Экологический проект "Исследование воды в роднике Святого Симона Блаженного"

Содержание

Введение………………………………………………………..3-4

1. Обзор литературы………………………………………….5-6
2. Материалы и  методика…………………………………….7

    1)Органолептические показатели состояния воды в роднике……………………………………………………………7-11

    2)Химический анализ состояния воды в роднике…………………………………………………................12-15

3. Краткая физико-географическая характеристика объекта……16-17

4. Результаты исследования…………………………………………18

4.1. Исследование органолептических показателей воды…………18

 4.2 Исследование показателей химических свойств воды………18-19

4.3. Сравнение свойств водопроводной и родниковой воды 2010 года…………………………………………………………19-21

4.4    Сравнение свойств водопроводной и родниковой воды 2014 года……………………………………………………..22

Заключение……………………………………………………………23-25

Выводы……………………………………………………………………26-27

Литература………………………………………………………………28

Приложение………………………………………………………………29

2

Введение

Вода – это сама жизнь и для растений, и для животных, и для человека.  Однако 97% всех водных ресурсов – это запасы Мирового океана, не пригодные для питья. Приблизительно 2,1% воды сосредоточено в полярных льдах и ледниках. Вся пресная вода в озерах, реках и в составе грунтовых вод составляет лишь 0,6% от ее общего количества. Оставшиеся 0,1% воды входят в состав соленой воды из скважин и солончаковых вод. Пресная вода составляет всего около 2,5% водных ресурсов Земли. По расчетам метереологов, через 25 лет на душу населения будет приходиться вдвое меньше пресной воды.

В России сосредоточено 22% мировых запасов воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро – около 90% всех сельских жителей в мире постоянно используют для питьевых и гигиенических целей загрязненную воду. Экологическая ситуация в России свидетельствует о резком ухудшении состояния источников пресной воды. Так, в России состояние около 40% поверхностных и 17% подземных источников питьевого водоснабжения не отвечает санитарным нормам.

Раньше водой население села Елнать снабжалась с помощью 2 башен. Они пришли в негодность и  поэтому в 2013 году в нашем селе произвели замену системы водоснабжения. Вода забирается с глубины 120 метров. Я решила сравнить свойства этой воды со свойствами воды, которые определялись в 2010 году.

Вода способна при нашем умном, бережном, любовном отношение к ней излечить наше тело, оздоровить его лучше любых лекарств.

Вода меняет кристаллическую структуру под действием наших слов. Вода, передатчик информации. Она, оказывается, отличает добро от зла.

3

На Руси у славян  с древнейших времён был культ воды в качестве стихии, играющей великую роль в человеческой жизни. В частности, они верили в её волшебную силу, очищающую не только

тело, но и душу. Особенно верили, что на Крещение во всех источниках вода освящается сама собой, независимо от церковных церемоний.

  Моя семья и многие жители окрестных сёл постоянно используют  родниковую воду для питья и приготовления пищи, поэтому оценка её качества представляется особенно важной.

        Я решила  исследовать  состояние качества воды  родника известного во всей округе и за пределами нашего района.  Вода нашего родника славится среди народа как полезной, святой водой. Воду нашего родника жители села Елнати, и многочисленные гости считают очень полезной, исцеляющей, чистой… Вот я и решила проверить так ли это на самом деле?!

Цель работы:  Исследовать экологическое состояние воды в роднике и сравнить её свойства со свойствами водопроводной воды.

Задачи проекта: 

1) Определить органолептические свойства воды в роднике и сравнить с показателями 2010 года.

2) Определить химические свойства воды, используя показатели 2010 года.

3) Сравнить свойства родниковой и водопроводной воды 2010 года.

 4)Сравнить свойства родниковой и водопроводной воды 2015 года.

5)Предложить меры по охране  родника.

 6)Советы по употреблению родниковой воды.

Гипотеза:  Я предположила, что вода родника обладает лучшими свойствами, по сравнению с водопроводной водой и пригодна для употребления населением.

4

1. Обзор литературы

Для правильного оформления работы изучила методическое пособие «Правила оформления результатов исследовательской работы по экологии» Москва,  2001год.

