Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Новониколаевская средняя общеобразовательная школа №2»

Природное наследие

«Исследование экологического состояния водоема Гришина»

Авторы:
Швечко Олеся Алексеевна,
Шурыгина Анастасия Юрьевна,
(11 класс)

Руководитель:
Алифанова Татьяна Владимировна,
учитель физики

2014 год

Введение

Проблема исследования:

В последние годы, буквально на наших глазах, загрязняется Сельский пруд Гришин, который находится в центре хутора Алексиковский. Некоторые жители, прилегающих к пруду улиц, выбрасывают бытовой мусор, а также выливают грязную воду после стирки и мытья полов прямо в балку, где родники, которые несут свои воды в пруд. Проблему эту можно частично разрешить, повышая экологическую грамотность населения, привлекая внимание к этому вопросу и объясняя последствия воздействия такого рода на простом доступном научно-популярном материале.

Цель исследования:

Исследовать   основные  факторы    загрязнения   воды,    влияющие   на   экологическое   состояние   пруда

Тема исследования:

Исследование экологического состояния водоема Гришина

Объект исследования:

Водоем Гришин расположенный в Новониколаевском районе Волгоградской области, хутор Алексиковский.

Предмет исследования:

Физико-химичечкие показатели воды из пруда Гришин

Гипотеза исследования:

C ростом населения хутора Алексиковского, увеличивается объём сточных вод и повышается уровень органического загрязнения водоема Гришина, что создаёт угрозу здоровья населения. 

Задачи исследования:

1. Изучить исторические данные о сельском пруде (по рассказам старожилов), о роли пруда в жизни селян.
2. Экологический   паспорт   пруда,   для   чего:определить   морфометрические   показатели   водоёма; оценить   органолептические   свойства   воды; изучить   физико-химические   показатели   воды;описать   растительный   и   животный   мир   в   водоёме
3. Причины   загрязнения   пруда
4. Предложить   меры   по   улучшению   экологического   состояния   пруда и   его   сохранению,   как   водной   экосистемы.

Список и анализ источников:

1. Фотографии.
2. Пробы воды.
3. Беседа с жителями х.Алексиковского

Анализ литературы:

1.Научно-методический журнал "География.Всё для учителя!" №6,июнь 2012 года,стр.9-10 нам очень помог в исследовании физико-химических свойств воды

2.Калинин   М.Ю.,   Свирелин  В.В.   Чистую  воду – в  наследство   потомкам.  Вестник   экологического   образования   в   России.  2008 г.В котором говориться, что водные ресурсы являются одним из важнейших, но в то же время уязвимых компонентов окружающей природной среды, который способен очень быстро меняться под воздействием хозяйственно-бытовой деятельности человека. К сожалению, уже сегодня воды не хватает во многих частях мира. По данным экспертов ООН, на планете Земля:

• 1,1 млрд. человек лишены доступа к безопасной воде;
• 2,2 млн. человек, главным образом в развивающихся странах, ежегодно умирают от болезней, связанных с низким качеством воды;
• В развивающихся странах 90 % сточных вод не проходит очистку.

Поэтому не случайно период с 2005 по 2015 гг. объявлен ООН Международным десятилетием действий «Вода для жизни» [1].    

Основная часть

Сейчас особо остро стоит проблема загрязнения вод на планете. Водоёмы загрязняются сточными водами промышленных и коммунальных предприятий, выбросами водного, железнодорожного и автомобильного транспорта.

Широкое применение моющих синтетических моющих средств в быту и промышленности приводит к увеличению их концентрации в сточных водах. При концентрации 1мг/л погибают планктонные организмы, такие как водоросли, дафнии, коловратки. При концентрации 5 мг/л гибнет рыба. Синтетические моющие средства практически не удаляются очистными сооружениями, поэтому они довольно часто попадают в водоёмы, а оттуда в водопроводную воду. Рыбы, растения, звери – всё живое погибает в такой воде. Грязные воды отравляют воздух, вызывают заболевания.

Гришин пруд расположен в центре хутора Алексиковского Новониколаевского района.

С 1956 года был колхоз «Ленина». По воспоминаниям старожилов д. Скворцова, Харитонова В.Т, Филатовой Т. П., Федотовой В.В.Колхоз в то время процветал, был миллионером. Хорошо было развито животноводство, зерноводство, овощеводство.

Пруд являлся излюбленным местом отдыха, как для детей, так и взрослых. Все жители хутора и близ лежащих деревень любили купаться в пруду, загорать, играть на его берегу, густо поросшем травянистой растительностью и укрыться в жару под тенью растущих на берегу деревьев, полюбоваться над поникшими ветвями ив, понаблюдать за летающими бабочками, стрекозами, прыгающими по поверхности воды водомерками. (приложение, фото№1,2,3)

Сейчас с каждым годом наблюдается ухудшение состояния пруда, его зарастание и загрязнение. (приложение,фото №4,5,6 )

Если не принять мер водоём может погибнуть.

