающиеся МАОУ «СОШ № 12 с УИОП» приняли активное участие.  Целью данного конкурса было выявление  и создание информационной базы об уникальных  святых источниках области.

Цель нашего  исследования:   изучение  соответствия качества воды  родников села Богословки Губкинского городского округа  санитарным нормам.

Задачи исследования:

1. Выяснить  историю возникновения родников.

2. Сравнить данные химического анализа   воды из родников с. Богословки и воды из скважины № 484/1 (Гринёвка).

Объекты исследования: родники села Богословка: родник Иоанна Богослова и заброшенный родник, расположенный в конце улицы Логовая (Старовка).

Предмет исследования:   вода из родников  Иоанна Богослова, необустроенного родника с. Богословки, водопроводная вода из скважины № 484/1 (Гринёвка).

Гипотеза: если состав и органолептические свойства родниковой воды соответствуют нормативам, то люди могут использовать родниковую воду в пищу и для удовлетворения питьевых потребностей.

Понимая актуальность проблемы,   мы  изучили состояние  и химический анализ воды   родника Иоанна Богослова, необустроенного родника, расположенный в конце улицы Логовая и водопроводной воды из скважины № 484/1 (Гринёвка) с. Богословки.

В ходе исследования в качестве источника информации использовали данные МУП «Водоканал» города Губкина, учебное пособие «География Белгородской области».

Мы хотели бы поблагодарить городскую организацию МУП «Водоканал»  за оказанную  помощь в проведении химического анализа воды из родников.

I. Основная часть

1. Краткая  история возникновения родников.

Родник Иоанна Богослова (с. Богословка)

Село Богословка – одно из крупных сёл Губкинского городского округа. Это село не только с богатейшей историей, но и с большим количеством источников как обустроенных, так и давно заброшенных. Наше внимание привлекли два источника: родник Иоанна Богослова и  необустроенный родник в конце улицы Логовой («Старовка»).

Родник  Иоанна Богослова

Родник Иоанна Богослова находится в самом центре села. Длительное время он имел неприметный вид, сейчас он обустроен.  Это был небольшой источник, вытекающий из меловой горы и являющийся истоком небольшой речушки.  В стихотворении Мусы Джалиля «Родник» есть такие слова: «Родник в земле похоронить нельзя,  частицей станет он морской стихии».

По ходатайству  учителя-краеведа Л.А.Тюпиной, ныне покойной, в 2001 году родник  был освящён и получил статус святого источника. С тех пор вода в нём освещается два раза в год: на Крещение и на праздник Иоанна Богослова. К сожалению, в тёплое время года вблизи источника можно  наблюдать большое скопление домашней птицы: гусей, уток, и территория вокруг родника покрыта пухом и перьями. Видовой состав флоры беден, так как травянистые растения поедаются домашними птицами, которые гуляют в окрестностях родника. Вблизи родника растут ивы, спорыш, осока. Из-за колебания температуры, атмосферных осадков  за  источником необходимо ухаживать в течение года: подкрашивать  металлические ограждения, следить за состоянием деревянных сооружений, убирать листву с прилежащей территории.

Родник, расположенный  в конце улицы Логовой села Богословка («Старовка»).

Источник в конце улицы Логовой («Старовка») имеет большую, можно сказать многовековую историю. Жительница села Богословка, Шарова Зоя Тимофеевна, 1904 года рождения (умерла в 2002 году) рассказывала своим  внукам  историю   этого источника, услышанную от своей матери.  Мама Зои Тимофеевны жила и работала у барина Старова. На месте колодца раньше стояла водяная мельница. Все жители села ходили туда мочить льняные снопы и молоть муку. После 1917 года мельницу разрушили, но осталась речушка с интересным названием Сажалка. Жители села гоняли туда гусей и уток. Из небольшого источника, образующего речку Сажалку, сделали колодец.

Сразу  вспомнились строки из  стихотворения  Ю.П.Анненкова

Из-под земли ключами влага, где склон крутой в ложбине бьёт,
И,  извиваясь, вдоль оврага, бежит ручей из чистых вод.

И не страшны зимы угрозы, он будет вновь существовать.
Ведь даже крепкие морозы ручей не в силах заковать.

В районе расположения родника растут дикие яблони и груши, лютик едкий, клевер луговой, одуванчик лекарственный. Очень разнообразен животный мир. Можно встретить таких птиц как: соловей, поползень, чибис, коршун, дятел, кукушка, сорока, воробей, ворона. В окрестностях родника гнездятся дикие утки, серые цапли. Из млекопитающих распространена ондатра. Среди насекомых многочисленны муравьи, кузнечики, шмели, пчёлы.  Родник находится вдалеке от жилых домов, вокруг него нет мусорных свалок и следов антропогенного воздействия.

Люди следили за чистотой колодца, так как он был одним из основных источников питьевой воды. В связи с развитием прогресса жители стали устанавливать во дворах колонки, появился водопровод. И колодец оказался в забытьи. Только иногда горожане, приезжающие к родственникам и в гости к знакомым, прогуливаются по  прекрасному уголку природы и наслаждаются глотком живой родниковой воды.

