Гидрографические исследования и химический анализ воды реки Северский Донец

Российский национальный юниорский водный конкурс

«Гидрографические исследования и химический анализ воды

реки Северский Донец»

Автор: Алина Игоревна Лыкова, обучающаяся 11 «Б»

класса МБОУ «Прохоровская гимназия»

Прохоровского района Белгородской области

Научные руководители: Давыдова Л.М.,учитель биологии

МБОУ «Прохоровская гимназия»

Прохоровского района Белгородской области

Пуляева Е.И., учитель химии МБОУ «Прохоровская

гимназия» Прохоровского района Белгородской области

Прохоровка,2018

Научная аннотация

Оценка качества поверхностных вод не только по отдельным загрязняющим веществам, но и по их комплексам является достаточно актуальной проблемой на сегодняшний день. Оценки загрязнённости вод всесторонне учитывают эффект совместного присутствия различных химических веществ и влияние многих других факторов на качество воды рек. Поэтому проведение гидрографических исследований и химического анализа воды реки Северский Донец актуальны.

Цель работы: провести гидрографические исследования и химический анализ воды реки Северский Донец.

Задачи:

1. Провести гидрографические исследования у истока и в верхнем течении реки Северский Донец.

2. Провести химический анализ воды у истока и в верхнем течении реки .

Исследования проводились с 19 по 29 июня 2017 года на реке Северский Донец близ села Подольхи во время полевой практики обучающимися Прохоровской гимназии. Гидрологические исследования, а также химический анализ воды проводились у истока и в верхнем течении реки.

В результате гидрографических исследований было выяснено, что 1. вода в водоеме и у

источника прозрачная, бесцветная, хорошо просматривается дно. Солнечные лучи освещают всю толщу воды. Дно покрыто растительностью. На участке от купели до мостика определили скорость течения с помощью цветных поплавков, которая составила здесь 0,04 м/сек. Течение слабое, что способствует зарастанию водоема.

Для определения расхода воды разбили гидроствор - поперечник через реку.

Максимальная глубина на данном участке 210 см, ширина 9,50 м. Расход воды определили по формуле: Q = F Vcp. – 0,45 куб.м/сек

2.Вода в источнике реки Северский Донец и в самой реке отличается содержанием сульфатов и ионов железа, по остальным определяемым показателям различий не было выявлено.

В дальнейшем мы будем и дальше проводить исследование реки Северский Донец. Одно из мероприятий, которые планируется провести – расчистка русла Донца. К сожалению, это неизбежно повлияет на рыбное хозяйство: места зимовок, кормления и нереста рыб. Однако без этого невозможно провести расчистку. Я согласна с этим, ведь если не осуществить эти работы, то в реке просто вымрет вся фауна.

Оглавление.

Введение…………………………………………………………………………….4

1. Литературный обзор…………………………………………………………….4

2. Основная часть…………………………………………………………………..6

2.1.Объект,материалы и методы исследования…………………………………..6

2.2.Результаты собственных исследований………………………………………6

2.2.1. Проведение гидрографических исследований у истока и в верхнем

течении реки Северский Донец ...................................................................6