Познакомилась  с текстами проектов победителей и призёров Российского научного конкурса водных проектов старшеклассников 2009 года.

Познавательной  для меня явилась книга  Ю. Андреева «Вода - наместник Бога на Земле» (ООО «Питер Пресс», 2007. Санкт-Петербург). Например, открытием для меня стало, что вода меняет кристаллическую структуру под действием наших слов, то есть, по мнению автора, вода-передатчик информации.

То, что вода обладает сознанием, я узнала из статьи, в которой рассказывалось об исследованиях учёных из Санкт-Петербурга, опубликованной в газете «Аргументы и факты».

В России разработана «Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года». Этот документ определяет основные направления деятельности  по развитию водохозяйственного комплекса России, обеспечивающего устойчивое водопользование, охрану водных объектов, защиту от негативного воздействия вод, а также по формированию и реализации  конкурентных преимуществ Российской Федерации в водной сфере. В.В. Путин особенно отметил: «Свой вклад может внести каждый, от Президента до первоклассника. Для этого надо просто бережно относиться к воде, не загрязнять водоемы и территорию вокруг них, принимать активное участие в экологических мероприятиях».

5

Познакомилась со специальным проектом «Чистая вода», который выдвинула всероссийская политическая партия «Единая Россия» в декабре 2006года на VII съезде в Екатеринбурге. В выступлении Б.В. Грызлова прозвучали такие слова: «Чистая вода дарит нам жизнь, здоровье и радость».

Из книги «Физическая география Ивановской области» Д.В. Новикова (Шуя, 2003) я узнала о водах нашего региона.

В.И. Коробкин и Л.В. Передельский «Экология в вопросах и ответах» (Издательство «Феникс», 2005. Ростов-на-Дону). Это издание меня познакомило с основными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод.

Б.М. Мирикин и Л.Г.Наумова «Популярный экологический словарь» («Тайдекса  Ко», 2003. Москва). Из этой книги я узнала о загрязнении подземных вод.

6

2.Материалы и методика

2.1.Органолептические показатели

Вкус воды. При определении вкуса воду прокипятить в течение 5 минут, затем охладить до 200С. В рот набрать небольшое количество воды и определить вкус в течение нескольких секунд, не проглатывая. По шкале определить интенсивность вкуса. В питьевой воде допустима интенсивность вкуса не более чем 2 балла.

Определение запаха. Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества. В природных водах запах может давать только сероводород. При определении запаха в коническую колбу влить воду и закрыть пробкой. Содержимое колбы взболтать несколько раз. После этого колбу открыть и понюхать. Интенсивность запаха определять по шкале. В питьевой воде интенсивность запаха не должна превышать 2 баллов при 200 С. Запах по характеру подразделяют на две группы, описывая его субъективно по своим ощущениям (табл.№1). 

7

Таблица №1

Характер запаха

Таблица №2

Требования по ГОСТ

Интенсивность запаха оценивают по 5-бальной шкале, приведённой в табл. №3

8

Таблица №3

Таблица для определения интенсивности запаха

9

Цветность воды определяется, рассматриванием пробирки с водой сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении.

Наиболее подходящий оттенок нужно отметить в табл.4 либо заполнить свободную графу в таблице.

Таблица №4

Цветность воды

Также, рассматриваем пробирку с водой на белом фоне, выбираем подходящую мутность из табл. №5.

Таблица №5

Мутность воды

10

        Степень прозрачности выражается высотой столба жидкости в м, через который отчетливо виден специальный шрифт. Для определения прозрачности использовали стакан из прозрачного бесцветного стекла. Налив воду в стакан, подкладываем под него лист бумаги с текстом и с помощью линейки определять уровень, с которого сквозь воду были видны буквы. Прозрачность питьевой воды по ГОСТ 2874-82 должна быть не менее 30см (3).

Оборудование и материалы: 1) цилиндр с плоским дном; 2) шрифт, высота букв которого составляет 2мм, а толщина линий букв-0,5мм;3) линейка;4) вода водоёма. 

Наличие осадка определяется следующим образом. Взболтанную в бутылке воду наливают в цилиндр слоем примерно 30см и оставляют в покое на 1ч., если вода отобрана из открытого водоёма, или на сутки, если вода взята из подземных источников.

