Экологический проект Качество воды Левокумского района

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 6»

 Левокумского муниципального района

Ставропольского края

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

«Состав и качество питьевой воды

с. Левокумское» Левокумского района Ставропольского края

  Проект выполнили:

Скляров Николай

Семёнов Анатолий,

учащиеся  9 класса

детского объединения «Юный эколог»

МКОУ СОШ № 6 п. Заря,

357 963 РФ Ставропольский край

Левокумский район, п. Заря, ул. Красная 5 кв.4

Руководитель:

Солонцова Любовь Николаевна,

учитель географии

МКОУ СОШ № 6 п. Заря,

тел. [phone]

2014-2015 уч.год

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………...............	3-4
1.Обзор литературы…………………………………………	4-5
2.Материал и методика…………………………………….	5
3. Краткая физико-географическая характеристика района исследования………………………………………..	5-6
4. Результаты исследования:…………………………………     4.1 Анкетирование………………………………………..                                                                                                              4.2 Физический анализ воды ……………………………                                                                                           4.3 Химический анализ воды ……………………………	6-8
5. Обсуждение результатов и выводы………………………	8
Заключение	9
Литература	10
Приложения	11-13

Введение

         Вода  - наиболее ценное  природное богатство, потому что она необходима для жизни всех, а также это основа всех жизненных процессов, единственный источник  кислорода в главном движущем процессе на Земле- фотосинтезе. Почти вся имеющаяся на Земле вода (97,2%) находится в Мировом океане. На долю пресных вод суши приходится около 3 %. В основном это подземные воды  - наиболее устойчивый источник пресной воды, пригодной для питья. Значительные запасы и меньшая антропогенная загрязненность делают их незаменимыми для водоснабжения, и ледники. Объем воды во всех озерах и реках ничтожно мал (около 0.01%). Но именно пресные воды рек, озер составляют водные ресурсы, которые используются человеком во всех сферах его деятельности.

            В последнее время возник острый дефицит пресной воды, хотя общее ее количество огромно. Главный потребитель воды – сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды. Больше всего пресной воды расходуется на орошение. Возросший дефицит пресной воды связан с загрязнением воды бытовыми стоками, поскольку значительная часть используемой воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

            Питьевая вода – важнейший фактор здоровья человека. Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 литров, поэтому от ее качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, делают ее то сладковатой, то соленой, а то и горькой. Вода, которую мы пьем должна быть чистой. Прежде всего необходимо оценить ее физические свойства: прозрачность, мутность, цвет, запах. Пригодная для питья вода – прозрачна, без запаха, без вкуса, в тонком слое бесцветна, а в толстом слое имеет глубокую окраску. Далее необходимо провести химический и микробиологический анализы, раскрывающие содержание различных элементов в соединений, влияющих на здоровье человека. Источником питьевой воды являются подземные и грунтовые воды. Поэтому проблема их охраны от антропогенного загрязнения стоит очень остро.

           Село Левокумское является райцентром Левокумского района, который находится в восточной части Ставропольского края в полупустынной, засушливой зоне. Дефицит питьевой воды, особенно в летний период, дополняется ее низким качеством, которое сказывается на здоровье местных жителей. Причин загрязнения немало. Поэтому для того, чтобы решить проблему неудовлетворительного состояния питьевой воды, необходимо изучить ее состав и качество.

            Целью данной работы является первичная оценка качества питьевой воды, взятой для анализа из водопровода своей квартиры, определение ее органолептических характеристик. Актуальность этих исследований определяется ухудшением вкусовых свойств воды, что создает проблемы для человека: в такой воде с трудом развариваются продукты питания, теряется вкус приготовленных блюд, на посуде образуется слой накипи. Таким образом, проблема чистой питьевой воды относится к наиболее важным в нашем селе.

1. Обзор литературы

           Вода – важнейший природный ресурс на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых  организмов (у человека на ее долю приходится 60-80% массы тела) и является средой обитания многих из них. Живые организмы постоянно потребляют воду и постоянно ее теряют. Человек сможет прожить 50-60 дней без пищи, но только 5-10 дней без воды. Вода – величайшее благо, дарованное нам природой. Для многих из нас она – дар «без цены», то есть ничего не стоящее благо, как воздух, земля. У людей преобладает мнение: воды на Земле много, бери сколько душе угодно, делай с ней что захочется. В наше время проблема сохранения воды стала проблемой,  волнующей всех (Вишнякова, 2000).

