Учебно-исследовательская работа "Экология водной среды"

Филиал муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Сосновской средней общеобразовательной школы №1 в с. Атманов Угол

ОБЛАСТНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧАЩИХСЯ

Номинация

Авторы: Долгова Юлия, Плешивцев Юрий 9 кл.

Руководитель: Попов Н.И.

учитель ОБЖ и физической культуры

с. Атманов Угол

2014 г.

Введение

«Понять воду, значит понять вселенную».

(Масару Эмото)

«…Жаль, что пить воду не грех. А то какой вкусной она бы казалась!
Если есть магия на этой планете, она содержится в воде.» (Лорен Эйсели)

По данным ВОЗ: «Каждый год в реки всею мира сбрасывается до 450 млрд. кубометров бытовых и промышленных отходов, поэтому вода содержит более 13000 токсичных элементов: каждые 8 секунд от болезней, вызванных грязной водой, умирает ребенок".

Без воды человек не  может  прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в  его  жизни,  он все равно продолжает жестко  эксплуатировать  водные  объекты,  безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Прежде  неисчерпаемый  ресурс  -   пресная   чистая   вода   -   становиться исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья,  промышленного  производства и  орошения,  не  хватает  во  многих  районах  мира. 

На территории Сосновского района протекает река Челновая, ее живописные берега, покрытые лесами, песчаные пляжи – привлекают множество отдыхающих. В Челновую впадают малые реки: Сосновочка, Пишляйка, по берегам этих рек есть большое количество родников. В течение многих последних лет человек не заботился о малых реках, озерах и родниках. Реки Сосновочка и Пишляйка переживают не лучшие времена.

Самое страшное заключается в том, что человек перестал быть хранителем чистой воды, что проще: вымыть машину на берегу, пустить коров на водопой, спустить во время паводка накопившийся на ферме навоз, выбросить мусор в воду, чтобы не портил место отдыха и т. д.

В нашем селе река Пишляйка превращается в едва заметный ручеек, местами превращается в маленькие водоемы со стоячей водой. Всё это - не признаки ли надвигающейся беды? Наши бессловесные друзья — речки, пруды, озера, родники - начали болеть. Постепенно угасает жизнь в воде. Ведь река или озеро могут умереть, уйти навсегда.

Это не только хозяйственный ресурс, но и неотъемлемая часть природы, ее красота. Наши воспоминания о лете почти всегда связаны с любимым местом отдыха, купания на реке, в пруду, ловлей рыбешек, ночевкой у костра возле журчащей речки, наслаждением прохладной родниковой водой. Вот почему так важно остановить процесс разрушения, гибели малых водных объектов.

Все мы знаем, что вода представляет собой наиболее ценный для человека продукт и что наш организм на 60-70% состоит из воды. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли и др.) и уносит отходы жизнедеятельности. Необходимо пить, как минимум, 1,5 литра воды в день, чтобы обеспечить организму достаточную термическую стабильность и не терять более 15% содержащейся в нем воды: иначе организму грозит обезвоживание. Ведь человек чрезвычайно остро ощущает изменение содержа­ния воды в своем организме и может прожить без нее всего несколько суток.

2. Предмет исследования.

Какую воду мы пьём, задумывался, наверное, каждый. И о том, что вода немало может принести вреда человеку, знает тоже, пожалуй, каждый. В первую очередь, обычно, имеются ввиду кишечные инфекции и «отложения солей» в организме. И доказательств это особых не требует – достаточно взглянуть на накипь в чайнике или унюхать запах хлорки – традиционнейшее средство для борьбы с любыми бациллами. Все это бесспорно, с водой связано огромное количество болезней человека.

Мы узнали, что в практике водоснабжения нашего села в основном используются подземные воды. Также многие жители нашей местности предпочитают употреблять родниковую воду. Так у нас появилось желание исследовать родник в местечке «Палантоныч», родник «Весна».

Воздух сладок и тягуч,

Словно мёд столетний,

И прохладный чистый ключ

Ивам моет ветви.

И журчит он по корням

С развесёлым смехом,

За собою вдаль маня

Там, где тонет эхо.

Родник «Палантонычев»

Родник «Весна» (новый родник, который обнаружили во время похода летом 2010 года и оборудовали его)

Практическая часть работы заключалась в исследовании проб родниковой воды на основные показатели качества питьевой воды: прозрачность, цветность, запах, вкус, водородные показатели, жёсткость.

В   данной работе рассмотрена проблема загрязнения водных объектов в Сосновском районе на примере реки Челновой, родников по берегу реки.

3. Целью данной работы было изучить современное экологическое состояние Челновой, родника в местечке «Палантоныч», родника «Весна», определить качество родниковой воды.

Задачи исследования:

1. Изучить экологическое состояние реки, родника

2. Познакомиться с мировым опытом по очистке рек;

3. Проанализировав научную литературу по теме для выявления органолептических и физико-химических свойств воды, ее особенностей.

4. Подобрать и освоить методики эксперимента.

5. Провести исследование по качеству питьевой воды родника.