Осадок оценивают количественно (нет, незначительный, заметный, большой) и качественно (песчаный, глинистый, илистый, кристаллический, хлопьевидный). Отмечают также цвет осадка.

11

2.2.Химический анализ

Важнейшей химической характеристикой природной воды является

рН-показатель. Если рН=7, значит, вода не содержит свободных кислот или щелочей и является нейтральной.  Если рН меньше 7, то вода имеет кислую реакцию, а при рН больше 7 – вода щелочная. Величину рН удобно определять с помощью универсальной индикаторной бумаги. Для проведения анализа вам потребуется полоска индикаторной бумаги и цветовая шкала сравнения.  Смочите полоску этой бумаги водой из исследуемого водоёма и наблюдайте изменение её окраски в сравнении с цветовой шкалой. Запишите величину рН и реакцию воды, используя следующие данные таблицы №6.

12

Таблица №6

Жесткость определяем титрованием соляной кислотой    

НСО3+ Н = СО2 + Н2О (временная жесткость)

Общая жесткость определяется титрованием трилоном Б.

Нитрат-ион NO3 Определяли по изменению цвета бумажного индикатора, сравнивая его со стандартной шкалой. Согласно ГОСТу содержание нитратов в питьевой воде не должно превышать 45 мг/л.

NO3+Zn+7OH= NH3+ZnO2+2H2O

13

Аммоний - ион NH4 определяем по запаху из реакции

NH4+OH=NH3+H2O

Железо общее Feобщ определяем по бурому осадку, который образуется из реакций

Fe+2Cl=FeCl2

Fe +2OH=Fe(OH)2

Fe(OH)2+O2+H2O=Fe(OH)3

Хлорид-ион Cl определяем по образовавшемуся в ходе реакции белому творожистому осадку

Cl+Ag=AgCl

Алюминий общий, узнаём из следующих реакций

Al+6HCl=AlCl3+3H2

Al + 3OH=Al (OH)3 (белый осадок)

Сульфат-ион SO4 в пробирку наливали 5 мл воды, добавляли 3 капли 10% раствора хлорида бария и три капли 25% раствора соляной кислоты. Содержание сульфатов оценивали по следующим признакам:

- слабая мутность через несколько минут – 1-10 мг/л;

- слабая муть сразу – 10-100 мг/л;

- сильная муть -100-150мг/л;

- большой осадок, который быстро садится на дно – 500мг/л.

SO4+Ba=BaSO4(осадок, который не растворяется)

14

Содержание сульфатов в питьевой воде не должно быть выше 500 мг/л.

Общую щелочность узнали титрованием воды раствором щавельной кислоты. Есть специальные формулы для расчета щелочности.

Растворенный кислород определяется по методу Винклера иодолетрическим

3.Краткая физико-географическая  характеристика объекта

Родник расположен в лесу между деревнями Парфёново и Серёдкино в полутора километрах к северу от главной дорожной магистрали Иваново-Нижний Новгород. К востоку от родника расположено поле, которое уже пять лет не засеивали злаковыми культурами. Затем наблюдается обрыв высотой тридцать метров, а сам источник течет с высоты двадцать метров. Родник стекает в углубление, которое образовали сточные воды,  в котором круглогодично идёт движение воды. К западу плавное повышение в рельефе. В этой ложбине создалось прекрасное место, которое облюбовали люди, и было названо в честь Блаженного Симона Юрьевецкого. Родник назвали его именем, потому что на этом месте его обнаружили жители села Ёлнать. Затем 15 лет жил он в Ёлнати и врачевал недуги и нравственно исцелял жителей села.

С юношеских лет Симон принял на себя особый подвиг юродства Христа ради и ушел из родительского дома в дремучие леса около села Ёлнать. Однажды Ёлнатские поселяне увидели в лесу человека, измождённого в одной рубахе, босого, который назвал им только своё имя Симон.

О нём сообщили местному священнику Иосифу, и тот взял блаженного в свой дом.Он совершил подвиг самоотвержения, служил богу и людям.

16

Было это давно в XVI веке, но имя нашему роднику дали совсем недавно. Вода неоднократно исцеляла людей от болезни, в конце 80-х годов родники освещены.

