Исследование экологического состояния родников с.Баргузин

Управление образования администрации МО «Баргузинский район»

МБО ДО «Баргузинский дом детского творчества» Республика Бурятия, Баргузинский район, с.Баргузин, ул.Ленина, тел. 41-5-21

Исследование экологического состояния родников с.Баргузин.

(научно-исследовательская работа)

Работу выполнил: Поздняков Алексей  

Научный руководитель: Позднякова Ирина Владимировна

педагог дополнительного образования

МБОУ «Баргузинский дом детского творчества»

2017г.

Введение

                                                                          Родник – ты вечный всем причал,

                                                                       Ты маг – источник вдохновенья!

                                                            В тебе начало всех начал.

                                                                   Ты дар Земли – на исцеленье.

        В настоящее время, когда воздействие человека на природу приобрело огромный размах, мы сталкиваемся с измененной человеком природой, со следами его воздействия на окружающую природную среду. Это воздействие бывает разумным, целенаправленным, ориентированным на улучшение свойств природной среды. Но очень часто оно вызывает ухудшение природной среды, потерю ею способности к самовосстановлению и самоочищению, в результате чего возникают проблемы выживания человека или экологические проблемы.

        Реже всего человек изменяет гидросеть, но и здесь мы наблюдаем его вторжение в естественную природную среду.

       Подземные воды, хотя  и скрыты от глаз, но роль их велика как в природе, так и в жизни человека. Они пробиваются на дне рек холодными ключами, выходят на поверхность родниками.

      Актуальность выбранной темы состоит в важности подземных вод  для питания рек, использования их для бытовых и иных нужд. Также велика их дренирующая роль. 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. В последнее время для России 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.

     Проблема исследования заключается в том, что на территории села Баргузин протекает река Баргузин и за период  наблюдения видно, что она в последнее время обмеляет. Малые реки должны сохраняться. Река Баргузин является  притоком , которая в свою очередь впадает в о.Байкал. Мы считаем, что одной из причин ухудшения водоснабжения является исчезновение родников. В настоящее время на территории с.Баргузин  насчитывается 4 родника, состояние которых является тревожным.

     А нужно для родника немного – колодец или домик, чтобы не осыпалась земля и не падал мусор сверху.

      Помочь роднику – значит помочь своему здоровью, помочь родной земле сохранить свои природные богатства, наши богатства.

 Цель: изучение и благоустройство родников в черте села Баргузин и оценка  

             значения для местных жителей.

Задачи:  составить план реализации благоустройства родника «Толстихинский»;

              благоустроить родник «Толстихинский».

              провести гидрологическое исследование воды родников;

              провести физико-химический анализ качества воды;

              составить паспорт родников;

              провести социологический опрос населения;

Обзор литературы

 «Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха; тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни; ты сама жизнь. Ты наполнишь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились, по твоей милости в нас начинают бурлить высохшие родники нашего сердца. Ты самое большое богатство на свете».                                                                                                 Антуан де Сент Экзюпери.                                                                                                                                                                                                                                      

           Большое значение для жизни на земле и хозяйственной деятельности человека имеет пресная вода. Пресной считается вода, в 1л которой содержится не более 1г растворенных веществ (солей). Основные запасы пресной воды на Земле сосредоточены в снежно ледовых образованиях и в пресных водах – около 35 млн. км.

 Подземные воды в сравнении с открытыми водоемами являются наиболее безопасными в эпидемиологическом отношении и отличаются постоянством качества воды. К подземным водоисточникам, используемым в практике водоснабжения, относятся родники.

  Все ли мы понимаем, какое сокровище – родник? И как оно уязвимо, это сокровище! Можно заново построить разрушенный город, можно посадить новый лес, выкопать пруд. Но родник, если он умирает, как всякий живой организм, сконструировать заново невозможно.  

  Родник, ключ, источник – это естественные выходы подземных вод на поверхность. Сама родная земля- матушка дарит людям свежесть, бодрость, здоровье. Ведь вода в родниках всегда чистая, освежающехолодная и полезная. В одних случаях эти источники едва заметны и только увлажняют почву, в других за их счет образуют ручьи.

 Исток – начало родника, источника, а место, где родник (ручей, источник) впадает в реку, озеро называется устье. Течет вода от истока к устью вследствие разницы их положения над уровнем моря, т.е. под влиянием силы тяжести. ( Чаус, 2005).

 По особенностям режима все родники подразделяются на постоянно, сезонно и ритмично действующие. Наибольшим постоянством отличаются восходящие источники, питающиеся артезианскими водами. Резкие колебания дебита характерны для источников, питающихся верховодкой. Запасы воды в верховодке малы, а ее качество очень низкое. Родники, питающиеся из верховодки, весьма распространены, их можно повсюду наблюдать весной на склонах местности, по берегам рек, при разработке  траншей, котлованов и т.д., они быстро иссякают. Для хозяйственно-питьевого водопользования такие родники, как правило, не пригодны, так как их вода требует дополнительной очистки.

