Исследовательская работа «Родники родного края»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Набережно-Морквашская средняя общеобразовательная школа» Верхнеуслонского муниципального района Республики Татарстан"

Исследовательская работа

«Родники родного края»

Работу выполнила:

Костакова Яна Александровна,

Ученица 9 класса

Руководитель:

Замешина Татьяна Николаевна,

учитель биологии и химии

Набережные Моркваши, 2021г.

Введение

Актуальность: Родники представляют собой уникальные природные объекты, имеющие значительную научную ценность как памятники природы. Они являются центральным компонентом окружающих их ландшафтов, повышают их эстетические свойства. При возникновении чрезвычайной ситуации они могут выступать как единственные источники питьевой воды для населения. Родники являются важными источниками питания рек, участвуют в формировании рельефа, снабжают растения влагой, используются для местного водоснабжения, а нередко, при достаточной их мощности и для питания водопроводов. Подземные воды, по сравнению с поверхностными, содержат меньше болезнетворных бактерий, менее подвержены загрязнению, зачастую не требуют специальной очистки. А еще они прекрасны, магически и связаны с традициями нашего народа.

Цель работы: изучить качественный и количественный состав воды родников Набережно-Морквашского сельского поселения

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Найти информацию об истории открытия родников Набережно-Морквашского сельского поселения
2. Составить карту расположения всех родников на территории Набережно-Морквашского сельского поселения
3. Определить качественный и количественный состав воды из родников
4. Сравнить полученные данные с литературными источниками

Гипотеза: Родниковая вода отличается более высокими органолептическими свойствами и качественным составом по сравнению с водопроводной водой

Основная часть

1. Обзор литературы

Родники – это небольшие ручьи, которые выходят из глубин земли. По пути на поверхность они проходят разные слои почвы, и считаются уникальными водоемами, хотя на самом деле ничего особенного в них нет. Они выходят из тех же горизонтов, в которые углубляются домашние колодцы. В каждом роднике вода имеет разный вкус и химический состав.

Как происходит образование родников:

Родник - естественный выход подземных вод на земную поверхность. Подземные воды находятся в полостях, порах и трещинах горных пород в верхней части земной коры. Верхняя граница водонасыщенной зоны называется зеркалом, или уровнем, подземных вод. Там, где водоносные горизонты пересекаются с земной поверхностью, возникают родники. Поскольку глубина грунтовых вод меняется в зависимости от сезона и количества выпадающих осадков, родники могут внезапно исчезать, быть просачивающимися, капельными или бить ключом.

Значение родников в природе и жизни человека:

 Всем известна притягательная сила родников. Из земных глубин они выносят на поверхность живительную влагу. Ни один путник не может пройти мимо, чтобы не остановиться, не припасть к хрустальной студеной воде. И нигде — ни в людных местах, ни в глухой тайге - родник не остается незамеченным, к нему всегда есть тропа — он нужен не только людям, но и зверям, птицам.

Эта притягательная сила родников имеет глубокие исторические корни. Вода в них всегда была чище воды рек, озер и любых других поверхностных источников. Поэтому люди издавна стремились пользоваться родниками, селились вокруг них, сохраняли и обустраивали источники. В маловодных местах, где нет поверхностных вод, родники вообще были единственными источниками утоления жажды, оазисами прохлады, центрами сближения людей.

Вода из источника может быть не только пресной, но и минерализованной. В крупных городах успехом пользуется бутилированная вода из родников и источников, помните на этикетке с подобной жидкостью обязательно должна содержаться информация о местонахождении источника, откуда эта вода родом. Ведь не для кого не секрет, что эта вода может быть добыта из источника, который располагается вблизи промышленного объекта или городской свалки, такая вода по своему химическому составу далека от той, которая по праву называется родниковой.

Настоящая же родниковая вода зарекомендовала себя как вода, обладающая целебными свойствами. Такая вода дарит нам чистую энергию самой природы.

Что влияет на экологию родников: 

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.