             Подземные воды – наиболее устойчивый источник пресной воды, пригодной для питья. Значительные запасы и меньшая антропогенная загрязненность делают их незаменимыми для водоснабжения. Централизованное водоснабжение многих городов и почти все местные водоисточники (колодцы, неглубокие скважины) используют грунтовые воды. Поэтому проблема их охраны от антропогенного загрязнения стоит очень остро. Наиболее опасны весенние и осенние периоды дождей, во время которых химические, бактериологические, радиоактивные и другие загрязнения с талыми и дождевыми водами проникают достаточно глубоко в землю (Зверев, Зверева, 2002).

             Всякий водоем или водный источник соотнесен с  окружающей его внешней средой. На него влияют условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Результатом этих влияний становится привнесение  в водную среду новых, несвойственных ей веществ-загрязнителей, ухудшающих качество воды. Обычно выделяют химическое, биологическое и физическое загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть, нефтепродукты, органические остатки, пестициды) (Белик и др.,2004).

              В последнее время возник острый дефицит пресной воды, хотя общее ее количество огромно. Больше всего пресной воды расходуется на орошение. Потребление воды увеличивается с ростом народонаселения. Недостаток воды стал особенно ощутим в связи с увеличением ее расходования на нужды промышленности. Все в больших количествах вода идет на разбавление отходов. Возросший дефицит пресной воды связан с загрязнением водоемов промышленными и бытовыми стоками (Чернова и др., 1997).

             Состояние источников питьевого водоснабжения, неудовлетворительные очистка и обеззараживание напрямую связаны с качеством питьевой воды, подаваемой потребителям. Чаще всего низкое качество воды из централизованных систем водоснабжения связано с повышенным содержанием в ней железа и марганца. Низкое качество воды сказывается на здоровье населения. Микробное загрязнение нередко служит причиной кишечных заболеваний. Исследования влияния питьевой воды на заболеваемость населения неинфекционными заболеваниями выявило связь между ее высокой минерализацией и мочекаменной болезнью. Существует связь между содержанием хлорорганических соединений в питьевой воде и онкологическими заболеваниями, спонтанными абортами, частотой мутаций в соматических клетках у детей (www. 5 ballov.ru).

             Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием естественных факторов: солнечного света, атмосферных газов, жизнедеятельности организмов. При сильном загрязнении самоочищения не происходит из-за гибели организмов и нарушения естественных биологических процессов. «Закон об охране природы» запрещает спускать в водоемы загрязненную воду, вырубать леса вокруг водоемов, захламлять берега мусором. Кроме того, если мы будем забирать у природы очень много воды, то наши водоемы обмелеют, и могут совсем исчезнуть. Поэтому воду надо не только беречь от загрязнения, но и экономно расходовать (Литвинова, Жиренко,2005).

2. Материал и методика исследования

          Актуальность данной проблемы была определена с помощью социологического опроса, проведенного в начале весны   и повторного в июне 2015 года. Для определения состава  и качества питьевой воды своей квартиры я использовала методику физического анализа, описанную в учебнике «Экология. 7-9»  ( Авторы: А.Т.Зверев, Е.Г.Зверева. - М., «Оникс 21 век»,2002), а также в учебном пособии «Практикум по экологии» (авторы: С.В.Алексеев и др., М.,1996). Анализ по химическим  и микробиологическим показателям питьевой воды с. Левокумского был взят из данных СанПина «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Левокумском районе».

         Оборудование, применяемое при анализе качества воды – это: фильтр, воронка, пробирки, шкала интенсивности запаха, химические цилиндры, исследуемая вода.

3. Краткая физико-географическая характеристика района исследования

             Село Левокумское является районным центром, самым крупным населенным пунктом. Левокумский район находится  в восточной части Ставропольского края в крайне засушливой зоне. Климат континентальный. Лето жаркое, сухое, нередко сопровождающееся суховеями и песчаными бурями. Зима холодная, неустойчивая. Начинается она с ноября-декабря. Большое влияние на климат оказывают знойные и сухие восточные ветры – «астраханцы», дующие со стороны прикаспийских и астраханских степей. Очень часты весной и осенью пыльные и песчаные бури, несущие множество песчинок, что вредно для здоровья людей, прежде всего для зрения. Западные ветры бывают редко. Летом они несут дожди, зимой являются предвестниками оттепелей. Годовое количество осадков колеблется от 252 до 408мм. Максимум влаги в почве наблюдается в конце марта – начале апреля, минимум – в июле.