Сейчас рядом с родником построена часовня, купель, переходы через реку,  родник благоустроен, подведены трубы, для удобного набора воды, благодаря трудам служителей нашего храма и местных жителей это место стало прекрасным местом для отдыха и душевного спокойствия. Родниковая вода стала очень популярной среди многочисленных гостей и туристов.

4.Результаты исследования

        Объектом исследования стали подземные воды родника. Вода отбиралась на анализы зимой 2014. Химический анализ был сделан в 2010 году  в лаборатории кафедры промышленной экологии ИГХТУ (за что и выражаем благодарность Никифорову А.Ю.). В результате исследования:

4.1. Определили органолептические свойства воды.

• Запах мокрой щепы, очень слабый,1 бал, но не превышает показателя ПДК по гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03 ( По результатам 2010 года).Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. На вкус вода сладковатая.
• Прозрачность в ходе исследований равна 16см.
• Мутность воды 60 баллов.
• Цветность (фотометрически) измерив, имеет зелёный цвет 750нм.

Вывод: Сравнивая с показателями ПДК цветности быть не должно, но наша вода имеет зелёную цветность. вода не должна приобретать посторонних запахов, привкусов, а вода родника имеет очень слабый запах мокрой щепы. Температура воды летом 80С, а зимой 40С.

           4.2. Определение химических свойств воды.

• Нитрат-ион NO3 в ходе измерений получили  8,35 мг/дм3.

• Окисляемость перманганатная получилось 2,42 мг.экв/дм3.
• БПК5  получили 0,6 мгО2/дм3.
• Аммоний-ион NH4 получили 1,12 мг/дм3.
• Железо общее Feобщ получили 0,25 мг/дм3.
• Хлорид-ион Cl взвесив, получили 10,74 мг/дм3.
• Алюминий общ., получили менее 0,02 мг/дм3.
• Сульфат-ион SO4 получили 1,07 мг/дм3.
• Водородный показатель рН равен 6,90 единиц.
• Щелочность общая равна 0,35 мг.экв/дм3.
• Синтетический ПАВ (анионактивные СПАВ) получили равный 0,04 мг/дм3.
• Жестокость воды равна 3,90 мг.экв/дм3.
• Растворённый кислород, который содержится в воде равен 10,74 мгО2/дм3.
• Фосфаты имеют величину 0,03 мг/дм3.

Вывод: В целом показатели измеренных значений ниже ПДК, кроме железа общее. Превышение в 2.5 раза. Аммоний-ион при сравнении с ПДК*  приблизительно одинаков, а если сравнить с ПДК**, то превышение составляет в 20 раз. Жесткость приблизительно в два раза меньше ПДК. рН в норме, слабощелочная вода. Растворенный кислород превышает норму на 4,74 мг/дм3 по ГОСТу. Содержание сульфатов очень мало. В ходе исследования воды из родника было обнаружено

 БПК5 0,6мг/дм3, которого по гигиеническим нормативам ГН 2.1.5.1315-03 ПДК этого показателя быть не должно.

          4.3. Сравнение свойств родниковой и водопроводной воды.

Получив анализы водопроводной воды, которую мы употребляем в школе провели сравнение с анализами воды из родника

Таблица сравнения №6.

При сравнении установили в водопроводной воде большое содержание нитратов, хлорида(~12 раз), сульфатов (в 1200раз). Остальные показатели приблизительно одинаковы.

А равными оказались показатели жесткости, алюминия,  фосфаты, запах воды, цветность.

4.4. Сравнение свойств родниковой и водопроводной воды 2014 года.

Из новой системы водоснабжения свойства воды изменились. Запах воды изменился , но до сих пор идет запах самой трубы. Прозрачность равна  17см. Мутность 65 баллов. Осадка не наблюдается, но после применения остается белый налет меньший по сравнению с водопроводной водой 2010 года.

По органолептическим свойствам родниковая вода превосходит водопроводную воду из новой системы водоснабжения.