Благополучное существование родника часто зависит от отношения к нему человека. Родник на крутом склоне почти всегда благополучен: выход из него свободен, вода быстро сбегает по лощине вниз, к действующему оврагу. Но часто родник выходит на поверхность на местности с малым уклоном. Здесь выход перекрывается оползающим соседним грунтом, засоряется листьями, ветками деревьев, затаптывается животными. Происходит заболачивание окружающей местности. Вода видна только в ямах среди кочек тростника и рогоза. Для человека такой родник бесполезен и некрасив, но для каких-то насекомых, растений и животных - это благо. Мы же хотим видеть струю чистой, «живой» воды. Пусть болото будет где-то ниже по течению, вдали от родника. А для того, чтобы такой родник жил, нужно о нем постоянно заботиться. Необходимо через болото проложить канаву до выхода воды из толщи мела и следить за её чистотой (убирать опавшую листву и ветки, выкопать камыш и рогоз, и, конечно, сделать каптаж, т.е. сооружение для сбора воды в одном месте). Это и есть забота о природном объекте - роднике.

Факторы, негативно влияющие на экологию родника: Отсутствие очистных сооружений, сброс бытовых отходов, необорудованная автомобильная дорога, сброс навоза с животноводческой фермы.

На территории Набережно-Морквашского сельского поселения находится 5 родников: родник «Охотничий», родник «Патрон», родник в селе Покровка, родник «Серебрянка», родник в Лесных Морквашах.

Родник «Охотничий» расположен в смешанном лесу, северо-западнее села Лесные Моркваши Верхнеуслонского района Республики Татарстан. Источник обустроен, каптирован, слив воды по трубе. Вода чистая, прозрачная. Построен навес. Родник питает реку Морквашка, находится в красивом месте и является популярным местом отдыха местных жителей, а также многочисленных приезжих. В 2001 году объявлен памятником природы местного значения. Координаты: 55.731066, 48.821209.

Родник «Серебрянка» Оборудован в 2012г., расположен на улице Набережная, в северо-западной части села Введенская Слобода Верхнеуслонского района Республики Татарстан. Источник обустроен, каптирован, слив воды по трубе. Вода чистая, прозрачная. В месте набора воды установлена архитектурная форма "самовар", над ним установлен павильон. Координаты: 55.760666, 48.686542

В лесу села Набережные Моркваши есть источник чистейшей воды, в народе прозванный «Патроном». Название, скорее всего, происходит от горы «Куликовка», с которой он берет начало. Она известна тем, что на ее склонах в годы Гражданской войны проходили боевые действия. В настоящее время на вершине горы находится могила неизвестного солдата. К роднику жители села ходят уже очень много лет. Родник «Патрон»-единственный естественный источник питьевой воды, находящийся на территории села. Там оборудована бетонная крытая купель где окунаются в праздник Крещения.

Родниковая вода — источник здоровья. Считается, что именно эта вода живая и несет огромную пользу для организма человека. Родники находятся далеко от мегаполиса и глубоко в недрах земли. Поэтому и вода в них такая чистая и на вкус очень отличается от водопроводной.

Кроме того, в родниковой воде содержится множество минералов, поскольку она проходит сквозь множество земных пород. Проходя сквозь них, она получает глубокую очистку и фильтрацию, поэтому пить ее можно, не очищая предварительно.

Оптимальное содержание веществ в родниковой воде в расчете на 1 литр воды:

-Бикарбонаты:200 мг.

-Калий:80 мг.

-Кальций:50 мг.

-Магний:50 мг.

-Натрий:80 мг.

-Сульфаты:50 мг.

-Хлориды:50 мг.

Воды, фильтруясь через толщи пород, растворяют их, обогащаясь рядом элементов. Так при растворении соленосных толщ сложенных галитом (NaCl) воды приобретают хлоридный натриевый состав; при фильтрации через известняки — гидрокарбонатный кальциевый и т.д.

Свойства родниковой воды

К физическим свойствам родниковых вод относится прозрачность, цвет, запах, вкус, температура, плотность, электропроводность, радиоактивность.

