Исследовательский проект "Экологический мониторинг"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 12 С.МАРЬИНО

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УСПЕНСКИЙ РАЙОН

КРАЕВАЯ АКЦИЯ

«Экологический мониторинг»

Восстановление  водных ресурсов реки Кубань

Номинация  «Мы –защитники природы»

                                                                                        Авторы:

 члены клуба «Юный эколог»  муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы №12 с.Марьино муниципального образования Успенский район

Руководитель: учитель химии

Елена Владимировна Шундеева

Оглавление                                    

                                                                                                                Стр.

1.      Аналитическая справка                                                                                    3-4

2.      Описание работы                                                                                               5-12

3.      Выводы и предложения                                                                                     13

4.      Список использованной литературы                                                                 14

5.      Приложения                                                                                                         15-17

                                                                                                                                                                 2

Аналитическая справка

Успешное решение проблем рационального комплексного  водопользования и  ее охраны в пределах Краснодарского края и в частности в акватории села Марьино имеет большое значение. Без всесторонней оценки и изучения природных ресурсов   района  невозможно успешное проведение реформы народного хозяйства и эффективное функционирование народнохозяйственных комплексов. Поэтому решение первоочередных экономических задач при расширении производства невозможно без применения схем рационального использования водных ресурсов, учитывающих их неравномерное распределение по территории. Вследствие этого достоверное выявление и оценка водных ресурсов края имеет не только теоретический интерес, но и огромное практическое значение, позволяющее впоследствии   эффективное использование природного ресурса для увеличения благосостояния  населения.

На территории нашего села протекает  самая большая река Краснодарского края Кубань.  В школе уже более 10 лет функционирует экологический клуб «Юный эколог», в состав которого входят учащиеся 5-9 классов.  Основной  вид нашей  деятельности - практический.  Мы являемся  активными участниками различных акций и операций «Живи, дубок», «Живи, село!», «Село - наш дом родной», «Птичкин дом», «Нет кострищам!», «Наш сад» и т.д.  Проводим большую работу по уборке прилегающей территории родного села, высадке саженцев, кустарников,  фруктовых  деревьев и цветов, сохранению численности птиц, боремся с сорняками, проводим агитационную работу по бережному отношению к воздуху, почве,  особенно воде.

Вследствие  сельскохозяйственной деятельности человека, строительства производственных объектов,  сооружений, каналов, увеличения количества бытовых отходов, произошедшего в 2002 году наводнения,  изменилось русло реки,  она стала мельче и меньше.  В летний период, в сезон отсутствия дождей, жители села ощущают нехватку воды в водопроводных системах, более половины поселка остаются в жаркие дни без освежающего водного  источника. Поэтому мы поставили цель-- выявить ручейки, впадающих в  р.Кубань на территории  села Марьино Успенского района, оценить  качества их воды  для использования в народном хозяйстве, осуществить  природоохранную деятельность,  восстановить их и тем самым повысить водосток  в  р. Кубань.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- выявить ручейки, питающие реку Кубань;

-сделать количественную оценку показателей  данных водных ресурсов;

-произвести оценку качественного  состояния  воды;

-сделать анализ   полученных результатов;

- произвести полную расчистку ручьев;                                                                                                                                               

-систематически проводить мониторинг их загрязненности и  осуществлять природоохранные мероприятия.

Методы исследований. Разработка качественных и количественных показателей водных ресурсов проводилась с применением экспедиционно-маршрутного,  лабораторного методов исследований. При проведении анализа полевых и лабораторных  исследований использовались методы сравнительного анализа и  математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующем: впервые для территории  села  Марьино оценено  состояние ручьев, питающих основную реку крупного региона страны Краснодарского края; выявлено  качество их воды, а также произведена расчистка и установлен природоохранный контроль со стороны обучающихся.

Практическая значимость. Практическое значение работы отражается в её направленности на достижение восстановления водных ресурсов при проведении природоохранных мероприятий и достижения наивысших показателей  рациональности использования водных ресурсов края.

                                                                                                                                                                4

Описание  работы

Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что необходимо для жизни: ты сама жизнь.  Ты исполняешь нас с радостью, которую не объяснишь нашими чувствами.

С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились.

