Исследовательская работа по экологии "Сердце родного края"

21

Муниципальный этап регионального этногеографического конкурса

«Славен Дон»

МБОУ Николо- Березовская СОШ Милютинский район Ростовская область

Экологическое объединение «ГУРАН»

Номинация «Гуманитарно-экологические исследования»

«Сердце родного края»

Подготовила:

Адамова Анна Витальевна

учащаяся 8 класса

МБОУ Николо- Березовской СОШ

Руководитель:

Адамова Светлана Алексеевна

учитель биологии и химии

МБОУ Николо- Березовской СОШ

х. Николовка

2015

Содержание

1. Введение 3-4

2. Основная часть 4-9

   1. Топонимика родника 4-5

   2. Чудесный секрет качества воды Корнеева родника 5

   3. Практическая часть (определение органолептических показателей качества воды) 5-11

   4. Природопользование и особый статус Корнеева родника 12

III. Заключение 12-13

Список литературы 14

Приложения

I. Введение

Родная, родная, земля ты донская!

Чем дольше живу, тем сильнее люблю

От неба до речки, от края до края.

Я снова и снова тебе повторю…

Строки из стихотворения Раисы Верич «Земля – это наше начало».

Цель: анализ краеведческой составляющей памятника природы и изучение основных экологических параметров питьевой воды Корнеева родника;

Задачи:

1. Объединение усилий педагогов, учащихся, родителей, общественности, направленных на благоустройство родника.

2. Воспитание у обучающихся бережного отношения к богатствам родного края, развития навыков рационального водопользования.

3. Пропаганда природоохранных мероприятий в решении муниципальных проблем питьевой воды.

Объект и предмет исследования: пробы воды Корнеева родника

Актуальность: я живу в прекрасной и огромной стране – России! Но с чего начинается Родина для каждого человека нашей необъятной страны? Для меня она начинается с моей малой Родины – где я родилась и живу. Это место не огромный мегаполис, здесь не происходили известные исторические события и, наконец, вряд ли кто-то будет планировать путешествие в этот край. Но здесь есть укромный уголок, можно сказать местная достопримечательность, которая притягивает к себе жителей нашего хутора и близлежащих населённых пунктов. Это - Корнеев родник, к которому стремится и млад, и стар, и местный житель, и чужестранец. У каждого своя причина, но ясно одно - родник является интересным природным объектом во всех отношениях. И поэтому у меня возникла интересная идея – дать детальный анализ историко-краеведческой составляющей памятника природы и изучить основные экологические параметры питьевой воды Корнеева родника, тем самым ответить на важный вопрос: « В чём же состоит чудесный секрет этого места?»

Место исследования: прилегающая территория к Корнееву роднику

Сроки исследования: апрель 2015 г. - октябрь 2015 г.

Методы исследования: составление топонимики родника (встреча со старожилами хутора, работа с архивными документами); экскурсия-путешествие на Корнеев родник по заданному маршруту; сбор пробы воды из родника и химико-биологическое исследование экологических параметров; проведение социологического опроса (анкетирования) населения.

II. Основная часть

2. 1. Топонимика родника

Существование Корнеева родника имеет давнюю историю. Откуда пошло это название? Ещё в начале 20 века недалеко от этого места был основан хутор Ершовка, который населяли немногочисленные жители. Среди них была семья Корнеевых, переехавшие сюда из Рязанской области в 1928 году. Начали обживаться на месте, слепили хату, посадили сад, разбили огород. Сыну Корнеевых Фёдору в то время было 8 лет. Здесь прошло его детство, отсюда в 1938 году ушёл служить в армию. Когда ему оставалось дослужить 2 месяца, началась Великая Отечественная война. Как миллионы советских мужчин, Фёдор пошёл защищать Родину.

Прошёл всю войну, был связистом на передовой. С войны вернулся в конце 1945 года с тремя ранениями и контузиями, имел много наград. Вернувшись с войны, Фёдор Иванович остался жить в хуторе Ершовка (приложение № 1 - рис. № 1). Неподалёку от хутора под бугром текли ручейки в зарослях тёрна. Он заметил их, положил камень, сделал деревянный лоток, по которому стекала вода, чтобы удобнее было набирать родниковую воду (приложение № 1 - рис. № 2). Он ухаживал за родником всю свою жизнь – подкапывая родник, улаживал камни, следил за чистотой. 9 декабря 1993 года Корнеев Фёдор Иванович умер. Но память о нём осталась в памяти людей, потому что с тех пор все называют это место – Корнеев родник (приложение № 1 - рис. № 3).