1. Проведение химического анализа воды у истока и в верхнем течении

реки…………………………………………………………………..………7

Выводы………………………………………………………………………………13

Заключение…………………………………………………………………………..13

Список литературы………………………………………………………………….13

Приложение………………………………………………………………………….14

Введение

Северский Донец берёт начало на Среднерусской возвышенности, около с. Подольхи в Прохоровском районе Белгородской области. . Река Северский Донец относится к бассейну Азовского моря, является правым притоком реки Дон. Северский Донец — важнейший источник пресной воды для востока Украины. Главный источник воды для городов Харьков, Донецк, Луганск и др. С начала XX века в бассейне Северского Донца начала ощущаться нехватка пресной воды, что инициировало ряд гидрологических проектов. Будучи одной из крупнейших рек Украины, Северский Донец очень интенсивно используется в хозяйстве. Он сильно пострадал ещё в XVIII веке, когда были вырублены вековые дубы, растущие вдоль его русла. В XIX веке разработка полезных ископаемых Донбасса снизила уровень подземных вод. Суммарно эти два фактора привели к обмелению реки и прекращению судоходства. Также подавляющее большинство лугов вдоль берегов реки, на которых росли сотни видов разнообразных диких трав, были распаханы к XX веку. На здоровье человека и на удовлетворение его жизненных потребностей в любых проявлениях оказывают воздействие не столько отдельные химические вещества, содержащиеся в поверхностных водах, сколько комплекс веществ, одновременно присутствующих в воде водных объектов. Исходя из этого, оценка качества поверхностных вод не только по отдельным загрязняющим веществам, но и по их комплексам является достаточно актуальной проблемой на сегодняшний день. Необходимы комплексные оценки, загрязнённости вод, которые интегрируют всю необходимую совокупность признаков, характеризующих качественное состояние водных объектов. Такие оценки всесторонне учитывают эффект совместного присутствия различных химических веществ и влияние многих других факторов на качество воды рек. Поэтому проведение гидрологических исследований и химического анализа воды реки Северский Донец актуальны.

Цель работы: провести гидрографические исследования и химический анализ воды реки Северский Донец.

Задачи:

1. Провести гидрографические исследования у истока и в верхнем течении реки Северский Донец.

2. Провести химический анализ воды у истока и в верхнем течении реки.

1.Обзор литературы

Река получила такое название из-за того, что текла из Северского Княжества, отсюда и Северский. А Донец? Донец – уменьшительное название Дона, реки, в которую он впадает. Еще полтора столетия назад Северский Донец был судоходной рекой, но в настоящее время река не отличается многоводностью. 150 лет назад по нему все лето на небольших баржах перевозили различные грузы: зерно, овощи, дрова и многое другое. Северский Донец протекает по территории Белгородской и Ростовской областей России. Свое начало река берет в Прохоровском районе. Протекает по территории Белгородской области, пересекает границу Украины и России, а затем возвращается в Россию и в Ростовской области впадает в Дон. Длина Северского Донца 1053 км. Правый берег реки высокий, а левый пологий. Её русло очень извилисто, а его ширина колеблется от 30 м до 200 м. Северский Донец не сильно выделяется из огромного количества других рек, но в пределах нашей области он достаточно примечателен. Следует отметить, что русские летописи регулярно путают Дон и Северский Донец (то есть в домонгольский период называли Донцом современные Уды, на которых стоял город Донец, а современный Донец до устья Дона в Азовском море — Доном либо Великим Доном). Часто, когда в летописных документах упоминается Дон, на самом деле речь идёт о Северском Донце. Очень печально, что из-за деятельности людей Донец обмелел и потерял большое количество видов рыб, живших в нем, а так же некоторые растения, находившиеся по его берегам.Часто, когда в летописных документах упоминается Дон, на самом деле речь идёт о Северском Донце. Северский Донец не первый год находится на грани экологической катастрофы. Он сильно пострадал ещё в XVIII веке, когда были вырублены вековые дубы, растущие вдоль его русла. Это привело к обмелению реки и прекращению судоходства. В XIX возникли предприятия, потребляющие воду Северского Донца. В СМИ стала появляться информация о том, что многие из них загрязняют реку, сбрасывая туда бытовые и промышленные отходы. Ежегодно в Северский Донец сбрасывают примерно 2 млрд м² вод, 35% которых – загрязненные. За последние 30 лет исчезло несколько видов рыб, которые были гордостью Северского Донца. Но еще в 19 веке воды Северского Донца не были так загрязнены, и обитающая в реке рыба поражала своим разнообразием. По длине Северский Донец почти равен Рейну, но уступает ему по площади бассейна вдвое. На Донце находятся обычно расположенные на холмах многочисленные древние городища, самыми известными из которых являются Салтовское в Верхнем Салтове (давшее название Салтовской культуре), Чугуевское городище в Чугуеве, Мохначское в Мохначе, Змиевское в Змиёве. При этом Донецкое городище находится не на Донце, а на Удах.Древние греки, в частности картограф Птолемей, давали координаты истока и устья реки Танаис, по которым это точно Северский Донец, доведённый по нижнему течению нынешнего Дона до Азовского моря; таким образом, Гиргис (Дон) им считался притоком находящегося ближе к тогдашнему цивилизованному миру Танаиса (Северского Донца).В Киевской Руси Донцом назывался не современный Донец, а река Уды, на которой стоял древнерусский, пограничный со Степью город Донец новгород-северского княжества. В свою очередь, современный Донец тогда назывался Дон. Всё, что сказано в «Слове о полку Игореве» про Донец, на самом деле относится к Удам; в частности, диалог князя Игоря Святославича с рекой.