  Левокумский район по устройству поверхности представляет собой степную равнину, изрезанную балками и оврагами. Небольшие лесные массивы расположены в пойме реки Кумы, которая протекает по центру района почти через все населенные пункты. Степи имеют очень пестрый растительный покров, хотя целинных участков уже не осталось. Равнинное пространство, а также каштановые и светло-каштановые почвы пригодны для ведения сельского хозяйства, что привело к антропогенному изменению естественного ландшафта.

         Водные ресурсы района представлены р. Кумой и несколькими озерами, что приводит к дефициту пресной воды. Водами Кумы орошаются не только земли района, но и близлежащих территорий Калмыкии, Дагестана. В результате вода в реке очень сильно загрязнена, а сама Кума превращена в сточную канаву.

         Экологические проблемы района, заложенные в самой природе Левокумья, дополняются негативным влиянием хозяйственной деятельности человека, в результате чего изменяется микроклимат, рельеф, ухудшающие экологическую обстановку. Из-за пастбищных перегрузок происходит уплотнение почвенного слоя, исчезает природная растительность.

            Таким образом, положение территории района в степях, где мало воды, грунтовые воды засолены, часты засухи, почвы быстро разрушаются стадами животных, рельеф подвержен эрозии вызывает озабоченность по поводу условий жизни местного населения, которое испытывает на себе неблагоприятные явления, влияющие на здоровье людей.

4. Результаты исследования

4.1 Анкетирование.

Выбранная нами тема исследования не была случайной, а определилась после проведенного анкетирования среди местного населения в марте-июне текущего года. Жителям села Левокумского был предложен вопрос « Какая экологическая проблема, по-вашему мнению, является наиболее актуальной для нашего села?». Из 68 опрошенных человек 53 ответили: «Плохое качество воды», 7 человек- «Дефицит воды в летний период» и   8 человек – «Сухой и жаркий климат», из чего следует сделать вывод о тревожном состоянии людей по поводу питьевой воды, которую мы используем для питья, приготовления пищи и т.д. Данный опрос показал необходимость изучения состава и качества питьевой воды для принятия мер по устранению существующих проблем.

4.2 Физический анализ.

        Цвет воды определяется содержащимся  в ней общим количеством минеральных и органических примесей и загрязнений. Обычно на цвет влияют соли железа и гуминовые кислоты, которые образуются при перегнивании растительности и окрашивают воду в желтый, желтовато-бурый, коричневый цвета. Зеленоватая окраска воды бывает, когда бурно размножаются микроскопические водоросли и животные. Это свидетельствует о перенасыщении воды питательными веществами. При отсутствии видимой окраски вода считается бесцветной. Это не значит, что там нет примесей, просто они не влияют на цвет. Единицей цветности служат особые градусы. Цвет воды не должен превышать 40 градусов по данной шкале (Приложение1, таблица 1).

        Для определения цвета воды я заполнила пробирку водой до высоты 12 см и рассмотрела ее сверху при достаточном боковом освещении. Из таблицы 1 выбрала подходящий оттенок – слабо-желтоватый (2 градуса), что соответствует норме.

        Мутность воды или определение взвешенных частиц в воде – это физическая характеристика воды, которая потребовала установки для фильтрования. Далее я размешала воду в цилиндре стеклянной палочкой и вылила на небольшую часть фильтра. После полного прохождения воды через фильтр отметила, что на нем остались механические частицы. Питьевая вода не должна содержать никаких посторонних частиц. Кроме того, рассмотрев пробирку с водой, заполненную также до высоты 12 см сверху на темном фоне, я обнаружила, что мутность воды можно охарактеризовать как слабо мутная, что также не соответствует санитарно-гигиеническим нормам, но допустимо (Приложение1, табл.2).

         Прозрачность воды  определяется с помощью мерного цилиндра со стеклянным дном, который я наполнила водой, затем поставила на  печатный текст газеты, посмотрела на него сквозь толщу воды. В зависимости от видимости газеты прозрачность воды можно оценить как: прозрачная, слегка замутненная, мутная, очень мутная. В нашем случае вода оказалась слегка замутненной.

        Запах воды связан с деятельностью водных организмов, с влиянием почвы и грунта.  Заполнив колбу водой на 1/3 объема и закрыв пробкой, я взболтала содержимое колбы. Затем, открыв ее и неглубоко вдыхая воздух, я сразу не смогла определить характер и интенсивность запаха. Но после нагревания воды в колбе появился землистый запах очень слабой интенсивности (Приложение 1, табл.3,4). Для питьевой воды допустим слабый и очень слабый запах, но лучше, если он не ощутим.