2. Экспериментальная часть

Определение органолептических свойств воды  из родников Иоанна Богослова и необустроенного родника на улице Логовая села Богословка.

Используемый метод: экспериментальный.  Понимая опасность загрязнения  воды, мы провели опыты, исходя из условий    школьной химической лаборатории.

Определение температуры воды. Температура воды имеет большое физиологическое и гигиеническое значение. Температура рассматривается, как показатель санитарного состояния родника. Температура  воды должна быть постоянной, что указывает на отсутствие притока поверхностных загрязненных вод. Оборудование: термометр в металлической оправе. Ход определения: температуру  воды из  родника определяли путем погружения  термометра  в стакан с водой, снимали показания. Результаты определения: температура воды   в необустроенном роднике  на улице Логовая  25 мая была равна  +140 С, в роднике Иоанна Богослова  +130  С  при температуре воздуха +220 С.

Определение   прозрачности.     Прозрачность   воды   является   важным   признаком    ее

доброкачественности. Питьевая вода должна быть прозрачной. Воды, подаваемые для питьевого водоснабжения, должны обладать без освещения прозрачностью не менее 30 см.  Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении. Метод определения прозрачности основан на измерении высоты водяного столба, сквозь который типографский шрифт становится плохо различимым. Оборудование: стеклянный цилиндр с плоским дном, шрифт с высотой букв 2 мм, а толщина линий букв – 0,5 мм, линейка. Ход определения: испытуемую воду взбалтывали, наливали в цилиндр и ставили его неподвижно над шрифтом. Расстояние от дна цилиндра до шрифта 4 см. Сливая постепенно воду из цилиндра через носик, находили предельную высоту столба воды, при которой чтение шрифта еще возможно. Высоту столба оставшейся воды измеряли линейкой. Определение производили при хорошем дневном рассеянном освещении. Результаты определения:  исследуемая вода  из обоих родников прозрачная, высота столба оставшейся воды 32 см.

Определение цветности.  Родниковая вода должна быть бесцветной. Цветность природной воде могут придавать соединения железа (желто-зеленоватое окрашивание), взвешенные частицы.  Окраску вод определяют визуально. Результаты определения: исследуемая вода бесцветная.

           Водородный показатель (рН.) Родниковая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5. Ход определения:   применение индикаторов – химических веществ, окраска которых изменяется в зависимости от рН среды. Наиболее распространенные индикаторы – фенолфталеин, метилоранж, лакмус. Опустив в воду лакмусовую бумажку, мы увидели, что её цвет не изменился, так и остался желтым, следовательно, рН  воды исследуемых родников равен  7, что соответствует нейтральной реакции. 

В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяются условиями формирования воды, составом  водоносных пород.  

Издавна с минеральным составом воды ученые связывали возможность развития среди населения тех или иных заболеваний. Поэтому очень важно, чтобы в воде химические элементы содержались в тех количествах, в которых они необходимы человеку, и чтобы в воде не содержались химические соединения вредные для здоровья человека. Общая минерализация воды нормируется СанПин 2.1.4.559-96 "Питьевая    вода и водоснабжение населенных мест" на уровне 1 000 мг/л. При этом минимальное содержание Ca в воде должно быть не менее 25мг/л, Mg 10 мг/л. Это связано с тем, что Ca и Mg выполняют очень важные функции в организме человека. Сульфаты и хлориды, обладая выраженным соленым или горьким вкусом, влияют на органолептический состав воды. Содержание сульфатов и хлоридов в питьевой воде нормируется ГОСТом на уровне порога ощущения:  не более 350мг/л для хлоридов и  не более 500мг/л для сульфатов. Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он не влияет на потребительские качества воды. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9. Вода внутри организма человека имеет рН 7,4 [3].

По методике исследования химического анализа воды, описанной в книге «Государственный стандарт. Вода питьевая. Методы анализа», в лаборатории МУП «Водоканал»  были определены: рН, содержание ионов  Мg, Fe, Cu, нитратов, нитритов, хлоридов, сульфатов, жесткость общая, сухой остаток (общее солесодержание) в водопроводной воде  из скважины № 484/1 (Гринёвка);  Иоанна Богослова, необустроенного родника  (с. Богословка). Данные представлены нами в виде таблицы  №1 (Приложение 1).

III. Заключение

Анализируя лабораторные данные по определению химического состава воды из родников, Иоанна Богослова, необустроенного родника с. Богословки, водопроводной воды из скважины № 484/1 (Гринёвка), мы сделали следующие выводы:

1) по  показателю рН, содержанию ионов Са, Мg, Fe, Cu, нитратов, нитритов, хлоридов, сульфатов, общей жесткости, сухому остатку вода из всех исследуемых источников соответствует нормативам;

2) наименьший показатель рН показала  водопроводная вода из родника Иоанна Богослова, а наибольший – водопроводная вода  из  скважины № 484/1 (Гринёвка);

3) самую маленькую жесткость  имела вода из родника Иоанна Богослова, а  наибольшую -  вода из необустроенного родника с. Богословки на  улице Логовая и водопроводная вода из скважины села;

4) наименьшее содержание нитратов  было обнаружено при исследовании воды из необустроенного родника с. Богословки на улице Логовая, наибольшее – у воды из родника Иоанна Богослова.