В зависимости от глубины долины и количества, чередующихся водоносных и водоупорных пластов, родники могут выходить на разной высоте по склону местности. Восходящие родники, которые образуются при выходе артезианских вод, истекающих на поверхность по трещинам в твердых породах, наиболее надежны в санитарном отношении. Они питаются из глубинных, хорошо защищенных водоносных пластов. Родниковая вода проходит целую систему естественных фильтров - песок, уголь, глина, по пути она обогащается минеральными солями и приобретает ровную постоянную температуру независимо от времени года и погоды на поверхности (Мухин, 2003).

Для оценки экологического состояния водных эусторий пользуются следующими наиболее важными физико-химическими показателями состояния воды (Воскресенская, 2008):

1. Температура воды – важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоёме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, различных форм щёлочности, при многих гидрохимических, гидробиологических исследованиях, при изучении тепловых загрязнений. Температура воды в водоёме является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как солнечная радиация, испарение, теплообмен с атмосферой, тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод, другими факторами.  

2. Цветность. Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения – гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают окраску воде от желтой до коричневой. Окись железа окрашивает воду в желто-бурый и бурый цвета, глинистые примеси – в желтоватый цвет. Зеленая окраска открытого водоема обуславливает размножение водорослей (цветением).

3. Прозрачность и мутность воды определяются по ее способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Вода со значительным содержанием органических и минеральных веществ становится мутной. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных.

Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на: прозрачную, на слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при котором можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и шрифта, либо использовать мутномер.

           4. Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами.

          Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20° и 60° С.

          5. Вкус и привкус воды, обнаруживаемые непосредственно в воде не должны превышать 2 баллов. Вкус и привкусы оцениваются как качественно, так и количественно по интенсивности в баллах. Различают четыре вида: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусами: хлорный, рыбный, металлический и т.п. Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и привкуса не более 2 баллов.

6. Кислотность воды- определяется рН фактором. Резкое изменение рН фактора служит причиной гибели животных организмов и растений в водной среде. Среди водных организмов много стенобиотных видов, которые могут жить только в определенном интервале рН. Стандарт для питьевой воды- рН 6,5. Для воды в хозяйственно- бытовых целях – рН 6.

7. Жесткость воды- определение сульфат и хлорид ионов. Определяется степень минерализации воды (шкала) (Попова,2005). Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества находятся именно в виде солей. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия).

   Есть названия стран, городов, улиц, родников… А вот о названии родников с.Баргузин никто не помнит. Что ж, подумали мы и назвали по своему - «Толстихинский». Надеемся, что, спасая родники, поможем в какой-то степени остановить процесс разрушения, гибели малых водных объектов.

           О родниках в старину слагали легенды, сказки. Легенды о родниках  местные жители не знают, но старожилы деревни поделились воспоминаниями, что в прошлом родники почитали, чистили, заботились, с любовью из них брали воду, умывались и пили на здоровье».

  Родники… Сколькими эпитетами наделяли их писатели поэты прошлого. Знали бы они, во что превратит эти скромные дары земли человек двадцать первого века. Как удивились бы, узнав, что и родники теперь необходимо восстанавливать и обустраивать.

2. Объект и методика исследования

Исследования   проводились в селе Баргузин  с сентября 2016г.по апрель 2017г. Объектом исследования явился  родник «Толстихинский». 

Программа исследования:

1. Изучение литературы, в том числе родного края;
2. Визуальное обследование объекта;
3. Социологический опрос местного населения с целью выяснения отношения    

         к источникам (по составленным нами вопросам);

4. Встречи со старожилами деревни для получения краеведческих и  

         исторических сведений;

5. Очистка родника;
6. Отбор проб воды;
7. Проведение органолептических исследований по стандартной методике;
8. Проведение химических исследований химически-титрометрическим и  

         физико-химически-фотометрическим методами;

9. Составление экологического паспорта родника
10. Проведение мероприятий по благоустройству родника «Толстихинский».

2.1. Гидрологическое исследование  родника

2.1.1. Характер выхода источника.

Определяли  визуально по следующим критериям:

- вытекает спокойно

2.1.2. Определение дебит родника.

  Определили его 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

Термальная гидрокарбонатно-сульфатная натриевая вода (дебит 8 л/с, температура от 10 - 15 до 30 градусов).

2.2. Физико – химический анализ воды.

2.2.1. Температура воды.

   Температуру определяли сразу после отбора пробы термометром с ценой деления 0,1 С.

Термометр держали в воде не менее 5 минут. Для питьевой воды гос. стандартом определяется температурный предел 7-12 градусов.

2.2.2.Цветность.

Определяли визуально.

Заполняли пробирку водой до высоты 10-12 см.

Определяли цветность воды следующим образом: в пробирку из бесцветного стекла (d 1,5 и h 12см) наливали 8-10мг исследуемой воды и сравнивали с аналогичным столбиком дистиллированной воды.

Цветность выражается в градусах, используется таблица 1.

Таблица 1

Определение цветности

2.2.3.Прозрачность воды.

Для определения мутности воды заполняли пробирку водой до высоты 10-12 см.

Определяли мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении. Степень мутности определяли по таблице 2.

                                                                                      Таблица 2

2.2.4.Запах.