                   По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца.
                                                                                             (А. де Сент-Экзюпери. Планета людей)

 Первый этап исследовательской работы заключался в организации  экспедиции по маршруту  «Берег реки Кубань  с.Коноково-с.Марьино»   длиной 10 км.

 На  данном участке было выявлено 6 ручейков различной протяженности от 3 км до 800 м,  имеющие различные формы  и степени загрязнения.                                                                                                                                                       

 Второй этап: расчистка малых водоемов, установка знаков «Не загрязняй ручеек!», «Мусор в ручье - мусор в душе», «Береги воду, береги природу!»  и отбор проб                          

 Третий этап: исследование качества воды ручьев реки Кубань, находящихся в акватории села Марьино проводили по двум параметрам: органолептические показатели и химические показатели качества воды. Данные показатели измеряли в осенний и весенний периоды для получения достоверного результата.

Органолептические показатели воды.

1.      Содержание взвешенных частиц.

Этот показатель качества воды определяется фильтрованием 500 мл воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы. Брали по 500 мл воды из каждого ручья. Взвешиваем фильтр перед работой. После фильтрования осадок с фильтром высушиваем до постоянной массы при 105⁰С, охлаждаем в эксикаторе и взвешиваем на аналитических весах.

Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяли по формуле

(m₁ – m₂) *  1000/V                       

Где m₁ – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, г;

m₂  - масса бумажного фильтра до опыта, г;  V – объем воды для анализа, л

ПДК = 10 мг/л

                                                                                                                                                             6

Результат эксперимента

А) Осень

1) Вода 1-ого, 2-ого ручейков:

m₂ = 57,6, m₁ = 57, 606

V = 0,5 л,    (57,606 – 57,6) *1000/0,5= 12

2) Вода 3-6 ручьев:

m₁ = 57,602, m₂ = 57, 6

V = 0,5 л,   (57,602 – 57,6) *1000/0,5= 4

Вывод: в 1,2 ручьях вода превышает предельно допустимый уровень, а в 3-6 ручьях – число взвешенных частиц гораздо ниже ПДК.

А) Весна

1) Вода 1-ого, 2-ого ручейков:

m₂ = 57,6, m₁ = 57, 604

V = 0,5 л,    (57,606 – 57,6) *1000/0,5= 8

2) Вода 3-6 ручьев:

m₁ = 57,602, m₂ = 57, 6

V = 0,5 л,   (57,602 – 57,6) *1000/0,5= 4

Вывод: в 1-6 ручьях число взвешенных частиц ниже ПДК, вода пригодна для водопотребления.

2. Прозрачность.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений.

Для определения прозрачности воды использовали прозрачный мерный цилиндр на 500 мл с плоским дном, в который наливаем воду, подкладываем под цилиндр на расстоянии 4 мм от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линий букв – 0,5 мм  (взяли данный шрифт на местной водоочистной станции). Сливаем воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измеряем высоту столба оставшейся воды линейкой и выражаем степень прозрачности в сантиметрах.

При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.

Результат эксперимента.

А) Осень

1)                                                      Вода 1-ого, 2-ого ручейков – прозрачность от 12,5 до 14,5 см.

2)                                                      Вода в 3-6 ручьях – прозрачность 23-25 см.

Вывод: прозрачность воды 1-6  ручьев соответствует  нормам и пригодна для водопотребления.

                                                                                                                                                       7

В) Весна

1)                                                      Вода 3-ого, 5-ого ручейков – прозрачность от 13,7 до 14,0 см.

2)                                                      Вода в 1,2,4,6 ручьях – прозрачность 27-28 см.

Вывод: прозрачность воды 1-6  ручьев соответствует  нормам и пригодна для водопотребления.

3.Запах.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20⁰ и 60⁰ С (нагревали воду на электроплите), характер и интенсивность запаха определяли с помощью таблиц 1 и 2.