Есть ли предел загрязнению вод? Ведь это не может продолжаться бесконечно. Охранять и беречь воду – это означает беречь жизнь, здоровье, красоту окружающего мира.

Отсюда мы сделали вывод, что необходимо приложить все усилия, чтобы сохранить местный водоём Гришин.

А как это сделать?

Для этого необходимо провести исследование состояния воды.

Чтобы научиться проводить анализ воды, отбирать её пробы мы ознакомились с несколькими методическими пособиями, в частности с пособием Ассоциации «Экосистема» по определению физико-химических свойств воды, и другими (Список литературы ).

Пробоотбор и подготовка воды к анализу.

Для отбора проб, приготовили прозрачные полиэтиленовые бутыли, с завинчивающимися пробками. Посуду тщательно вымоли моющими средствами, многократно ополоснули водой из крана, дистиллированной водой, а перед отбором – водой из места взятия пробы – пруда. Отбор проб проводился в трёх разных местах пруда. Бутыли, наполненные пробой, пронумеровали и записали в журнал отбора проб ( Приложение , таблица №1 ).

Изучение проб

Органолептические показателей качества воды.

Определение температуры воды в пруду.

Для определения температуры воды в пруду использовали водный термометр. Термометр опускался под воду, и находился там 3 – 5 минут, после чего, не вынимая его из воды, определили температуру. Температуру воды мы определяли 1 апреля 2014 года, в 11³⁰, она составила 5⁰С, температура воздуха в этот день была 14⁰С

Определение цвета воды.

В толще пруда вода имела зеленоватый цвет, а в пробах № 1, № 2, № 3 в цилиндрических сосудах- имела желтовато-зеленоватый цвет (Приложение , фото № 7).

1. Определение прозрачности проб.

Для определения прозрачности воды просматривали ее на свету.

Установили, что вода была слегка мутная (Приложение , фото № 8, таблица № 2).

1. Определение запаха проб.

Запах воды вызывают летучие, пахнущие вещества, попадающие в неё естественным путём или со сточными водами. Загрязнение сточными водами обнаруживается и запахом продуктов разложения их компонентов (сероводород и др.). Некоторые виды водных организмов вызывают специфические запахи, напоминающие, например, запах огурцов, пеларгонии, фиалок, свинарника и т.д. Запах сточных вод населенных мест представляет собой смесь запаха фекалий с запахами мыла, жиров, гниения (сероводород) и является довольно характерным. Характер запаха мы определяли при 20⁰С и 60⁰С. Для этого в конические колбы внесли по 250 мл проб - № 1, № 2, № 3 при 20⁰С.

Колбы закрыли пробками и их содержимое несколько раз тщательно взболтали. После этого колбы открыли и тотчас же определили запах. Другие колбы с пробами нагревали на водяной бане до 60⁰С, горлышки прикрывали стеклом. Содержимое колб перемешали и тотчас определили запах и его интенсивность. Для определения интенсивности запаха, мы пробы разбавляли дистиллированной водой до его исчезновения.

Вывод: при температуре 20⁰С запах проб был слабо гнилостный, а при температуре 60⁰С пробы имели сильно гнилостный запах (Приложение , таблица № 3).

Физико - химический анализ проб.

Общее содержание растворённых и взвешенных веществ.

Все вещества, имеющиеся в воде, можно разделить на растворённые и взвешенные. На практике, определение растворенных веществ и общего содержания примесей состоит в выпаривании воды, высушивании остатка и взвешивании, а определение нерастворённых веществ – только в высушивании осадка после фильтрования и взвешивании.

1. Определение взвешанных веществ.

Перед определением взвешенных частиц , высушили фильтр и взвесили его.

Затем отмерили 100 мл перемешанной пробы и профильтровали через воронку. После фильтрования фильтр с осадками высушили на воздухе и взвесили. По разнице весов высушенного фильтра до и после использования определили количество взвеси в пробах. При взвешивании фильтра его масса оказалась равной 600мг., а после фильтрования-610 мг., значит, масса взвеси составила 10мг

1. Определение растворённых веществ.

Отфильтрованную пробу упаривали. До этого взвесили фарфоровую чашку, в которую поместили 100 мл и содержимое упарили досуха. Данные вычислили по формуле (в мг/л): С = (m₂ – m₁)/ V, где m₁ – масса чашки до использования, m₂ - масса чашки (или фильтра) после использования, V- объём взятой пробы, в литрах, а С – определяемая концентрация (Приложение , таблица № 4).

1. Определение жесткости воды.

Жесткость воды мы определяли по её мыльности. В колбы с пробами, добавили немного мыльного раствора, взболтали; в жёсткой воде мыльная пена почти не образуется, а в мягкой ее будет много. Для исследования в качестве контроля взяли водопроводную воду и сравнили полученные результаты. Мы увидели, что водопроводная вода образовала много пены, а в пробах образовалось незначительное количество пены. На основании этого сделали вывод, что вода в пруду – жесткая.

Качественные реакции.

Определения железа в пробах в лабораторных условиях.

