Экологическое состояние родника в окрестностях села Блохино

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №3»

г.о. Саранск

Экологическое состояние родника в окрестностях деревни Блохино

Выполнили:  ученица  9 класса Надеева Ангелина

Руководитель:

учитель географии  Левина Т.А.

Саранск, 2015

Содержание

Введение                                                                                                      3                                                                                                                                                                                                                                                                                  

1. Литературный обзор                                                                              4

1.1 Значение родников и родниковой воды                                              4

1.2 Географическое  положение деревни Блохино Лямбирского района РМ

1.3 Характеристика физико-химических  и бактериологических свойств родниковой воды

1.4 Меры по сохранению и улучшению состояния родников

2.Методика и результаты исследования

2.1 Объект и методы исследования

3. Результаты и их обсуждение

3.1 Географическое  положение родника деревни Блохино Лямбирского района РМ

3.2 Физико- химическая оценка качества воды исследуемого родника

3.3 Меры по благоустройству родника

Выводы

Список литературы

Приложение

Введение

   Родник – это естественный выход подземных вод на земную поверхность. Родники издавна пользовались почитанием у многих народов. У древней мордвы, как показали исследования,  источник был неотъемлемым элементом святилища. С приходом христианства роль родников несколько трансформировалась: возле них появились кресты, часовни и даже церкви, но суть осталась прежней.  Следует отметить, что все священные источники имеют те или иные необычные свойства. К ним относятся эффективное месторасположение, эстетически привлекательное растительное окружение, целебные свойства воды как результат высокой минерализации. Со многими родниками связаны легенды.

   По данным Министерства лесного, охотничьего хозяйства и природопользования РМ, в Мордовии обнаружено 1907 родников, а с учетом расположенных в лесах - 2043 родника, из них 1942 имеют ресурсное, 363- религиозно-здравоохранительное, 136-историко - культурное и образовательно-практическое значение. Родники Мордовии имеют свои особенности, что связано с природными условиями данной территории.

     К сожалению, люди нередко наносят родникам непоправимый вред. Это не только вандализм, но и обычная человеческая деятельность. Заводы, фабрики, города, аграрные и животноводческие комплексы поставляют в атмосферу, гидросферу и почву массу вредных веществ. Откуда они попадают в подземные воды. Нерациональная хозяйственная деятельность человека приводит к ухудшению состояния и дальнейшему исчезновению родников, поэтому

 целью нашей работы являлось изучение и оценка экологического состояния  родника деревни  Блохино Лямбирского района Республики Мордовия

В задачи входило:

1. Определить физико-географическое  положение родника
2. Дать первичную характеристику физико - химическим свойствам воды
3. Разработать ряд мер по благоустройству родника.

1. Литературный обзор

1. Значение родников и родниковой воды

   Природные водные источники имеют следующие ценности.

1.Эстетическую – многие из них придают красоту балкам и оврагам, по которым они протекают.

2. Ценность наследия как наследство природы и рук человека.

3. Историко – культурную – многие источники связаны с именами великих людей,  хранят память о важных исторических событиях, овеяны песнями и легендами.

4. Религиозную – родники и по сей день являются местом отправления религиозных обрядов с местным населением.

5. Здравоохранительную – некоторые источники имеют целебную воду, используемую при лечении различных заболеваний.

6. Образовательно – патриотическую – многие известные источники могут стать местом воспитания любви к малой родине, важным объектом при обучении и привлечении туристов.

7. Ресурсную – немаловажна роль  в использовании воды как питьевой, так и для хозяйственных нужд.

   Пробиваясь на поверхность, родниковая вода проходит через слои гравия и песка, что обеспечивает ей естественную природную фильтрацию. При такой очистке вода не теряет своих целебных свойств, и не меняет своей структуры и гидрохимического состава, поэтому родниковую воду можно пить, не подвергая её каким-либо дополнительным способам очищения. Не вся родниковая вода одинакова по своему составу, а значит, разные родники обладают различными целебными свойствами. Например, одни помогают бороться с повышенным артериальным давлением и аритмией, оказывают благотворное влияние на опорно-двигательный аппарат и нервную систему. Другие помогают при головных болях и способствуют очищению печени и почек. Третьи нормализуют кровообращение, помогают при инфекционных заболеваниях и мочекаменной болезни. Четвертые благотворно влияют на кожу, лечат различные язвы и раны.