Таблица 1

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Характер запаха	Примерный род запаха
Ароматический	Огуречный, цветочный
Болотный	Илистый, тенистый
Гнилостный	Фекальный, сточной воды
Древесный	Мокрой щепы, древесной коры
Землистый	Прелый, свежевспаханной земли, глинистый
Плесневый	Затхлый, застойный
Рыбный	Рыбы, рыбьего жира
Сероводородный	Тухлых яиц
Травянистый	Скошенной травы, сена
Неопределенный	Не подходящий под предыдущие определения

Таблица 2

Интенсивность запаха воды

балл	Интенсивность запаха	Качественная характеристика
0	-	Отсутствие ощутимого запаха
1	Очень слабая	Запах не поддающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории опытным исследователем.
2	Слабая	Запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание.
3	Заметная	Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением
4	Отчетливая	Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья.
5	Очень сильная	Запах настолько сильный, что вода становится непригодной для питья.

Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды – от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т.п.) называются согласно соответствующих веществ: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п.

Интенсивность запаха также оценивается при 20 и 60^о С по 5 – бальной системе согласно таблице.

По методике запах воды следует определять в помещении, в котором воздух не имеет постороннего запаха и интенсивность отличает несколько исследователей.

Результат эксперимента

Исследуемые пробы определяли на запах 4 человека в кабинете химии.

А) Осень

№ п/п	Естественное происхождение		Искусственное происхождение
	Характер, род	Интенсивность	Характер, род	Интенсивность
1,3 ручейки	Без запаха	0	Запах не обнаружен
4 ручей	травянистый	2	Запах не обнаружен
2,6 ручей	болотный	2	Запах не обнаружен

Вывод:    По запаху и интенсивности вода 1-6 ручьев пригодна для водопотребления в народном хозяйстве

В) Весна

Исследуемые пробы определяли на запах 3 человека в кабинете химии.

                                                                                                                                                          9

№ п/п	Естественное происхождение		Искусственное происхождение
	Характер, род	Интенсивность	Характер, род	Интенсивность
1,3 ручейки	Без запаха	0	Запах не обнаружен
4 ручей	травянистый	2	Запах не обнаружен
2,6 ручей	болотный	2	Запах не обнаружен

Вывод:    По запаху и интенсивности вода 1-6 ручьев и в весенний период без особенностей, вода пригодна для водопотребления.

II. Определение качества воды методами химического анализа.

1. Водородный показатель (рН)

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды питьевого назначения регламентируется в пределах 6,5 – 8,5.

Мы оценивали рН с помощью универсальной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

Вывод.  По результатам эксперимента рН воды в осенний период равна 6-7, что является допустимой нормой. В весенний период показатели рН воды равны 7. Вода пригодна для водопотребления.

2.      Определение аммиака и ионов аммония.

Определение аммиака ионов аммония качественное с приближенной количественной оценкой. Предельно допустимая концентрация (ПДК) аммиака и ионов аммония  в воде 2мг/л по азоту или 2,6 мг/л в виде иона аммония. В пробирку диаметром 13-14 мм наливаем 10 мл исследуемой воды, прибавляем 0,2 – 0,3 мл 30% - ного раствора сегнетевой соли и 0,2мл  реактива Неслера. Через 10-15 мин проводим приближенное определение по таблице 3 окрашивания раствора.

Таблица 3

Ориентировочное суммарное содержание аммиака и  ионов аммония в воде

Окрашивание при рассмотрении		Аммиак  ионы аммония
сбоку	сверху	мг азота/л	мг NH4 /л
нет	нет	0,04	0,05
нет	Чрезвычайно слабо - желтоватая	0,08	0,1
Чрезвычайно слабо - желтоватое	Слабо - желтоватое	0,2	0,3
Очень слабо - желтоватое	желтоватое	0,4	0,5
Слабо - желтоватое	Светло - желтое	0,8	1,0
желтое	Буровато - желтое	2,0	2,5
Мутноватое, резко желтое	Бурое, раствор мутный	4,0	5,0
Интенсивно – бурое, раствор мутный	Бурое, раствор мутный	Более 10,0	Более 10,0

Результат эксперимента

А) В  осенний период содержание аммиака и ионов аммония в 1,4,5 ручьях соответствует 0,2 мг азота/л, в 2,3,6 ручьях 0,3 мг азота/л, что не превышает ПДК и позволяет воду использовать для нужд в народном хозяйстве.