Для определения запаха:

1. Заполнили колбу водой на 1/3 объема и закрыли пробкой.

2. Взболтали содержимое колбы.

3. Открыли колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определили характер и интенсивность запаха.

   Оценку выставили в баллах в соответствии с таблицей 3.

                                                                                           Таблица 3                                                                                                                           

    Характер и интенсивность запаха  

2.2.5.Вкус и привкус воды.

    При исследовании в рот набрали 10-15 мл воды, держали несколько минут (не проглатывая!) и определили характер и интенсивность привкуса по пятибалльной шкале, приведенной в таблице 4.

   Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и привкуса не более 2 баллов.

Таблица 4

Определение характера

и оценка интенсивности вкуса и привкуса.                                                                                                                                   

3. Результаты исследований.

3.1. С целью выяснения отношения местного населения к источникам  с.Баргузин  провели социологический опрос по следующим вопросам:

1.Какие ассоциации вызывает у вас слово «Родник»?

2.Считаете ли вы проблему очистки и благоустройства родников актуальной?

3.Что можно сделать для благоустройства родников?

3.2.Гидрологическое исследование родника показало, что вода вытекает спокойно; характер пласта, из которого вытекает вода – ил,  выход воды на поверхность – из промежутков между участками породы; дебит родника составил   8  л/ч.

3.3. Физический анализ.

3.3.1.Физическая характеристика воды

Из данных следует, что вода благополучна по температуре и органолептическим показателям. Хорошие органолептические характеристики воды свидетельствуют об отсутствии гнилостных процессов, «зацветании» и затухании воды.

4.Выводы.

Исходя из изученной литературы и результатов анализа исследования экологического состояния родника, можно сделать следующие выводы:

1. Изучив литературу о значении родников, мы пришли к выводу, что данная проблема является актуальной для современного общества;

2. Проанализировав методики исследования можно с уверенностью сказать, что они приемлемы для исследовательской работы учащихся;

3. Анализ результатов определения физико-химических свойств проб воды позволяет сделать вывод о том, что по санитарным показателям отвечает требованиям  ГОСТа  

4. По типу минерализации:  

 5.  Итоги социологического опроса:

В социологическом опросе приняло участие 50 респондентов, из них 50% учащиеся, 50% - взрослое население.

На вопрос: «Какие ассоциации вызывает у вас слово «Родник»»

-     38 % ответили: Родник ассоциируется со словом «Родина»;

-     45 % «Чистая вода»;

-     17 % « Полезная».

На вопрос: «Считаете ли вы проблему очистки и благоустройства родников актуальной?»

-   92  % ответили «да»;

-    8 % затруднились ответить.

На вопрос: «Что можно сделать для благоустройства родников?»

- 47 % опрошенных считают, что нужно объединить усилия жителей и сельской администрации по очистке и их охране;

- 28%: сельской администрации следует уделять большее внимание благоустройству имеющихся родников;

-  5 % считают, что следует через СМИ вести профилактическую работу с населением по охране родников;

-  20  % согласны принять участие в благоустройстве родников.

Из этого следует, что благоустраивать родники и поддерживать их чистоту необходимо.

 6. Для улучшения состояния родников разработали план мероприятий, составили смету расходов по благоустройству родника «Толстихинский»;

 7. На  родник «Толстихинский» составили паспорт;

 8. Благоустроили родник «Толстихинский ».

Заключение.

    Освоенные методики и проведенный эксперимент позволили не просто оценить состояние водных объектов, но и помогли приобрести новые научные знания  и практические навыки.

   Мы планируем :

-  продолжить работу по исследованию экологического состояния  родников, находящихся в черте с. Баргузин;

- провести анализ воды на биогенные вещества;

 -  проводить в школе мероприятия, на которых школьникам будет разъясняться значимость родников;

 -  в местной газете «Баргузинская правда»,  разместить статьи с информацией о родниках и призывом о сотрудничестве к местному населению;

 - обратиться в администрацию  Баргузинского сельского поселения за помощью  в  благоустройстве родников;

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

                                                   Литература

1. Богдановский А.В. Химическая экология: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1994.

2. Буйволов Ю.А. Физико- химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие. М.:Экосистема,2000.

3. Вода питьевая. Методы анализа. Справочник. М.:1998.

4. Воскресенская О.Л. Контрольно-измерительные материалы по экологии: олимпиады и конференции/ О.Л. Воскресенская и др.- Волгоград: Учитель, 2008. – 167с.

4. ГОСТ  Р52232 - 98. Вода питьевая.

5.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.

5. Муравьев А. Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб.- СПб.: «Крисмас+», 2004.

6. Мухин В. Пульсирующее чудо. – Спас-Клепики: ГУП РО «Клепиковская типография», 2003. – 152 с.

 7. Попова Т.А. Экология в школе. Мониторинг природной среды: методическое пособие. –М.: ТЦ Сфера, 2005.

8. Чаус Б.Ю. Чаус З. А. Изучаем родник. Географические наблюдения. Стерлитамак-2005.

9. Энциклопедический словарь юного географа-краеведа. Сост. Карпов Г.В. – М.: Педагогика, 1981.