2. 2. Чудесный секрет качества воды Корнеева родника

Корнеев родник - это не только красивейшее место для отдыха в любое время года, но один из главных источников водоснабжения хутора Николовка и соседних хуторов. Каково качество этой воды? Самое простое определение того, что можно назвать чистой полноценной питьевой водой, звучит так: это прозрачная вода без запаха и цвета, которую мы употребляем с удовольствием.

При анализе научной литературы и результатов исследований по данной теме выяснила, что при гидрохимическом анализе качества воды 65 % определений заключается в оценке их органолептических свойств, 21 % составляет определение общих показателей (жёсткость, солесодержание, неорганические вещества), 4 % - определение сухого остатка. Нормативы качества воды различных источников – предельно допустимые концентрации (далее ПДК), ориентировочные допустимые уровни (приложение № 2 – таб. 1) и ориентировочно-безопасные уровни воздействия – содержаться в нормативно-технической литературе, составляющей водно-санитарное законодательство. В своей работе, я исследую органолептические показатели, провожу качественное и количественное обнаружение некоторых солей (методика, изложенная А.Г. Муравьевым (2003 г., 2004 г.)).

2. 3. Практическая часть (определение органолептических показателей качества воды)

Анализ проб воды проводился на базе школьной экологической лаборатории, с использованием мини-экспресс лабораторий «НКВ» и «Пчёлка –У».

Органолептическая оценка (с использованием таблиц, шкал, различных критериев сопоставления) приносит много прямой и косвенной информации о составе воды. Прежде всего, это характеристика цвета, мутности (прозрачности), запаха, вкуса и привкуса, пенистости (приложение № 2 - рис. № 4). При определении общих показателей исследуем температуру и водородный показатель. Ряд показателей качества воды связан с определением концентрации и наличия в воде различных минеральных веществ (приложение № 2 - рис. № 5). .

Определение органолептических показателей качества воды:

1. Определение мутности

Оборудование: две пробирки, лист темной бумаги

Ход работы:

1. Заполните пробирки водой до высоты 10 см.

2. Определите мутность воды, рассматривая пробирки сверху на фоне при боковом освещении.

2. Определение цветности

Оборудование: две пробирки высотой 15 см, лист белой бумаги (в качестве фона)

Ход работы:

1. Заполните пробирки водой до высоты 10 см.

1. Определите мутность воды, рассматривая пробирки сверху на фоне при боковом освещении.

Для питьевой воды характерна полная прозрачность.

3. Определение запаха

Оборудование: 2 колбы на 250 мл с пробкой

Ход работы:

1. Заполните колбы водой на 1/3 объёма и закройте пробками.

2. Встряхните и поочередно открывайте колбы - осторожно вдыхая воздух, определите характер и интенсивность запаха (запах определять при температуре 20 градусов и 60 градусов.)

Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов

4. Определение вкуса и привкуса

Оценку вкуса питьевой природной воды проводят при отсутствии подозрений на её загрязнённость.

Оборудование: 2 стакана с пробами воды.

Ход работы:

1. Наберите в рот воду и задержите на 3-5 секунд, не проглатывая.

2. После определения вкуса соду сплевывают.

3. Определите интенсивность вкуса и привкуса.

Определение пенистости

Для питьевой воды пенистость, в основном, не определяют, только для сточных и загрязнённых вод.

Общие показатели

1.) Определение температуры

Оборудование: термометр.

Ход работы:

1. Погрузите термометр в воду.

Определите температурный показатель.

2) Определение рН воды.

Оборудование и реактивы: пробирки колориметрические с меткой 5 мл, пипетка-капельница, раствор индикатора универсального, контрольная шкала окраски растворов для определения рН, рН индикаторная бумага.

Ход работы:

1. Колориметрические пробирки сполосните пробами воды. В каждую налейте анализируемую воду (5 мл)

2. Добавьте пипеткой-капельницей 3-4 капли раствора универсального индикатора и встряхните пробирку.

3. Окраску раствора сравните с контрольной шкалой.

Минеральный состав

1. 1. Определение жёсткости воды.

Оборудование: пипетка-капельница, пробирки – 2 шт, штатив для пробирок, раствор мыла.

Ход работы:

1. Налейте в пробирки анализируемые пробы воды.

2. Добавьте в каждую пробирку 1 мл раствора мыла

3. Зафиксируйте результаты и сравните с контрольной шкалой.

2) Качественное обнаружение хлоридов.

Оборудование и реактивы: пипетка-капельница, пробирки, штатив для пробирок, пробы воды, раствор нитрата серебра (1 %).