1.2 Географическое  положение деревни Блохино Лямбирского района РМ

   Географическое положение. Лямбирский район расположен в восточной части республики. Граничит с Нижегородской областью (на севере) и с районами республики Мордовия: на севере - с Ромодановским и Чамзинским, на востоке - с Большеберезниковским, на юге - с Кочкуровским, территорией, подчиненной г. Саранску, и Рузаевским, на западе - со Старошайговским. Территория района составляет 880,1 км2, протяженность с запада на восток - 53 км, с севера на юг - 40 км.

    Состав Лямбирского района. В состав Лямбирского муниципального  района входят 16 сельских поселений, в том числе Берсеневское, где располагается деревня Блохино. Деревня Блохино расположена в юго-западной части Лямбирского района.

1.3 Характеристика физико-химических  и бактериологических свойств родниковой воды

   Качество воды характеризуется её физическими, химическими и бактериологическими свойствами. К физическим свойствам относятся температура, цветность, мутность, привкус и запах.

   Наличие в воде органических веществ резко ухудшается ее физические 0 показатели. Вызывая различного рода запахи, повышает цветность, вспениваемость. Оказывает неблагоприятные действия на человека и животных. Удивительно, что незначительные  изменения физических свойств воды снижают секрецию желудочного сока. А приятные вкусовые ощущения повышают остроту зрения и частоту сокращений сердца (неприятные снижают).

   Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: активной реакцией, жесткостью, окисляемостью, содержанием растворенных солей.

   Активная реакция воды выражается через рН. Практически все пробы воды из родников в республике имеют нейтральную среду (рН=7) или в отдельных случаях слабощелочную (рН<7).

Железо. Присутствие железа в воде здоровью не угрожает, при повыщении содержания железа в воде (более 0,3 мг/л) в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов органических комплексных соединений придает воде неприятную красно-коричневую окраску и вызывает ухудшение вкуса. При длительном употреблении внутрь воды с содержанием железа выше нормы человек рискует приобрести различные заболевания печени, крови, аллергические реакции, нарушения репродуктивной функции. В районах республики отмечены единичные случаи превышения ПДК.

 Жесткость воды определяется содержанием в ней солей кальция и магния. Вода подземных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников – относительно невысокую. Жесткая вода содержит много минеральных солей, от которых на стенках посуды образуется накипь – каменная соль. В такой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло, почти не развариваются овощи, особенно бобовые. Постоянное употребление воды с повышенной жесткостью ведет к накоплению солей в организме, а в конечном счете к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), образованию камней в почках , желчном и мочевых пузырях. В последние годы высказано предположение, что для постоянного употребления гораздо более опасна вода с недостаточным содержанием минеральных солей (мягкая), чем с их избытком (жёсткая). Употребление мягкой воды у населения вызывает повышенную частоту кардиоваскулярных заболеваний (гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердцаинфаркт миокарда и инсульты).

Жесткость воды родников в отдельных районах значительно превышает ПДК (Ардатовский район – 80%, Кочкуровский район – 60, Кадошкинский район – 75, Октябрьский район – 37%). В целом по республике 42% родников имеют повышенную жесткость.

Сульфаты и хлориды. При повышенном содержании солей серной и соляной кислот (сульфаты и хлориды) вода приобретает неприятный соленый или горько-соленый привкус. Употребление такой воды приводит к нарушениям работы желудочно-кишечного тракта. Вода, в которой содержится более 500 мг на литр, считается неблагоприятной для здоровья. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг на литр, оптимальной уровень минерализации 200-400 мг на литр.

Нитраты. В поверхностных водах нитраты находятся в растворенной форме. При длительном употреблении родниковой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов (от 25 до 100 мг), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекает метгемоглобинелия у грудных детей.