4.3 Химический и микробиологический анализ воды  выполняется, как правило, в специальных лабораториях санэпидемстанции. Он позволяет выявить и определить количество конкретных возбудителей: кишечных инфекций, туляремии и т.д., а также содержание химических соединений. Необходимые данные по воде нами были получены из «Центра госсанэпидемнадзора» Левокумского района, согласно которым качество питьевой воды в селе Левокумском не соответствует гигиеническим требованиям по некоторым показателям (Приложение 2, табл.6).  Например, по химическим показателям в воде преобладает аммиак и нитраты, кратность превышения ПДК которых составляет 1,3 раза.

5. Обсуждение результатов и выводы

           Первичная оценка качества воды была проведена в ходе определения органолептических характеристик с помощью органов зрения (мутность, цветность, прозрачность) и обоняния (запах). Полученные результаты занесены в таблицу 5 (Приложение 1), согласно которым качество питьевой воды из водопровода в моей квартире желает оставлять лучшего. Неудовлетворительные органолептические характеристики воды, а именно землистый запах, слабая мутность, наличие в ней взвешенных частиц, говорит  об ее косвенном загрязнении. Данные СанПина также свидетельствуют о несоответствии качества питьевой воды нормам по химическим и микробиологическим показателям. Несмотря на то, что за последние годы состояние воды для питья улучшилось (Приложение 2, табл. 7), но несоответствие санитарно-гигиеническим нормам присутствует, основными причинами которого являются:

 - загрязнение подземных горизонтов чистой воды стоками и другими органическими загрязнениями. Из-за несвоевременного вывоза нечистот из выгребных ям, недостаточной герметичности этих ям, в почву сбрасывается большое количество сточных загрязненных вод, Так, например, в нашем селе ежесуточно подается питьевая вода в количестве 1,5 тыс. куб.м, а вывозится ассенизационными машинами и перекачивается канализационными насосными станциями на поля фильтрации не более 172 куб.м сточных вод в сутки. Таким образом, только от жилых зданий и производственных объектов в селе Левокумском выливается и проникает в почву более 1260 куб.м стоков;

  -  крайне неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводной сети, которые изношены, старые трубы проржавели, наблюдаются частые порывы и аварии;

 - из-за недостаточности питьевой воды в летнее время подача воды осуществляется по графику и в момент отсутствия воды в сети происходит обратный подсос загрязненных грунтовых вод в водопроводные трубы через негерметичные соединения и мелкие порывы.

Все вышеперечисленное не позволяет обеспечить безопасное и качественное водоснабжение села. Поэтому существует реальная опасность возникновения вспышек эпидемий среди населения.

Заключение

          Улучшение качества питьевой воды – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения в нашем селе. Это проблема не только нашего села, района. края или даже страны. Это мировая проблема. Из трех характеристик воды – количество, режим и качество – последняя дает наибольшие основания считаться глобальной проблемой. И это понятно: сколько бы ни было воды, в каком бы режиме она не подавалась потребителям, но если ее качество не будет отвечать соответствующим нормативам, пользоваться этой водой мы не сможем. А водоемы с водой, не отвечающей экологическим требованиям, - это мертвые водоемы. Уровень загрязнения водной среды на сегодняшний день остается очень высоким. Все это наносит прямой ущерб здоровью человека. И именно поэтому данную проблему нужно решать!

        Качество воды  оказывает влияние на сердечно-сосудистую и эндокринную систему человека (при содержании в воде хлоридов и сульфатов более 5 ПДК), на органы пищеварения, на развитие плода, течение и исход беременности, на заболевание зубов (при недостатке в воде фтора), костно-связочного аппарата, а кроме того, может вызвать снижение защитных функций организма и появление аллергических состояний. По многим из этих болезней в нашем селе ситуация остается стабильно плохой . Ущерб здоровью людей от потребления недоброкачественной воды соизмеряется с потерями от стихийных бедствий, голода и других неблагоприятных явлений.