Заключение

        Нами проведено исследование воды из родника Блаженного Симона близ села Ёлнать. Полученные результаты анализов сравнивали с требованиями ГОСТа «Вода питьевая».  Содержание  железа в воде 0,25мг/дм3 , то есть  не соответствует ГОСТу (превышает в 2,5 раза). По остальным характеристикам вода соответствует ГОСТу. Следовательно, данная вода допустима для использования.

Результаты моей работы освещены в  школьной газете. Также с ними планируем выступать на экологических конференциях. Продолжаем работу по очистке территории родника от мусора. Будем осваивать методы индикации подземных вод по растительности и другим признакам. Для предотвращения размыва родника силами местного духовенства проводятся работы по обустройству искусственного водоотведения родника в протекающий на дне оврага ручей.

Рекомендации по использованию родниковой воды.

Перед тем как вы набрать воду, внимательно присмотритесь: посторонний цвет, запах, низкая прозрачность могут быть сигналами загрязнения.

Советы

Получение чистой воды. Воду можно очистить в морозильной камере. В стеклянную банку налить воду и закрыть крышкой. Когда вода начнёт замерзать, первые корочки льда удалить. Когда вода замёрзнет наполовину, оставшуюся в посуде воду вылить. Лёд можно оставить в комнате, и скоро у вас будет только чистая талая вода с особыми благотворными свойствами

Выводы

В результате работы были исследованы органолептические свойства воды и сравнили свойства воды с результатами исследований 2010 года. Сравнили эти показатели  с гигиеническими нормативами ГН 2.1.5.1315-03 и предельно допустимыми концентрациями (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоиспользования. Вода имеет зеленоватую окраску, очень слабый запах мокрой щепы. Вода достаточно мягкая. Все эти характеристики соответствуют ГОСТу к питьевой воде. Прозрачность воды не полностью соответствует ГОСТу, поэтому перед использованием для питья воду необходимо отстаивать. Вкусовые качества воды мы замечаем в момент её взятия(2010).

А в 2014 году вода имеет светло-желтую окраску, очень слабый запах мокрой щепы. Вода достаточно мягкая. Все эти характеристики соответствуют ГОСТу к питьевой воде. Прозрачность хоть и улучшилась, но не полностью соответствует ГОСТу, поэтому перед использованием для питья воду необходимо отстаивать. Вода имеет немного сладковатый вкус.

Химические показатели воды соответствуют ГОСТу, за исключением превышения содержания железа в 2,5 раза.

Была проведена сравнительная характеристика родниковой и водопроводной воды села Ёлнать. Так водопроводная вода не соответствует по ГОСТу по содержанию железа (0,20мг/дм3), сульфат – ионов (1200мг/дм3), которые превышают норму в 2,4 раза.

Гипотеза верна, так как родниковая вода лучше водопроводной, хорошего качества  и пригодна для использования как питьевая вода,

 но всё-таки советуем при постоянном употреблении вначале её  отстаивать  ,кипятить и для того чтобы уменьшить содержание железа в воде применять фильтрование.

        Литература

1. Андреев Ю. «Вода-наместник Бога на Земле». Санкт-Петербург,2007, ООО «Петер Пресс». 58;34;35;23 стр.
2. Андреева Т.А. «Экология в вопросах и ответах». –Проспект, Москва,2007.  121-124стр.
3. Вронский В.А. «Экология словарь-справочник» Ростов-на-Дону,2002  «Феникс». 253;472 стр.
4. Всероссийский урок «Чистая вода»
5. Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Санкт-Петербург,2002. 121;124 стр.
6. Коробкин  В.И. и Передельский Л.В. «Экология в вопросах и ответах» Ростов-на-Дону, 2005 «Феникс». 181стр.
7. Мирикин  Б.М. и Наумова Л.Г. «Популярный экологический словарь» Москва, 2003 «Тайдекс Ко» 125стр.
8.  Муравьёв А.Г.  «Оценка экологического состояния природно-антропогенного комплекса» Санкт-Петербург,2000 «Крисмас+» 33стр.
9. Никольская А.Н.  и Фёдорова А.И. «Практикум по экологии и охране окружающей среды» Москва,2003 «Владос» 221стр.
10.  Новичков Д.В. «Физическая география Ивановской области» Шуя,2003 «Весть» 25-26стр.