Фосфаты. Повышенное содержание фосфатов ухудшают огранолептические свойства воды и оказывают физиологическое воздействие на организм человека. 1.4 Меры по сохранению и улучшению состояния родников

    Если вода из родника используется в питьевых целях, то существуют правила обустройства родника и эти правила необходимо соблюдать.       Основное - полностью исключить неблагоприятное воздействие на родник источников загрязнения. Важно, чтобы он был удален не менее чем на 50 метров от мест захоронения людей и животных, складов ядохимикатов и удобрений, канализационных сооружений и т. д. Нельзя устраивать водозаборные сооружения на участках, если они затапливаются паводковыми водами, в пониженных, заболоченных или подвергаемым оползням местах, ближе 30 метров от магистралей с интенсивным движением транспорта; в радиусе ближе 20 метров от родника не разрешается мыть автомашины, устраивать водопой скота и вообще производить все виды работ, которые могут вызвать загрязнение воды; приемная камера родника должна иметь водонепроницаемые стены и дно, за исключением мест выхода ключа. Для устройства водоприемной камеры чаще всего используется бетон и кирпич. Можно использовать камеры из лиственницы, дуба или вяза. Лесоматериалы должны быть хорошего качества, очищенные от коры, без трещин и червоточин, не зараженные грибком, выдержанные в течение нескольких месяцев; сверху или сбоку в камере делают вход, который плотно закрывается крышкой. Она должна быть такого размера, чтобы можно было легко проникнуть внутрь камеры. Хорошо, если над приемной камерой будет сооружен павильон или будка; для защиты камеры от поверхностных загрязнений, горловина камеры с люком и крышкой должна возвышаться  над поверхностью земли не менее чем на 0,8 м. С этой же целью необходимо соорудить водоотводные канавы и замостить территорию, примыкающую к роднику. Чтобы исключить проникновение к устройству  водозабора животных нужно оградить пространство вокруг родника в радиусе 2 метров; с целью предохранения камеры от заноса частиц со стороны потока воды применяют засыпку из гравия; водоприемное сооружение оборудуется вытяжной, водозаборной и переливной трубами. К водозаборной трубе прикрепляются крюк для подвешивания ведер. На земле, у конца трубы, помещается лоток для отвода воды; вода, поступающая из родника, должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь постороннего запаха и привкуса. Если вдруг ухудшилось качество воды в роднике, нужно прекратить забор воды и обратиться в органы и организации Роспотребнадзора (ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Мордовия»).

2.Методика и результаты исследования

2.1 Объект и методы исследования

Объектом исследования  являлся родник, расположенный вблизи  деревни Блохино Лямбирского района, который используется  населением. 

Сроки проведения исследования: ноябрь 2014 - март 2015 года.

Методы исследования: наблюдение, рекогносцировочное обследование описание, фотосъемка.

Характер источника определяли путем  выхода  воды на поверхность земли. Она может быть различный: а) вытекает спокойно, б) бурлит, в) бьет струйками, г) фонтанирует. Так определяется характер родника, который зависит от силы напора воды. При отсутствии напора вода вытекает спокойно, изливаясь только  под влиянием силы тяжести. При напоре она бурлит, бьет струйками или  образует фонтан.

 Определение мощности родника

   Дебит источника - это его мощность, то есть  возможный расход воды. Мы определяли его следующим образом: под трубу, из которой вытекает вода, ставили стеклянную банку емкостью 1 литр, и по секундомеру вычисляли время  заполнения банки водой. Затем вычислили расход воды: а) за 1 мин. б) за 1 ч. в) за сутки (примерный дебит в л/мин или л/с.)    

   Физические свойства воды определялись измерением температуры, запаха, вкуса, цвета, прозрачности, осадка, мути, которые обусловливают внешний вид воды.

Температуру воды, взятой из источника, определяли погружением термометра на 3-5 минуты.

Прозрачность определяли, налив воду в плоскодонный стакан, диаметром 2,5 см. Установив стакан на печатный текст, вливали воду, следя за тем, чтобы можно было читать. Характер и интенсивность запаха воды определяли ощущение воспринимаемого запаха только что набранной воды при температуре окружающей среды (землистый, хлорный, бензиновый и т. д.); затем определяли следующим образом: родниковую воду налили в бутылку, закрыли, резко встряхнули. 

Вкус и привкус воды можно определить органолептическим методом. (Четыре основных вкуса: солёный, кислый, сладкий, горький, другие виды вкусовых ощущении называются привкусами). Характер вкуса или привкуса различали по ощущениям, набирая воду в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживая ее во рту на 3-5 сек. 