В пробирку поместили 10 мл пробы, прибавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель 5% раствора перекиси водорода и 0,5 мл 20%-ного раствора роданида калия. При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание раствора, а при более высоком содержании – красное.

При проведении данного исследования мы обнаружили, что во всех трёх пробирках было розовое окрашивание раствора, значит в водах пруда присутствует не более 0,1 мг/л железа, а допустимая норма 0,3 мг/л. (Приложение , фото №9).

Определение фенолов.

Фенолы ароматические соединения с одной или несколькими гидроксильными группами в бензольном кольце, например фенол, крезолы, тимол, хлорфенолы, и нитрофенолы и др. В концентрациях, равным несколькими миллиграммам на 1 л, они могут влиять на биологическую жизнь водоемов. Некоторые из фенолов в концентрациях несколько мкг/л являются причиной неприятного хлорфенольного запаха и привкуса, появляющегося при хлорировании поверхностных вод в процессе обеззараживания питьевой воды.

Для определения фенолов, в коническую колбу емкостью 200 мл поместили 100 мл исследуемой пробы и прилили раствор хлорной извести в таком объёме, чтобы было внесено 0,05 мг активного хлора. Через 10 минут определили, что появился характерный для фенолов «аптечный запах».

При 20⁰С мы обнаружили, что был слабый «аптечный» запах, а при 60⁰С «аптечный запах» был интенсивным. Это указывает на присутствие фенолов в водах пруда.

Результаты исследования

В ходе исследования пруда «Гришина», мы получили следующие результаты. Которые отражены в таблице № 5 (Приложение) (общие сведения)

При изучении органолептических свойств в пруду выяснилось, что:

• температура воды составляет 5⁰С, в воздуха – 14⁰С;
• цвет воды зеленоватый в толще и желто-зелёный на свету;
• запах воды гнилостный, что указывает на гниение растительных организмов и недостаток кислорода;
• масса взвеси составляет 10мг/л;
• концентрация растворённых веществ составляет 0,2мг/л, что составляет ниже нормы.

Физико-химический анализ воды из пруда мы проводили в школьной химической лаборатории. Нами определялись в основном качественные реакции, так как количественные показатели химических свойств определить в наших условиях было сложно, из-за отсутствия нужного оборудования и реактивов. Получены следующие данные:

• вода в пруду является жесткой;
• присутствие железа в воде составляет 0,1мг/л, а допустимая норма 0,3 мг/л;
• обнаружено присутствие фенолов, что также составляет ниже нормы.
• Качество воды в пруду можно считать удовлетворительным.

Заключение

Исследуя побережье пруда, мы обратили внимание на его заболачивание, на обилие водорослей, на неприятный гнилостный запах.

Загрязнителями пруда, по нашим наблюдениям являлись:

• сточные воды от животноводческих ферм;
• попадание удобрений, которые использовались для обработки почв, поступавших в пруд вместе с талыми водами и осадками;
• широкое применение синтетических моющих средств в быту привело к увеличению их концентрации в пруду;
• бытовое загрязнение берегов пластиковыми бутылками и пенопластом.

Исследовав химический состав в пруду, установили, что в водоеме « Гришина» содержится – не значительное количество железа, присутствие фенолов. Вода нашего любимого места отдыха, пруда «Гришина», в настоящие время, не вызывает особой опасности для жителей деревни, так как присутствующие в пробах вещества попадали в пруд, в то время, когда функционировали все отрасли сельского хозяйства.

Однако, перечисленные выше экологические факторы могут вызвать неблагоприятные изменения в пруду.

Выводы:

1. Пруд «Гришин»,расположен в центре хутора Алексиковского Новониколаевского района, в настоящие время находиться в удовлетворительном экологическом состоянии.
2. На пруд воздействуют антропогенные факторы, способные вызвать изменение экологии водоёма.
3. Необходимо сдерживание данных факторов для, чего нужно организовать постоянный, экологический мониторинг водоёма.

Хочется, чтобы для каждого жителя области бережное отношение к окружающей среде стало нормой поведения, а желание сохранить и приумножить это богатство — осознанной необходимостью. Только так, все вместе, мы сможем сохранить природу.

Список литературы

1. Буйволов   Ю.А,   Боголюбов   А.С.   Программа  комплексного   исследования   загрязнений   наземных   экосистем  (Введение   в   проблему   мониторинга   природной   среды).   Методическое   пособие. Ь.:  Экосистема,  1997 г.
2. Калинин   М.Ю.,   Свирелин  В.В.   Чистую  воду – в  наследство   потомкам.  Вестник   экологического   образования   в   России.  2008 г.
3. География. Все для учителя, издательская группа «Основа» научно- методический журнал. №6,2012г.

Приложения

Таблица № 1.  Журнал   отбора   проб.

Таблица № 2.  Прозрачность воды

 Таблица №3. Определение запаха проб

Таблица № 4. Определение растворенных веществ в пробах воды

Таблица № 5.  Результаты исследования проб воды в пруду.

Не указан