Изучение родников — источников воды
В исследовательской работе представлен материал по изучению родников, определено географическое положение и их санитарно-экологическое состояние. Проведены гидрофизические и гидрохимические исследования родниковой воды.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| izuchenie_rodnikov_-_istochnikov_vody.doc | 796 КБ |
Предварительный просмотр:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
КИСЛЯНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
(Юргамышского района Курганской области)
Изучение родников – источников воды
Работа учащейся 10 кл.
Стахановой Любови Сергеевны,
Руководители: Лебедева Елена
географии Кислянской СОШ,
Черепанова Лариса Юрьевна –
Борчанинов Сергей Николаевич
образования отдела эколого —
1.2.3. Свойства родниковой воды и причины ее загрязнения ……….. 10
2. Методы исследования ……………………………………. ………. ..12
объектов исследования……………………………………………. 12
2.2. Гидрофизический анализ ………………………………….……….. 12
2.3. Гидрохимический анализ ………………………………………….. 14
2.4. Интервьюирование жителей сёл…………. ……………………….19
3.1. Результаты интервьюирования жителей сел………………………..20
3.1.1. О родниках деревни Постоваловой………………………………..20
3.2. Географическое положение объектов исследования …………….. 22
3.3. Результаты гидрофизического анализа родниковой воды ………. 23
3.4. Результаты гидрохимического анализа воды ………………………23
4. Обсуждение результатов ………………………………………………24
Родники вы, мои родники,
К вам вернусь, где б меня ни носило,
И святою водою напьюсь
В роднике, прямо в сердце России.
Родники вы, мои родники,
Свет небесно – серебряно синий.
Еще будут звенеть родники,
Будет биться и сердце России.
Вода повсюду. Она и вокруг нас: в океанах и морях, реках и озерах, в дожде и снеге, в льдинах и в водопроводных трубах, в питье и еде. Она и в нас самих: мы на две трети состоим из воды.
Вода вылепила лицо нашей планеты. Вся земная жизнь рождена водой и не может без нее существовать. Недаром в сказках «живая вода» воскрешает даже мертвых.
Еще на заре своей истории люди осознали великое значение водной стихии и поняли одну бесспорную истину: как без огня нет культуры, так без воды нет, и не может быть жизни. Языческие народы всех времен обожествляли воду как неиссякаемый источник жизни, как вечно живой родник, оплодотворяющий другую великую стихию – землю. К воде шли с миром, поклонами и молитвами. Святые родники, озера, реки всегда почитались в народе. «Плевать в колодец – все равно, что в лицо матери», — говорили на Руси.
И в нашей местности, на территории Кислянского административного округа, есть такие родники.
Поэтому тема исследовательской работы: «Изучение родников – источников воды».
Цель работы: «Изучить родники на территории Кислянского административного округа, их историю и эколого-географическую характеристику».
- Изучение литературных источников по проблеме.
- Освоить методики: картографическое описание объектов исследования, интервьюирование, физико-химическое исследование воды.
- Изучение объекта исследования и составление карты – схемы.
- Изучение истории объектов исследования.
- Выявление физико-химических свойств воды: прозрачность, цвет, запах, температура, масса сухого остатка, гидрокарбонат ионов, сульфат ионов, нитрат ионов, суммарного железа, хлорид ионов, уровень рН.
- Выявление видов и причин загрязнения воды.
Методы исследования: интервьюирование, физико-географическое картографирование, проведение гидрофизических и гидрохимических анализов, сравнение полученных результатов с данными литературных источников.
Значение результатов исследования:
— научное значение – изучение истории родников, осуществление мониторинга за состоянием вод.
— практическое значение – использование результатов исследования на уроках экологии, географии, занятиях краеведческого кружка, на внеклассных мероприятиях, при работе с населением и администрацией села.
1. Источники воды
1.1. Мировые ресурсы
Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхож дение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взя лась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря – сторонников метео ритного и сторонников «горячего» происхождения Земли. Первые счи тают, что Земля вначале была боль шим холодным твердым метеори том, вторые — что расплавленным огненным шаром.