6. Проанализировать полученные результаты.

7. Провести социологический опрос с целью изучения общественного мнения об использовании и применении родниковой воды.

8. Сформулировать выводы.

Гипотеза: Родниковые воды, протекающие в местечке «Палантоныч», родника «Весна», экологически безопасны для употребления.

Метод исследования: опыты в школьной лаборатории, социальный опрос.

Ключами или родниками называют естественные выходы подземных вод на поверхность. Нередко они дают начало ручьям или рекам. Могут выходить на крутых склонах, выбиваться на дне небольшого бассейна или просачиваться сквозь землю тонким слоем воды. На выходе кислорода в воде очень мало, температура воды низкая и практически постоянная, но по мере удаления от источника эти показания резко возрастают. Родник - это откровение земное.

Для проведения анализа мы взяли воду из родников: в местечке «Палантоныч» и родника «Весна».

4. Правила отбора проб воды и условия ее хранения

На правильность полученных результатов анализов влияет способ отбора пробы воды и условия ее хранения. Поэтому сначала мы познакомились с правилами отбора и узнали:

1. Проба должна быть отобрана в чистую стеклянную или пластмассовую бутыль объемом не менее 0,5 л. из-под простой питьевой или дистиллированной воды (в бутыли должно остаться не более 5-10 мл воздуха). Не следует использовать бутыли из-под сладких ароматизированных напитков!

2. Бутылку и пробку перед пробоотбором несколько раз тщательно промывают изнутри той водой, которую будут брать на анализ воды. При этом моющие средства использовать нельзя!

3. Пробы следует анализировать в течение нескольких часов после отбора.

4. Если невозможно отправить в лабораторию пробу воды сразу после отбора, то её следует хранить в холодильнике не более 24 часов (максимум 48 часов).

5. На посуде пробы указать:

- место отбора;

- источник воды (колодезная, родниковая, артезианская из скважины, водопроводная);

- дату отбора: число, месяц.

Пробы воды из различных родниковых источников мы взяли 15 октября 2014 года и провели анализы вод 17 октября 2014 года в школьной лаборатории.

Забор пробы воды из родника.

5. Определение качества воды (практическая часть)

Знакомство со свойствами воды мы начали с определения органолептических показателей, т. е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием, вкусом). К органолептическим характеристикам относятся цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус.

Работа № 1. Определение цветности.

Оборудование: пробирки.

Реактивы: родниковые воды.

Ход работы:

1. Пронумеровали пробирки.

2. Заполнили каждую пробирку соответствующей по номеру водой на высоту 10-12 см и рассмотрели воду на фоне белого листа бумаги при дневном освещении сверху и сбоку.

3. Определили цветность и записали результаты в таблицу (приложение 1, таблица №1. «Определение цветности воды»).

Вывод: родниковые воды во всех пробирках бесцветные.

Работа № 2. Определение мутности (прозрачности).

Оборудование: пробирки.

Реактивы: родниковые воды.

Ход работы:

1. Пронумеровали пробирки.

2. Заполнили каждую пробирку соответствующей по номеру водой на высоту 10-12 см.

3. Определили мутность воды, рассматривая пробирку на темном фоне при достаточном боковом освещении.

4. Результаты занесли в таблицу (приложение 1, таблица №2 «Определение мутности (прозрачности) воды»).

Вывод: мутность во всех пробирках отсутствует.

Работа № 3. Определение запаха воды.

Оборудование: пробирки.

Реактивы: родниковые воды.

Ход работы:

1. Пронумеровали пробирки.

2. Налили в пробирки соответствующие по номеру родниковые воды и закрыли пробками.

3. Поочерёдно открывали пробки у пробирок и определял запах воды.

4. По результатам наблюдений заполнили таблицу (приложение 1, таблица № 3 «Определение запаха воды»).

Для определения запаха пользовались предложенной таблицей «Органолептическое определение запаха» (приложение 1, таблица № 4).

Вывод: запах во всех пробирках отсутствует.

Работа № 4. Определение вкуса и привкуса воды.

Мы знаем 4 вкуса: солёный, кислый, горький, сладкий. Остальные вкусовые ощущения считаются привкусами.

Оборудование: стеклянные стаканы.

Реактивы: родниковые воды.

Ход работы:

1. Налили в пронумерованные стаканы по 100 мл воды.

2. Набирали из каждого стакана 10-15 мл жидкости, держали её во рту несколько секунд, не проглатывая.

3. После определения вкуса и привкуса воду сплёвывали.

4. Результаты занесли в таблицу (приложение 1, таблица № 5 «Определение вкуса и привкуса воды).

Для оценки вкуса и привкуса использовали таблицу «Органолептическое определение вкуса» (приложение 1, таблица № 6).

Вывод: вкус и привкус во всех пробирках не ощущается.

Работа № 5. Определение водородного показателя (pH) воды.

Мы узнали, что кислотность воды обычно характеризуют значением водородного показателя (pH), который для питьевых вод обычно имеет значения от 6,5 до 8,5. Решили определить, каков же этот показатель в наших пробах.