2.Основная часть

2.1.Объект,материалы и методы исследования

Исследования проводились с 19 по 29 июня 2017 года на реке Северский Донец близ села Подольхи во время полевой практики обучающихся Прохоровской гимназии.

2.2.Результаты собственных исследований

2.2.1. Гидрографические исследования

Гидрографические исследования проводились у истока и в верхнем течении реки.

Северский Донец вытекает из-под мелового холма южной экспозиции. Высота около 200 м.

У истока была проведена облегченная гидрографическая съемка водоема.

Температура воздуха +24*С, ветер юго-западный, ясно. С помощью водного термометра определили температуру воды в источнике (+7*С). Вода в водоеме у источника прозрачная, бесцветная, хорошо просматривается дно. Солнечные лучи освещают всю толщу воды. Дно покрыто растительностью. На участке от купели до мостика определили скорость течения с помощью цветных поплавков, которая составила здесь 0,04 м/сек. Течение слабое, что способствует зарастанию водоема.

Для определения расхода воды разбили гидроствор - поперечник через реку.

Максимальная глубина на данном участке 210 см, ширина 9,50 м. Расход воды определили по формуле: Q = F Vcp. – 0,45 куб.м/сек

Работы на реке: ~ 500 м от истока.

Долина реки широкая, двусторонняя низкая кустарниковая пойма. Местами заболочена. Левый берег более пологий, правый - крутой. С помощью угломера определяли крутизну склона. Она составила 25-30*. Провели нивелирование склона левого берега. Высота его 12 м (фото).

На исследуемом участке скорость реки составила 0,35 м/сек, ширина 4, 3 м, максимальная глубина 90 см. Дно илистое. Расход воды 0,66 куб.м./сек

2.2.2. Проведение химического анализа воды реки Северский Донец

Химический анализ воды истоков реки Северский Донец (родник)

1. Определение запаха (органолептический метод)

Запах воды определяли ощущением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, нефтепродуктов). Отмерив 100 см3 испытуемой воды с температурой 20 С в колбу, закрыли её пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешали вращательными движениями, после чего открыли и определили характер и интенсивность запаха. Сравните полученные данные с таблицей .

1. Определение водородного показателя рН

В пробирку налили 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешали и по окраске раствора оценили величину рН

Приближённое определение величины рН

1. Качественное определение хлоридов с приближённой количественной оценкой

• Налили в пробирку 5 мл исследуемой воды

• Добавили 3 капли 10% - ного раствора нитрата серебра

• Определили приблизительное содержание хлоридов по осадку или помутнению, используя таблицу

Определение содержания хлоридов

1. Качественное определение сульфатов с приближённой количественной оценкой

• В пробирку налили 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты и 2 мл 5% - ного раствора хлорида бария, перемешали

• По характеру выпавшего осадка определили ориентировочное содержание сульфатов, используя таблицу

Определение содержания сульфатов

1. Определение ионов железа.

Для определения содержания в воде железа нам потребовался 50% р-р роданида калия и 24% р-р соляной кислоты.

К 10 мл исследуемой воды прибавили 1-2 капли соляной кислоты и 4 капли 50% р-ра роданида калия. Перемешали и наблюдали за развитием окраски. Примерное содержание железа нашли по таблице.