Сторонники метеоритного проис хождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метео рита, который и стал прапрапраде-душкой Земли. Сторонники «горяче го» происхождения утверждают, что вода выделялась, как пот, из разо гретого глубинного вещества (маг мы) Земли в процессе его охлажде ния и отвердения (кристаллизации). Вода просачивалась на поверхность и скапливалась в низинах — так по степенно образовывались моря и океаны. А потом, из-за того, что Солнце не равномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, по явились реки, озера и т.д.
Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о ее неисчерпаемом изобилии. Однако следует иметь в виду, что гидросфера – самая тонкая оболочка Земли. На воду во всех ее состояниях и во всех сферах приходится меньше 0,001 массы планеты. Разное состояние и различные качества воды, а также особенности ее кругооборота на Земле приводят к тому, что лишь незначительная часть запасов воды оказывается доступной и пригодной для практического ее использования.
Из общего количества воды на наше планете, которая примерно исчисляется в 1 454 643 тыс. км 3 , воды Мирового океана составляют 93,93% (см. таблицу 1.1.1.), то есть 1 370 323 тыс. км 3 . Из-за большой солености эта вода практически мало используется.
Запасы вод в различных частях гидросферы
Подземные воды, все
В том числе зоны активного водообмена
Для производственной деятельности человечества и его хозяйственно-бытовых нужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7% от общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах и пресноводных айсбергах, находящихся в районах в основном Южного полярного круга[9].
1.2. Грунтовые воды.
Грунтовые воды – верхний горизонт подземных вод, важный компонент ландшафта. От глубины залегания, обилия и качества грунтовых вод зависит характер процессов почвообразования, с которыми в свою очередь связано развитие растительного покрова.
Дождевые и снеговые воды не полностью скатываются под уклон в овраги и реки. Заметная часть их (10-15%) медленно просачивается в почву и глубже до слабо проницаемых слоёв глин и суглинков, образуя скопления грунтовой воды, которые движутся в сторону ближайшей дрены. Дренами называются любые естественные водотоки: овраги, ручьи, речки озёра, болота и искусственные осушительные канавы, каналы, колодцы, скважины, котлованы, карьеры и т. п.
Подземный сток в расходной части баланса грунтовых вод преобладает над испарением, вследствие чего наблюдаются обильные источники, принимающие участие в питании рек.
В сухих степях, полупустынях формируются грунтовые воды континентального засоления повышенной минерализации. В расходной части баланса этих вод преобладает испарение, подземный сток невелик, источников мало.
Глубже грунтовых вод залегают (нередко на большой глубине) собственно подземные воды, которые можно рассматривать в качестве своеобразных полезных ископаемых. В условиях платформенных равнин, а иногда и в складчатых областях они образуют обширные артезианские бассейны, воды которых широко используются в народном хозяйстве [2].
- Источники подземных вод
Источники подземных вод – родники, ключи, естественные выходы подземных вод на земную поверхность.
Рис. 1.2.1.1. Схема образования источника
Образование источников может быть обусловлено различными факторами (см. рис. 1.2.1.1.): пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами современного рельефа (например, речными долинами, балками, оврагами, озерными котловинами), геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, зон тектонический нарушений, контактов изверженных и осадочных пород), фильтрационной неоднородностью водовмещающих пород и др.
Существует несколько классификаций источников. По классификации гидрогеолога А. М. Овчинникова выделяют три группы источников в зависимости от питания водами верховодки, грунтовыми или артезианскими водами. Источники первой группы, располагающиеся обычно в зоне аэрации, имеют резкие колебания дебита (вплоть до полного иссякания), химического состава и температуры воды. Источники, питающиеся грунтовыми водами, отличаются большим постоянством во времени, но так же подвержены сезонным колебаниям дебита, состава и температуры; они подразделяются на эрозионные (появляющиеся в результате углубления речной сети и вскрытия водоносных горизонтов), контактные (приурочены к контактам пород различной водопроницаемости) и переливающиеся (обычно восходящие).