Оборудование: тест-комплект pH, контрольная шкала образцов окраски растворов для определения pH, пипетка-капельница, пробирки.

Реактивы: раствор универсального индикатора, пробы воды для анализа.

Ход работы:

1. Пробирку сполоснули несколько раз анализируемой водой и налили в нее 5 мл анализируемой воды.

2. Добавили пипеткой-капельницей 3-4 капли раствора универсального индикатора и встряхнули пробирку.

3. Окраску раствора сразу же сравнили с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы. Окраску наблюдали сверху через открытое отверстие пробирки на белом фоне при достаточном освещении.

4. Результаты занёсли в таблицу (приложение 1, таблица № 7 «Определение водородного показателя воды (pH)»).

Вывод: водородные показатели соответствуют нормам для питьевых вод

Работа № 6. Определение жёсткости воды

Оборудование:

Реактивы: раствор, пробы воды для анализа.

Ход работы: 1. Мерную склянку ополоснули несколько раз анализируемой водой. В пробирку налили 5 мл воды.

2. Добавили к пробе раствор титранта по каплям и получили розовый оттенок воды.

3. Постепенно продолжали добавлять раствор до изменения цвета раствора ( от розового до сиренево-синего).

4. Определили величину общей жёсткости воды

Вывод: все родниковые воды средней жёсткости.

6. Проведение социологического опроса.

На следующем этапе работы нами был проведен социо­логический опрос среди местных жителей. («Вопросы соцопроса «Использование и применение воды»). Мы опросили 52 человека жителей Челнавского лесхоза.

Целью опроса было выяснение общественного мнения об использовании и применении воды. Результаты опроса мы проанализировали и представили в виде диаграммы (приложение 2, результаты соцопроса «Использование и применение воды»).

В результате соцопроса было выявлено, что родниковую воду часто используют учащиеся нашей школы. Ее не только пьют при жажде, а так же используют при приготовлении пищи и в хозяйстве. Изученные мною родники имеют большое значение для местного водоснабжения. При отключении центрального водопровода жители используют воду для приготовления пищи и в других целях.

7. Осмотр берега реки «Челновая», определение загрязнения.

Для анализа загрязненности реки «Челновая» и береговой линии мы прошли вдоль берега реки в местах, популярных среди отдыхающих.

На берегу реки обнаружены кучи мусора, в воде у берега плавают пустые бутылки, пакеты, одноразовая посуда. На данном участке берега наше объединение «Патриот» регулярно проводит уборку, поэтому мусор свежий.

8.Заключение

Изучив литературу по охране воды, мы пришли к выводу, что экологическое состояние родников – одна из проблем, которые человек должен решать не в последнюю очередь и данная проблема является актуальной для современного общества. Сохранение запасов питьевой воды в значительной степени зависит от каждого из нас.

В работе мы подобрали и освоили методики эксперимента, позволяющие выявить качества родниковых вод. Провели исследование по качеству питьевой воды четырёх ключиков нашего села. Полученные результаты проанализировал. Наши родниковые воды бесцветные, прозрачные, без запаха и вкуса. Водородные показатели (pH) воды соответствуют нормам питьевой воды. Так же нами был проведен социологический опрос с целью изучения общественного мнения об использовании и применении воды. Большее количество опрошенных нами людей предпочитает пить чистую родниковую воду.

Таким образом, наши исследования показали, что родниковые воды нашей местности можно считать экологически чистыми и востребованными.

В нашей школе созданы активные экологические группы, которые ведут контроль за состоянием родников, осуществляют своевременный уход (очистка, уборка мусора). Это помогает сохранить наши родники для настоящего и будущего поколения.

Ученые говорят: нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время она содержит в себе много тайн. А в будущем мы непременно постараемся заняться более подробным изучением химических свойств воды нашей местности.

Использованная литература

1. Муравьев А. Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб.- СПб.: Крисмас+, 2004. – 248 с.

2. Муравьев А. Г. (Муравьев А. Г., Пуган Н.А., Лаврова В.Н.). Экологический практикум: - СПб: Крисмас+, 2003. – 178 с.

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

4. Прокофьев М.А. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: 1982 г.

Приложение 1

Таблица № 1. Определение цветности воды

Таблица № 2. Определение мутности (прозрачности) воды

Таблица № 3. Определение запаха воды

Таблица № 4. Органолептическое определение запаха

Таблица № 5. Определение вкуса и привкуса воды

Таблица № 6.Органолептическое определение вкуса

Таблица № 7. Определение водородного показателя воды(pH)

Приложение 2

Вопросы соцопроса «Использование и применение воды»

1. Используете ли вы родниковую воду?

а) Да

б) Нет

2. На какие бытовые и хозяйственные нужды вы используете родниковую воду?

3. Какую воду вы предпочитаете пить при жажде?

а) минеральную

б) родниковую

в) водопроводную

4. Какую воду вы используете для приготовления пищи?

Результаты соцопроса «Использование и применение родниковой воды»

12