5) наименьшее содержание  хлоридов было обнаружено при исследовании воды из необустроенного родника с. Богословки на улице Логовая, наибольшее – у воды из скважины

 № 484/1 (Гринёвка).

6)  наибольшее количество сульфатов оказалось  в  водопроводной воде из скважины № 484/1 (Гринёвка);

7)  наименьший показатель сухого остатка  в воде из  родника Иоанна Богослова,  наибольший – в воде из скважины № 484/1 (Гринёвка).

Таким образом, вода из родников, как благоустроенных, так и заброшенного, почти по всем исследуемым показателям химического состава оказалась лучше водопроводной. Родники  Губкинского городского округа нужно исследовать! Мы изучили историю источников, выяснили, что санитарное состояние  обустроенного источника «Иоанна Богослова» и необустроенного родника на улице Логовая с. Богословки удовлетворительное.

У И. Бунина есть стихотворение «Родник»:

В глуши лесной, в глуши зелёной,

Всегда тенистой и сырой,

В крутом овраге над горой

Бьёт из камней родник студёный.

Кипит, играет и спешит,

Крутясь хрустальными клубами.

И под ветвистыми дубами

Стеклом расплавленным бежит.

Анализируя данные, полученные в ходе физико-химического анализа воды, мы установили, что исследуемая родниковая вода по органолептическим показателям (цвет, запах, прозрачность) соответствует санитарным нормам. Согласно полному химическому анализу воды, она полностью соответствует качеству питьевой воды.

Рекомендуем использовать для  удовлетворения питьевого режима родниковую воду. Пить родниковую воду полезно, потому что благодаря естественной фильтрации она полностью сохраняет свои природные качества, структуру и свойства. Ее не  обеззараживают хлором, не озонируют, не подвергают иному физико-химическому воздействию, не добавляют микроэлементы и всевозможные добавки. Однако, в ней могут быть и болезнетворные микроорганизмы, поэтому её лучше кипятить, потому что сегодня в результате бесхозяйственной деятельности человека  подземные водоносные горизонты не защищены от загрязнений, поэтому очень важную роль играет  контроль    химического и биологического  состава воды. 

В заключение хочется  привести  слова  песни   «Живи,  родник», которую  написал   Вячеслав Добрынин, а  исполнял Сергей Беликов.

Поёт день и ночь в сторонке родной

Заветный родник лесной.

И нет холодней, и нету вкусней

Воды во Вселенной всей.

         Хотелось бы, чтобы  заброшенный родник в селе  Богословка на улице Логовая стал благоустроенным. Ведь в Белгородской области развивается сельский туризм, а с. Богословка имеет для этого все возможности: музей декабриста В.Ф. Раевского, огромный  пруд, святой источник Иоанна Богослова, прекрасные рекреационные ресурсы. Ко всему перечисленному добавилась бы ещё одна достопримечательность в виде благоустроенного  родника на «Старовке».

Родник Иоанна Богослова является памятником  природы регионального значения. Так давайте  их сохраним  для рек, которые они питают многие  годы, для себя, для своих потомков.

IV.Список литературы

1. Артамонов В.И. Занимательная физиология растений. - М.: ВО«Агропромиздат»,   1991, -336 с.

2.Белгородоведение: Учебник для общеобразовательных учреждений/подред.    В.А.Шаповалова. – Белгород: Изд-во Б 43 БелГУ, 2002. - 410 с.

3.Вода. Санитарные правила, нормы и методы   безопасного водопользования   населения. Сборник документов. 2-е издание, переработанное и дополненное//под ред. Рахманина Ю.А., Жолдаковой З.И., Красовского Г.Н.. М.: "ИнтерСЭН", 2004.  -768 с.

 4.  География Белгородской области: учебное пособие для учащихсясредних школ Белгородской области Г. Н. Григорьева – Б.: Изд-воБГУ, 1996, - 143с.

 5.  Кемп П.,Армс К. Введение в биологию: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. – 672 с.

 6.  Лурье  А. И. Вода – бесценный дар природы. – Х.: «Прапор» 1990, -175с.

 7.  Мезенцев В.А. Энциклопедия чудес. -  М.: Знание, 1988. - 288 с.

 8.  Петин А. Н. Родники Белогорья: Монография Л. Л. Новых / А. Н. Петин, Л.Л. Новых – Белгород: Константа, 2009. – 220с.

 9.  Экология  Белгородской области: Учебное пособие для учащихся    8-11классов/ А. Н. Петин, Л. Л.Новых, В. И. Петина, Е. Г. Глазунов. – М.: Изд-во  МГУ,  2000. -252 с.

                                                                                                                                Приложение 1

Таблица 1. Химический анализ водопроводной и родниковой  воды.