Источники артезианских вод отличаются наибольшим постоянством режима; они приурочены к областям разгрузки артезианских бассейнов. По особенностям режима все источники можно подразделить на постоянно, сезонно и ритмически действующие. По гидродинамическим признакам источники разделяют на два типа: нисходящие, питающиеся безнапорными водами, и восходящие, питающиеся напорными (артезианскими) водами. Температура воды в источниках зависит от глубины залегания подземных вод, характера подводящих каналов и географического положения. В областях развития многолетнемерзлых горных пород встречаются источники с температурой около 0 С 0 , в областях молодого вулканизма распространены горячие источники нередко с пульсирующим режимом.
Химический и газовый состав воды источника весьма разнообразен; он определяется главным образом составом разгружающихся подземных вод, и общими гидрогеологическими условиями района [2].
1.2.2. Значение родников
Часто случается, люди не замечают, что проходят мимо чудес природы, которые не что иное, как волшебная сказка, интересная и поучительная для всех. Одним их таких чудес природы являются родники. Вода родника заменяла нам колодец, а остальную воду дарила луговине и речке. Никто не знает, с каких пор родниковая струйка с таким неугомонным усердием вытекает из глыбы земной, что место рождения водяной жилки, никогда не зарастает, и превратилось во впадинку-ямочку с песчаным донышком, напоминающую крынку. На каждой десятине болота только видимых ключей не один десяток, а сколько невидимых. Они тоже питают речку своей студеной свежестью. Прозрачные родники, напоминающие драгоценные камни, словно нанизанные на невидимую подземную жилу бусы, украшают местность.
Языческие народы всех времен обо жествляли воду как неиссякаемый источник жизни, как вечно живой родник, оплодотворяющий другую великую стихию — землю. К воде шли с миром, поклонами и молитвами. И хотя с распространением христианст ва вера в божественное происхожде ние воды умерла, осталось убежде ние в ее чудодейственной силе. На Руси даже христианские праздни ки получили названия языческих: например, Русальная неделя, Ивана Купалы и т.д. Богу Купале приносили жертву купанием — в этот день купа лись для здоровья, ведь вода «охра няет от заразы и болезней».
О цели тельных, «очистительных» свойствах воды рассказывают многие предания, недаром воду использовали в разных обрядах и гаданиях. Святые родники, озера, реки всегда почита лись в народе. «Плевать в колодец — все равно, что в лицо матери», — го ворили на Руси…
Интересны сведения из «Жития» ос нователя Троице-Сергиевой лавры преподобного Сергия Радонежского, жившего в XIV в. По воспоминаниям его ученика и сподвижника, автора этого «Жития», Епифания Премуд рого, для своей обители Сергий вы брал место на берегу маленькой речки, вода которой была непригод на для питья (очевидно, заилена). Питьевую же воду монахи брали из выбивавшегося под берегом не большого и чистого ключа. Со вре менем он иссяк,- и монастырской братии приходилось далеко ходить за водой. Монахи «взроптали», и тогда отец Сергий, «взяв с собой одного брата, сошел с ним в дебрь или низину и, нашедши в одном рву немного дож девой воды, сотворил над ним усерд ную молитву, а по окончании ее вне запно явился обильный водой род ник», из которого впоследствии мо нахи и брали воду. Так, по преданию, появился известнейший целебный источник. Сюда, в Сергиев Посад, за водой до сих пор приезжают и прихо дят люди из разных уголков России.
В каждом городе, поселке, деревне есть свои родники с чистейшей во дой и удивительной историей их возникновения. В связи с тем, что водопроводную воду для очищения и обеззараживания подвергают обработке, в том числе и хлорированию, она имеет специфический вкус и запах. Поэтому некоторые горожане предпочитают использовать для питья воду родников [4].
1.2.3. Свойства родниковой воды и причины ее загрязнения
Для всех родников нашей полосы характерны гидрокарбонатно-кальциевые воды с незначительным содержанием железа и фосфора. Содержание органических веществ и азота изменяется в зависимости от загрязненности родников. Общая жесткость воды в них почти соответствует требованиям ГОСТа на питьевую воду. При охране данного родника от поверхностного загрязнения он также будет вполне пригоден для использования в питьевых целях.
Таким образом, при пользовании родниками следует помнить, что, чем толще фильтрующий слой земли, тем чище в нем вода. Необходимо также учитывать заселенность и хозяйственное использование территории над родником и рядом с ним. Эффективное хозяйственное использование территории над родником и наличие построек без канализационного слива способствуют загрязнению грунтовых вод.