Приближённое определение ионов железа

Можно использовать другие реактивы: в пробирки с пробами воды добавить по одной капле концентрированной азотной кислоты и несколько капель раствора пероксида водорода, и 0.5 мл раствора роданида калия, наблюдать за появлением окраски.

1. Определение ионов свинца

Добавляли в пробирки с пробами воды, уксусную кислоту и дихромат калия. Если в воде содержатся ионы свинца, то должен выпасть желтый осадок дихромата свинца. Осадка не наблюдалось, значит в воде ионов свинца нет

7. Определение температуры воды в источнике (+7*С).

Результаты наблюдений при исследовании воды (родник)

Дата 19.06.2017г

Провели химический анализ воды в верхнем течении реки Северский Донец

Также определяли запах воды, величииy рН, содержание хлоридов, сульфатов, наличие ионов железа и свинца

Определение запаха (органолептический метод)

1. Определение водородного показателя рН

Приближённое определение величины рН

1. Качественное определение хлоридов с приближённой количественной оценкой

Определение содержания хлоридов

1. Качественное определение сульфатов с приближённой количественной оценкой

Определение содержания сульфатов

1. Определение ионов железа.

Приближённое определение ионов железа

1. Определение ионов свинца

Добавляем в пробирки с пробами воды, уксусную кислоту и дихромат калия. Если в воде содержатся ионы свинца, то должен выпасть желтый осадок дихромата свинца.

7. Определение температуры воды в верхнем течении реки (+9*С).

Результаты наблюдений при исследовании воды (водоём)

Дата 19.06.2017г

Таким образом вода в источнике реки Северский Донец и в самой реке отличается содержанием сульфатов и ионов железа, по остальным определяемым показателям различий не было выявлено.

Выводы:

1.В результате гидрографических исследований было выяснено, что вода в водоеме у источника прозрачная, бесцветная, хорошо просматривается дно. Солнечные лучи освещают всю толщу воды. Дно покрыто растительностью. На участке от купели до мостика определили скорость течения с помощью цветных поплавков, которая составила здесь 0,04 м/сек. Течение слабое, что способствует зарастанию водоема.

Для определения расхода воды разбили гидроствор - поперечник через реку.

Максимальная глубина на данном участке 210 см, ширина 9,50 м. Расход воды определили по формуле: Q = F Vcp. – 0,45 куб.м/сек

2.Вода в источнике реки Северский Донец и в самой реке отличается содержанием сульфатов и ионов железа, по остальным определяемым показателям различий не было выявлено.

Заключение

Изучая природу, мы становимся к ней ближе, так как занимаемся гидробиологическим изучением рек, изучением растений и животных водоема и степенью антропогенного влияния. При изучении водоемов развивается настоящая любовь к родной природе, забота об охране и бережном отношении к ее богатствам. В дальнейшем мы будем и дальше проводить исследование реки Северский Донец. Одно из мероприятий, которые планируется провести – расчистка русла Донца. К сожалению, это неизбежно повлияет на рыбное хозяйство: места зимовок, кормления и нереста рыб. Однако без этого невозможно провести расчистку. Я согласна с этим, ведь если не осуществить эти работы, то в реке просто вымрет вся фауна.

Список литературы

1.Н. А. Антимонов. Природа Белгородской области. – Белгород, 1959.– 239 с.

2.Атлас Белгородской области: природные ресурсы и экологическое состояние – Белгород, 2005. ­– 179 с.

3.Белгородоведение: учебник для общеобразовательных учреждений / под ред. В. А. Шаповалова – Белгород, 2002.– 410 с.

4.Б. И. Осыков. Города и реки Белгородчины. – Белгород, 1990.– 55 с.

5.Б. И. Осыков. Реки Белогорья: краеведческие очерки и материалы – 2 –е изд., доп. – Белгород, 2012.– 52 с.

6.Природные ресурсы и окружающая среда Белгородской области / под ред. доктора сельскохозяйственных наук, профессора С. В. Лукина. – Белгород, 2007.–

12