Ход работы:

1. Налейте анализируемые пробы воды в пробирки по 5 мл.

2. Прибавляйте по каплям раствор нитрата серебра.

3. Наблюдайте выпадение белого творожистого осадка (если содержание хлорид-ионов незначительно наблюдается лишь помутнение)

4. Зафиксируйте результаты.

3) Количественное определение сульфатов.

Оборудование и реактивы: мутномер, шприц на 10 мл, пипетка-капельница, пробирки-мутномерные с рисунком-точкой, раствор нитрата бария (насыщенный), раствор соляной кислоты.

Ход работы:

1. Поместите в отверстие мутномера 2 пробирки. В одну из них налейте пробу воды из водопровода (родника) до высоты 100 мм.

2. Добавьте в пробирку пипетками 2 капли раствора соляной кислоты и 14 капель раствора нитрата бария.

3. Закройте её и встряхните.

4. Пробирку оставьте на 5 минут для образования суспензии (осадка)

5. Пробирку снова встряхните.

6. Пипеткой переносите суспензию во вторую (пустую) пробирку до тех пор, пока в первой пробирке не появиться точка на дне. Измерьте высоту столба в первой пробирке (мм).

7. Продолжайте переносить суспензию во вторую пробирку до тех пор, пока в ней не скроется изображение точки. Измерьте высоту столба второй пробирки (мм).

8. Рассчитайте среднее арифметическое значений высоты столба суспензии по формуле:

h = (h1 + h2 ) /2

Определите концентрацию сульфат-аниона в мг/л по таблице (приложение 2):

4) Определение аммоний-катион.

Оборудование и реактивы: пробирки, сегнетовая соль, реактив Несслера.

Ход работы:

1. В пробирки налейте 5 мл анализируемой воды.

2. Добавьте 0,1 сегнетовой соли и 1 мл реактива Несслера. Содержимое пробирки встряхните.

3. Оставьте смеси на 2 мин.

4. Сравните пробы с контрольной окраской шкалы и определите примерное значение концентрации катиона аммония в мг/л

5) Качественные реакции на активный хлор, хром, железо общее нитраты, нитриты проводим с помощью тест-системы для экспресс-анализа воды

Оборудование: пробирки, пробы воды, тест-системы для экспресс-анализа воды.

Ход работы:

1. Отрежьте от индикаторной полоски рабочий участок 1*1 см.

2. Нанесите каплю анализируемой пробы на участок полоски.

3. Окраску участков сравнили с образцами контрольных шкал.

Протокол исследования качества воды

Наименование источника: родник (Корнеев)

Место взятия пробы: родник

Кем взята проба: учащиеся школы (члены кружка «Эколог-практик»)

Дата взятия пробы: 17.10 2015, 14.10 ч.

Условия хранения пробы: проба воды отобрана в чистую пластиковую бутылку (1,5 л.) заполняя полностью (оставляя 5-10 мл воздуха); анализ был сделан в течение 60 минут.

Дата и время проведения анализа: 17.10 2015, 14.30.

Определяемые показатели и результаты анализов

Наименование показателя

Используемый метод

Результат

Норматив

качества и ПДК (для питьевой воды)

Мутность воды

Органолептический

Мутность отсутствует

-

Цветность воды

Визуальный, качественно

Полная прозрачность

-

Запах воды

Органолептический

Отсутствует

Не более 2 баллов

Вкус и привкус воды

Органолептический

Отсутствует

Не более 2 баллов

Температура воды

Термометрический

+18

-

Водородный показатель воды (рН)

Визуально-колориметрический

6.5

6.5-8.0 ед. рН

Общая жёсткость воды

Визуально - колориметрический

Мягкая (общая жёсткость до 4 ммоль/л)

10 мг/л

Наличие хлорид-ионов в пробах воды.

Визуально-колориметрический

Незначительное помутнение раствора

350 мг/л

Концентрацию сульфат-аниона

Турбидиметрический

концентрация 34 мг/л

500 мг/л

Заключение: подозрений на загрязнения нет.

Результаты работы показали, что проба воды по нормативам качества (приложение № 2 – таб. 2) СанПиН 2.1.4.559-96, ГОСТ 17.1.3.03. (для питьевой воды) относится к категории «очень чистая» питьевая вода. То есть родниковая вода имеет очень высокие экологические показатели.

2.4. Природопользование и особый статус Корнеева родника

Одним из необходимых условий практических исследований я считаю проведение социологического опроса жителей:

1. Как вы оцениваете качество воды, по сравнению с другими источниками водоснабжения?