Прозрачность воды зависит от наличия взвешенных частиц и примеси органических веществ. Оно оценивается высотой столба воды в см, через который читается специальный стандартный шрифт. Для питьевой воды прозрачность должна быть не менее 30 см.

Цвет воды также зависит от наличия примесей. Ржавый оттенок предают окислы железа, желтый — органические вещества. Закисные соединения железа и сероводород являются причиной зеленовато-голубоватого оттенка. Питьевая вода должна быть бесцветной.

Запах может быть обусловлен присутствием сероводорода, гуминовых кислот (болотный) или разлагающейся органикой (гниение сруба). Питьевая вода не должна иметь запаха. Вкус воде придают растворимые вещества: органические соединения — сладковатый,

сульфаты магния — горький, хлористый натрий — соленый (в малых концентрациях — сладковатый), гидрокарбонаты кальция и магния — освежающий.

Слабо минерализованные воды неприятны на вкус.

2. Практическая часть

1. Объект и методы исследования

Объект исследования: водные источники – родники Набережно-Морквашского сельского поселения

Методы исследования: наблюдение и эксперимент

В ходе исследования мы определили следующие показатели качества воды: запах воды, вкус воды, цветность воды, химические показатели.

Определение показателей проводилось по следующим методикам:

Определение запаха воды.

Естественные запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных растений, водорослей, появляется при отмирании водных организмов. Искусственные запахи появляются при попадании в воду производственных сточных вод с примесями определенного запаха (фенола, бензола). Силу запаха (вкуса) будем оценивать по пятибалльной шкале. Приложение №1 (таблица №1).

В пробирку с пробкой наливаем воду (2/3 объёма), закрываем её и сильно встряхиваем. Открываем и сразу отмечаем характер и интенсивность запаха. Согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, интенсивность запаха не должна превышать 2 баллов при 20о С.

Вставить таблицу и сделать вывод по ней

Определение вкуса воды.

Различные вкусы воды могут быть обусловлены присутствием в ней химических соединений (натрия, железa, магния, марганца).

Для определения вкуса воды набираем в рот 10-15 мл воды, держим 10 - 15 секунд, не проглатывая. Интенсивность вкуса воды не должна превышать 2 баллов.

Вставить таблицу и сделать вывод по ней

 Определение цветности воды.

Цветность обусловлена содержанием в воде окрашенных органических соединений, присутствием гуминовых соединений, содержанием трехвалентного железа, вымыванием из почвы различных веществ, поступлением загрязненных сточных вод. Гуминовые вещества – итог процесса разложения остатков растений – окрашивают воду, в зависимости от концентрации, в желтый или коричневый цвет. Высокая или повышенная цветность отрицательно влияет на развитие живых организмов.

Норма цветности по СанПиН составляет 30 градусов.

Качественную оценку цветности произведем, сравнивая колодезную воду с дистиллированной. Наливаем в пробирки воду из трех источников и дистиллированную. При дневном цвете и на белом фоне рассматриваем воду сверху и сбоку, оцениваем цвет воды.

Полученные данные сравнили с показателями СанПиН. Цветность в пределах нормы.

Химические показатели.

Определение водородного показателя (рН).

Водородный показатель (рН) – величина, характеризующая активность концентрации ионов водорода в растворах. Водородный показатель играет важную роль в определении качества воды. В речных и родниковых водах его значение колеблется от 6 до 8,5. Концентрация подвержена сезонным колебаниям – зимой она обычно равна 6,8 – 7,4, летом–7,4-8,2.[2] Концентрация ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, протекающих в воде. Для человека слабокислые воды (рН – 6,7 – 6,8) кажутся более вкусными, чем щелочные, поэтому зимние холодные воды «вкуснее» теплых летних вод.

Определяем водородный показатель с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравниваем ее окраску со шкалой. Приложение №1 (таблица №1).

В ходе проведенных исследований и в результате анализа данных, было установлено, что в целом вода указанных родников соответствует нормам и может использоваться в качестве питьевой. Показатели прозрачности, цвета, запаха в пределах нормы.