Химический состав родниковых вод отличается большим разнообразием. Обычно при малых минерализациях (300-500 мг/л, редко больше 1 г/л) химический тип может резко меняться. На водораздельных пространствах встречаются воды гидрокарбонатного класса, кальциево-магниевой группы с низкой минерализацией (около 200 мг/л). Колодцы в деревнях на террасах рек дают воду гидрокарбонатно-сульфатную и гидрокарбонатно-хлоридную с преобладанием кальция и с высокой минерализацией. Вблизи промышленных центров, городов, у свалок и т.д. состав грунтовых вод меняется на сульфатно-гидрокарбонатный и даже на сульфатно-хлоридный. Если в состав макрокомпонентов химического состава грунтовых вод входит нитрат-ион – это уже прямо свидетельствует о загрязнении.
Рассмотрим влияние отдельных отраслей народного хозяйства на формирование качества подземных вод бассейна:
— Сельское хозяйство. Здесь следует выделить земледелие, которое в результате применения удобрений и ядохимикатов следует рассматривать как отрасль, вносящую значительное количество загрязнений в подземные воды. В качестве сосредоточенных источников загрязнения в сельском хозяйстве выделяются животноводческие фермы.
— Свалки. Наиболее опасным компонентом свалок является фильтрат, образующийся за счет инфильтрации атмосферных осадков и отжима жидкости при уплотнении.
— Транспорт. На крупных автомагистралях применяются противогололедные смеси, содержащие каменную соль; за зиму вносят десятки (до 60-80) килограмм соли на погонный метр. Деревенские колодцы, даже отстоящие на сотни метров от дорог, имеют повышенную за счет хлоридов минерализацию воды. Типичными для автотранспорта являются такие загрязняющие вещества, как хлориды, нитраты, нефтепродукты, включая ароматические углеводороды, свинец, кадмий и другие тяжелые металлы и др. [10].
2. Методы исследования
2.1. Физико-географическое картографирование объектов исследования
Для создания карты – схемы необходимо иметь точный план или карту населённого пункта, которую можно скопировать с почвенных карт или карт землепользования, которые имеются в сельскохозяйственных предприятиях различных форм собственности или в администрации села. Для полного описания необходимо отметить на карте объекты исследования и расположенные рядом дороги, дома, частные земельные участки, с/х предприятия [5].
2.2. Гидрофизический анализ
Определение прозрачности воды
Высокий мерный цилиндр с плоским прозрачным дном, лист с текстом.
Под дно цилиндра помещают лист. В цилиндр постепенно наливают исследуемую воду. При этом следят, чтобы текст на листе читался сквозь воду. Как только текст перестает быть различимым, воду больше не приливают. Далее замеряют уровень столба жидкости – это и будет прозрачность воды в сантиметрах.
Определение цвета воды
2 стакана из бесцветного стекла, дистиллированная вода, белый лист.
Цвет воды определяется при сравнении дистиллированной и исследуемой воды в двух стаканах. Их нужно рассматривать при дневном освещении на фоне белого листа сначала сбоку потом сверху.
Определение запаха воды
Плоскодонная колба объемом 150 – 250 мл., стеклянная пластинка.
Определение проводят в широкогорлой колбе, которую заполняют исследуемой водой примерно на 2/3 объема. Колбу накрывают стеклом, интенсивно встряхивают вращательными движениями и после этого определяют свойства запаха с помощью следующей шкалы (в баллах). Смотри в таблице 2.2.1.
Бальная оценка интенсивности запаха производится по следующим признакам: 0 баллов – отсутствие ощутимого запаха; 1 балл – неощущаемый, определяемый только в лаборатории; 2 балла – обнаруживаемый с трудом; 3 балла – легко обнаруживаемый; 4 балла – обращающий на себя внимание; 5 баллов – сильный, высокой интенсивности.
Определение запаховых характеристик воды водоема достаточно субъективно и связано с пороговой чувствительностью органов чувств самого исследователя, однако при экспресс-анализе данные показатели являются достаточно информативными.
Определение характера и интенсивности запаха воды
Источник