В) Весной измеряли содержание аммиака и ионов аммония. Согласно измерениям в 1,3 ручьях 0,6 мг азота/л, в 2,4,5,6 ручьях по 0,8 мг-1,0 азота/л, что не превышает ПДК и позволяет воду использовать для нужд в народном хозяйстве.

Вывод. Вода пригодна для водопотребления.

3.Определение хлоридов.

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводили следующим образом. В пробирку отобрали 5мл. исследуемой воды и добавляем 3 капли 10% -ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяем по осадку или помутнению /табл. 4/.  ПДК хлоридов до 350 мг/л.

Таблица 4

Определение содержания хлоридов

Осадок или помутнение	Концентрация хлоридов, мг/л
Опалесценция или слабая муть	1 - 10
Сильная муть	10 - 50
Образуются хлопья, но осаждаются, не сразу	50 - 100
Белый объемистый осадок	Более 100

Результаты исследований

№ п/п	Осадок или помутнение	Концентрация Хлоридов, мг/л.
1-ый ручей, 3 –ий ручей	Слабая муть	10-50
2-ой ручей	Слабая муть	1-10
4-6 ручей	Опалесценция	1-10

       А) Осень: содержание хлоридов в воде 1-6 ручьев не превышает ПДК

В) Весна: содержание хлоридов в воде 1-6 ручьев не превышает ПДК, вода пригодна для водопотребления.

Четвертый этап: включение ручейков в реестр «Экологической тропы с.Марьино»

(СМ. ПРИЛОЖЕНИЕ 1) и систематическая природоохранная деятельность учащимися школы клуба «Юный эколог» (ПРИЛОЖЕНИЕ  2)

                                                                                                                                                    12                                                                                                             

Вывод

В соответствии с проведенными исследованиями, которые нас научили проводить химический анализ веществ, взвешивать, титровать, правильно нюхать вещества, проверять их прозрачность, делать выводы и самое главное, переживать за свое будущее и всей планеты в целом, мы сделали вывод, что вода 1-6 ручейков, находящихся на территории с. Марьино, соответствует потребительским качествам как в осенний период, так и в весенний, т.е. независимо от времени года. Следовательно, очищенные ручейки и систематический контроль за их чистотой, ликвидация излишней береговой растительности повысит водосток в реку и увеличит объем пресной воды Кубани, а значит позволит жителям с.Марьино всегда уталить жажду и решить насущные житейские проблемы.

УКАЗ ЭКОЛОГОВ МБОУСОШ № 12

Этот Указ для вас, молодых жителей планеты!

1. Всегда помните, что Земля является родным домом человечества. А дом должен быть чистым и уютным.
2. Защита природы начинается с малого: не ломайте деревья, не губите травы и цветы, не разоряйте гнезда,  не засоряйте воду, не бросайте пластиковые и полиэтиленовые предметы быта в неотведенные для этого специализированные места. Помните: они не разлагаются!
3. Не жгите мусор! При сжигании отходов образуется диоксин, который способствует появлению рака. И, самое главное, следите за тем, чтобы люди, окружающие вас, тоже соблюдали эти правила!
4. Вы можете не соблюдать эти правила, если хотите жить среди мусора, купаться в грязной воде,   пить мертвую воду, дышать ядовитым воздухом, есть отравленную пищу, иметь больных детей, в молодом возрасте умереть!
5. Берегите все, что есть вокруг вас! Земля не принадлежит человеку, человек принадлежит Земле.                                                                                               

Список литературы

1. Бабич Б. , Лозанский В. , Кузин А. Охрана и рациональное использование водных ресурсов крупная экономическая проблема. - Плановое хозяйство. 1980. №8. С. 30-65.

2. Беличенко Ю.П., Шевцов М.М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. 2-е изд., переработана и дополнена - М.: Россельхозиздат, 1986. С. 28-79.

3. Борисов В.И. Реки Кубани. Краснодар, 1978. С. 2-9.

4. Идзон П.Ф., Пименова Г.С. Влияние леса на сток рек. М.: Наука, 1975. С. 429.

5. Львович М.И. Вода и жизнь. М.: Мысль, 1986.С. 6-23.

6. Интернет-ресурсы:

www .o8ode.ru

www.vashdom.ru

www.falkone-web.ru

www.aqua-club.ru