2. Каково экологическое состояние родника?

3. Что, по Вашему мнению, необходимо сделать для сохранения этого природного объекта?

4. Каков может быть Ваш личный вклад в сохранение Корнеева родника как объекта природного наследия нашего населённого пункта?

Данные социологического опроса показали, что большинство местного населения и людей других населённых пунктов (75 % из общего количества опрошенных людей) используют родниковую воду как один из источников водоснабжения. Все опрошенные люди (100 %) знают историю этого природного объекта, качество воды оценивают, как очень высокое (по вкусовым качествам). Большинство людей (92 %) высказывают мнение об охране Корнеева родника, как ценного природно-культурного объекта и придания ему статуса особо охраняемого природного объекта.

III. Заключение

На протяжении длительного периода времени изучения родника я всякий раз восхищаюсь его красотой, думая о том, что когда-то к нему приходили мои деды и прадеды, теперь стою я, а через время, возможно, придут и мои дети! Секрет открыт! Это место хранит в себе память о наших предках и, поэтому, сюда всегда тянутся люди. Они соприкасаются с прошлым, чтя свои корни! Родник – сердце родного края! А ещё сама Природа дарит нам себя, через идеальную питьевую воду источником, которой является Корнеев родник.

Эта работа носит исследовательский характер, цель работы состоит в том, чтобы донести до населения результат моей деятельности и поэтому я предлагаю ряд мероприятий по распространению своих исследований и выводов:

1. Создание зоны «Корнеев родник» и придания ему статуса - особо охраняемого природного объекта (приложение № 3 – рис. № 6).

2. Разработка и изготовление предупреждающих знаков «Внимание! Водоохранная зона!» (приложение № 3 - рис. № 7).

3. Использование знаков на природном объекте.

4. Распространение материалов исследовательской работы среди местного населения (издание рекламного буклета «Сердце родного края»).

5. Дальнейшее детальное изучение основных экологических показателей родниковой воды по временам года и благоустройство родника.

6. Публикация результатов исследования в местной периодической печати.

…Кто хочет напиться студёной воды

И чудо увидеть воочию

Идите до деда Корнея, в сады,

Родник там журчит днём и ночь.

Журчит он зимою и летом журчит,

При людях журчит и в безлюдье.

Не знает никто – сколько лет он журчит,

И сколько журчать ещё будет.

И я к роднику приклонился на миг,

Лежу так спокойно и тихо,

Бормочет о чём этот древний старик,

Хочу уловить чутким ухом…

Строки из стихотворения П.И. Лопина «Корнеев родник»

Список литературы:

1. Аксёнова М. Энциклопедический сборник для детей «Экология». – М., 2005. -700 с.

2. Боголюбов А.С., Комплексная экологическая оценка антропогенных воздействий на местность. – «Экосистема», 1999

3. Синюков В.В. Вода: известная и неизвестная. М., 1987 . – 175 с.

4. Муравьев А.Г. «Экологический практикум» Санкт-Петербург Крисмас+, 2003

5. Муравьёв А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. - С-Пб., 2004. - 245 с.

6. Нормативно-техническая литература.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение № 1

Рис. № 1. Корнеев Фёдор Иванович

Рис. № 2. Корнеев родник

Рис. № 3. Красоты Корнеева родника

Приложение № 2

Таб. № 1. Предельно допустимые концентрации

основных компонентов минерального состава воды (Муравьёв А.Г. «Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами»)

Компонент минерального

состава воды

Предельно допустимая концентрация

ПДК

Группа 1

1. Катиона:

Кальций

Натрий

Магний

200 мг/л

200 мг/л

100 мг/л

2. Анионы:

Гидрокарбонат

Сульфат

Хлорид

карбонат

1000 мг/л

500 мг/л

350 мг/л

100 мг/л

Рис. № 4. Работа в экологической лаборатории

Рис. № 5. Экспресс-анализ пробы воды с помощью тест-систем

Таб. № 2. Класс качества воды и её оценка (Муравьёв А.Г. «Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами»)

ИЗВ

Класс качества воды

Оценка качества воды

Менее 2

1

Очень чистые

Более 2

2

Чистые

Более 1-2

3

Умеренно загрязнённые

Более 2-4

4

Загрязнённые

Более 4-6

5

Грязные

Более 6-10

6

Очень грязные

Свыше 10

7

Чрезвычайно грязные

Приложение № 3

Рис.6. Зона «Корнеев родник»

Рис. № 7. Предупреждающие знаки «Внимание. Водоохранная зона!»