Цветность зависит от присутствия в воде солей железа и гуминовых кислот. Цветность  определяли путем сравнения с дистиллированной водой. Два стакана из бесцветного стекла заполнили водой: один – дистиллированной, другой - исследуемой. Цвет воды рассматривали, сравнивая стаканы на фоне листа белой бумаги при дневном освещении, сбоку, затем сверху, подложив лист белой бумаги под дно стакана. Наблюдаемый цвет записывали по интенсивности

окраски: бурый, светло-коричневый, желтый, светло-желтый, бесцветный.  Жесткость определяли,  намыливая руки и смывая пену.

Кислотность устанавливали с помощью универсальной лакмусовой бумажки. Для этого взяли универсальную лакмусовую бумагу и цветную шкалу к ней. Смочили бумажную ленточку  родниковой водой, наблюдая изменение ее окраски, сравнили с цветной шкалой, где нанесены величины водородного показателя рН. (Если рН=7, вода не содержит свободных кислот и щелочей. Если рН не равен 7, то вода имеет кислую или щелочную реакцию.)

Качественное определение растворимых примесей воды.

Сульфаты (соли серной кислоты) определяли по помутнению воды в пробирке от растворов хлорида  бария.                                                                

Хлориды (соли соляной кислоты) определяли помутнением воды от раствора ляписа (нитрата серебра)  с последующим охлаждением в струе холодной воды.

Гидрокарбонаты (кислые соли угольной кислоты) определяют только при величинах рН, равных или больше 7. Для этого к исследуемой воде прибавляют по каплям раствор соляной кислоты. Интенсивное выделение пузырьков газа без запаха свидетельствует о наличии гидрокарбонатов.

 Состав осадка (известковый, железистый, кремнистый и т.д.) Изучить, есть ли осадок на поверхности камней,  веточек, находящихся в роднике, какой цвет осадка.

   Если при выпаривании воды сухой остаток имеет желтый или желтоватый цвет, то следует сделать в разных пробирках пробы на соли железа растворами желтой и красной кровяных солей, а также роданида аммония или калия. Признаки - появление осадков синего цвета от кровяных солей и кроваво-красного окрашивания от роданида - свидетельствуют о наличии ионов железа.

Если на остаток после выпаривания подействовать раствором соляной кислоты и при этом будет наблюдаться вскипание с выделением пузырьков газа, значит вода обладает гидрокарбонатной жесткостью.

Если вода на вкус соленая или горько-соленая, то можно проверить сухой остаток на наличие солей натрия или калия. Для этого на кончике чистого ножа из нержавеющей стали внести немного сухого остатка в наружный конус пламени горелки. Желтая окраска пламени горелки укажет на соли натрия, сиренево-фиолетовая - на соли калия, кирпично-красная - на соли кальция.

   Описание растительности давалось  по типам жизненных форм (древесная, кустарниковая, травянистая, мохово-лишайниковая) и по видовому составу.

 Непосредственные наблюдения за млекопитающими, посещающими родник или источник, провести сложно. Большинство этих млекопитающих очень осторожны и скрываются, прежде чем  их успеешь разглядеть. Интересную информацию о посетителях родника дают следы на влажной земле, снегу.

Интересные наблюдения у родника можно провести за птицами. Многие птицы часто посещают водоемы или живут около них.   Выяснить, что привлекает птиц, замеченных у родника, к нему: источник воды для питья и купания, пища, удобные места для гнезд. Птиц можно наблюдать непосредственно: они менее осторожны, чем млекопитающие. С познавательной точки зрения было интересно познакомиться с обитающими около родника земноводными.

3. Результаты и их обсуждение

3.1 Географическое  положение родника деревни Блохино Лямбирского района РМ

   Родник расположен на расстоянии 10 м. от шоссейной дороги в неглубокой лощине. В северо-восточной части от родника расположена деревня Блохино. От деревни к роднику проложена проселочная  дорога. Климат умеренно-континентальный, с годовой суммой осадков 480мм. Почвы представлены выщелоченными черноземами на моренных отложениях.  Комплекс лесной растительности бедный. В наиболее увлажненных участках располагается гигрофитная растительность. Вдоль тропинок и на подъезде к роднику – луговая и сорно-рудеральная.    Животный мир не очень  разнообразен: насекомые, лягушки, ужи, птицы: сороки, соловьи, кукушки, воробьи. Около родника обитает много лягушек - травяная и остромордая.   