          Анализ питьевой вода в своей квартире вызывает опасения по поводу ее качества. Первоочередные мероприятия по ее очистке заключаются в использовании специальных фильтров. Можно также употреблять искусственную или натуральную минерализованную воду, которая также применяется и в лечебных целях при ряде болезней кишечника, желудка, печени и почек. На более высоком уровне необходим тщательный контроль за санитарным состоянием открытых водоемов, в данном случае реки кумы, а также подземных и грунтовых вод. Применяемые очистные мероприятия не устраняют проблему низкого качества воды для питья. Технически ненадежные водопроводы, канализационные сети, смывание в р. Куму ядохимикатов с полей, неправильная эксплуатация артезианских скважин и многое другое продолжает вызывать серьезные опасения за будущее жителей нашего села.

Проблема питьевой воды никогда не будет решена должным образом, пока мы не изменим своего отношения к водным ресурсам. Это касается всех граждан, независимо от их возраста, образования, положения в обществе. Все мы должны твердо знать, что сохранение воды – этого чуда природы – долг каждого из нас.

            Важным моментом в борьбе за чистоту воды и бережное к ней отношение является развитие законодательства об использовании и охране водных ресурсов с жесткими экономическими требованиями в отношении водопотребителей, которые должны заставить их направить капиталовложения на очистку вод и использование более совершенных технологий.

Литература

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравлев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: учебное пособие. - М., АО МДС, 1996.-192с.

2. Бутенко Н.И., Савельева В.В., Шальнев В.А. Физическая география Ставропольского края.- Ставрополь: Сервисшкола, 2000.-176с.

3. Вишнякова В.Ф. и др. Экология Ставропольского края. – Ставрополь: Сервисшкола, 2000. – 192с.

4. Высоцкая М.В. Экология. Элективные курсы.- Волгоград: Учитель, 2006.-127с.

5. Журнал «География в школе», №3/2000г., с.3-11, №6/2004, с.17, №1/2004, с.50.

6. Зверев А.Т., Зверева Е.Г. Экология: Учебник для 7-9 классов. – М.: ООО «Издательский дом «Оникс 21 век»: ЗАО «Дом педагогики», 2002.-336с.

7. Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология: 9 класс. – М.. Дрофа, 1995.-240с.

8. Литвинова Л.С.. Жиренко О.Е. Нравственно-экологическое воспитание школьников. 5-11 классы. – М.,2005. – 208с.

9.Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. – М.: АО МДС, 1996.-272с.

10. Чернова Н.М, Галушин В.М.. Константинов В.М – М.: Просвещение, 1997. – 240с.

11. Ясинов В.Р. Повесть о Левокумье. – М., Воскресенье. 2003.- 240с.

Приложение 1

Таблица 1

Цветность воды

Вид сверху	Вид сбоку	Цветность в градусах
Не отмечен	Не отмечен	0
Не отмечен	Очень слабый, желтоватый	2
Очень слабый	желтоватый	40
Бледно-желтый	Слабо-желтый	60
Бледно-желтый	желтый	150
Бледно-желтый	Интенсивно-желтый	300

                                                                                            Таблица 2

Мутность воды

Слабо опалесцирующая

Опалесцирующая

Слабо мутная

Мутная

Очень мутная

Таблица 3

Определение интенсивности запаха

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности Запаха
нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при нагревании воды	1
слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание	2
заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде	3
отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья	4
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению	5

Таблица 4

Определение характера запаха

Характер запаха
Естественного происхождения	Искусственного происхождения
Неотчетливый	Неотчетливый
Землистый	Нефтепродуктов
Гнилостный	Хлорный
Плесневый	Уксусный
Торфяной	Фенольный

Таблица 5

Обработка результатов исследования

Характеристика	Единица измерения	Значение
1. Цветность	Словесное описание, градусы	Слабо-желтоватая, 2
2. Мутность	Словесное описание	Слабо-мутная, наличие мелких механических частиц
3. Прозрачность	Словесное описание	Слегка замутненная
4. Запах:      характер      интенсивность	Словесное описание баллы	Неотчетливый, при нагревании землистый 1, очень слабая

Приложение 2

Таблица 6

Несоответствие качества воды нормам СанПина

(в процентах)

Населенный пункт	% несоответствия
	по микробиологическим показателям	по химическим показателям
С. Левокумское	6	6

Таблица 7

Качество проб воды водоисточников и из водопроводной сети

(по годам, % несоответствия)

годы	Пробы водоисточников		Пробы из водопровода
	бактер. показат.	химич. показ.	бактер. показ.	химич. показ.
2002	-	83.7	9,6	80,8
2003	12	57	23,6	33
2004	2	30	18	33
2005	-	26	12,3	17
2006	-	3	13	13