Сравнив полученные данные с требованиями СанПиН, мы можем сделать вывод, что вода в родниках в селе Введенская Слобода, Лесные Моркваши и родник «Охотничий» соответствует нормам. Вода в с. Набережные Моркваши и Покровка чуть ниже нормы, но человеку по органолептическим показателям вкуснее кажутся слабокислые воды. Поэтому вода из этих родников может показаться вкуснее.

Расчёты жесткости 

Общую жесткость воды определяли стандартным титрованием раствором соляной кислоты в присутствии индикатора метилоранжа. Для этого в пробирку наливали по 5 милилитров исследуемой воды, добавляли 1-2 капли метилового оранжевого. Титровали соляной кислотой до перехода желтой окраски в оранжевую. Опыт проводили в трех повторностях для каждого источника. Для расчета жесткости брали среднее значение объема соляной кислоты, затраченного на тирование.

Vк-0.06

Cк-0.40

V=5мл

Введенская Слобода- 0.06*0.40*1000/5=4.80~5

Охотничий родник- 0.036*0.40*1000/5=2.88~3

Лесные Моркваши- 0.04*0.40*1000/5=3.2

Набережные Моркваши- 0.053*0.40*1000/5=4.24~4

Покровка- 0.046*0.40*1000/5=3.68~4

Полученные данные сравнили с показателями СанПиН. Вода в родниках соответствует нормам и даже довольно мягкая для родниковой воды.

Определение содержания общего железа, двухвалентного железа и меди проводилось с помощью реактивов для экспресс анализа из ранцевой полевой лаборатории «НКВ-Р» фирмы «Cristmas»

Полученные данные сравнили с показателями СанПиН. Содержание общего железа соответствует нормам.

Полученные данные сравнили с показателями СанПиН. Содержание соединений двухвалентного железа в родниках не обнаружено.

Полученные данные сравнили с показателями СанПиН. Содержание меди соответствует нормам питьевой воды.

Также мы занесли место расположение всех родников Набережно-Морквашского сельского поселения на карту. По карте видно, что все они находятся вдалеке от крупных автомагистралей и промышленных объектов. Следовательно, не испытывают негативного влияния антропогенного воздействия на качество воды.

Вставить карту

Заключение

Проведя исследование качественных и количественных показателей воды из родников «Охотничий», «Серебрянка», «Патрон», а также родник в селе Покровка и родник в Лесных Морквашах  вода указанных родников соответствует нормам и может использоваться в качестве питьевой. Вода из пяти источников не содержит токсичных и вредных веществ. Показатели прозрачности, цвета, запаха в пределах нормы.

Выводы:

1.Мы нашли информацию об истории 3-х родников: Родник «Охотничий», Родник «Серебрянка», Родник «Патрон».

2.Мы составили карту расположения всех родников на территории Набережно-Морквашского сельского поселения.

3. Мы определили содержание общей жесткости, железа, меди, рН воды, ее цветность, мутность, запах и вкус

4. Полученные нами количественные данные укладываются в требования предъявляемые к питьевой воде СанПиН.

Список литературы

1. Сухова Т.С., Строгонов В.И. Природа. Введение в биологию и экологию. Учебник для учащихся 5 класса общеобразовательной школы. – М.: Издательский центр «Вентана – Граф», 2000 г.
2. Габриелян О.С. Химия. 9 класс.Учебник для общеобразовательных учебных заведений.- 4-е издание.- М.: «Дрофа», 2014.      

Интернет источники:

1.        Родники Верхнеуслонского района, Автор: Плаксин Олег на сайте опубликовано: 20-02-2019, 22:09, : http://svyato.info/13462-rodniki-verhneuslonskogo-rayona.html.

2.        Благоустройство родника "Охотничий":  https://verhniy-uslon.tatarstan.ru/index.htm/news/337413.htm.

3.        Проект " Сохраним родники родного края»: https://infourok.ru/proekt-sohranim-rodniki-rodnogo-kraya-3507756.html.

Приложение №1.

Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.4.1175-02. Минздрав России. Москва.2003.

Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения

По своему составу и свойствам вода нецентрализованного водоснабжения должна соответствовать нормативам, приведенным в таблице.

Таблица №1