3.2 Физико - химическая оценка качества воды исследуемого родника

   Дебит воды небольшой – 1–2 л/мин. высота выхода источника подземных вод на дневную поверхность составляет примерно 50 сантиметров по отношению ко дну балки. Изучаемый источник является нисходящим, так как воды сливаются по наклонной плоскости водоносного горизонта.  Вода вытекает спокойно. Расход воды – 0,25 л/с, ширина родникового ручья – 35 см, глубина слоя воды в ручье – 0,06 м; скорость течения – 0.40 м/с. Дно родникового ручья каменистое, на камнях имеются моховые обрастания.

 Таблица №1    Зависимость количества воды в роднике от погоды

        В зимнее время года вода в роднике не замерзает. Состояние подземных вод зависит от количества осадков и времени года. Когда идут дожди, тает снег, дебит воды в роднике больше.

Таблица №2                Физические свойства, pH воды

   Во время весеннего таяния снега цвет воды в роднике оказался светло-желтым. Со временем образуется осадок.

Таблица №3

Качественное определение растворимых примесей в родниковой воде

3.3 Меры по благоустройству родника

      Местные жители стараются содержать родник в хорошем состоянии, построен сруб, беседка, подход к роднику выложен каменной кладкой. Но, к сожалению, среди нас есть и недобрые люди, в момент посещения рядом с родником мы обнаружили несколько пластиковых бутылок, пакеты и  другой упаковочный материал.

      Экологическое состояние родника в целом  удовлетворительное, но существуют правила обустройства родника и эти правила необходимо соблюдать.  На местоположение родника   оказывает негативное влияние близкое расположение шоссейной дороги,  местное кладбище.

Мы предлагаем:

1. продолжать исследование химического состава родника;

2. совместно с руководством деревни обустроить родник, так как вблизи населенного пункта – это единственный источник стратегической воды;

3. регулярно проводить просветительскую работу среди населения о необходимости сохранения  и заботе о природе родного края, в том числе и о водных богатствах;

4. проводить регулярные субботники  по уборки территории;

5. составить экологический паспорт родника.

Выводы

1. Экологическое состояние родника вблизи деревни Блохино является удовлетворительным.

2. Состояние подземных вод зависит от количества осадков и времени года. Когда идут дожди, тает снег, дебит воды в роднике больше.

3. Характеристика физических свойств родниковой воды  показали, что вода прозрачная, чистая, вкус и привкус не ощущается, бесцветная, запах не обнаруживается. Вода долго может храниться, и ее свойства не теряются.

4. Мы не  провели качественное определение на наличие сульфатов, гидрокарбонатов и хлоридов в химической лаборатории школы по общепринятым методикам. Это планируем сделать   к городской НПК.

5. Планируем составить экологический паспорт родника.

Список литературы

1. Алексеев С.В., Гудзева Н.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по  экологии.- М.: АО МДС, 1996.

2. Ахманов М. Н. Вода.- М.: Эксмо, 2006.

3. Жидкин В.И. Экологический практикум: Учеб. Пособие – Саранск, 2001. – 128с.

4. Ковешников В. Н., Усенко С. Н. Методические разработки краеведческих наблюдений. - Краснодар, 2000.

5. Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире – М.: Педагогика, 1975.

6. Смирнов В.М. Родники Мордовии. Книга-путеводитель. Саранск, 2014

Паспорт родника

- Номер источника  

- Название источника

- Область      

- Район

- Населенный пункт

-  Элемент рельефа 

- Геологические условия выхода воды

- Характеристика пласта, из которого вытекает подземная вода

- Породы водоупорного пласта

- Выход воды на поверхность

- Характер вытекания воды 

-  Растительность вблизи родника

- Физические особенности воды источника

- Прозрачность воды

- Запах

- Вкус       

- Уровень кислотности

- Температура воды

-  Замерзание источника

- Дебит источника  

 - Произвели расчет:      

- Участие источника в питании ручья, реки, озера  

-  Влияние родника на окружающую местность

- Хозяйственное использование источника

Приложение 2.

Карта – схема Лямбирского района  РМ