Исследовательский проект "Содержание вредных веществ в источниках г.Переславль-Залесский"

Тема: «Содержание вредных веществ в источниках

г. Переславль-Залесский»

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.                 Оглавление ………………………………………………………………...2

2.                 Введение…………………………………………………………………….3

3.                 Глава 1.Описание источников…………………………………………….6

4.                 1.1 Ключ Гремяч……………………………………………………………6

5.                 1.2 Никитский источник…………………………………………………...6

6.                 1.3 Источник Корнелия……………………………………………………7

7.                 Глава 2. Вредные вещества……………………………………………….8

8.                 2.1 Железо…………………………………………………………………..8

9.                 2.2 Нитраты…………………………………………………………………9

10.             2.3 Аммоний………………………………………………………………10

11.             Глава 3. Практическая часть……………………………………………..11

12.             План работы над проектом……………………………………………….12

13.             Анализ использованных источников……………………………………14

14.             Описание практической деятельности .…………………………………15

15.             Описание продукта……………………………………………………….16

16.             Заключение (рефлексия)………………………………………………….17

17.             Источники используемой информации…………………………..……...18

18.             Приложение 1. Взятие проб воды в источниках г. Переславля-Залесского………………………………………………………………....19

19.             Приложение 2. Сбор информации ………………………………………22

20.             Приложение 3. В лаборатории…………………………………………..23

Введение

Вода составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д.  

Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. А такая угроза существует. Загрязнение воды  не означает, что вода имеет мутный и непонятный оттенок. Она может быть совершенно чистой на первый взгляд, однако иметь в себе множество небезопасных грибков, вирусов бактерий и химических веществ, которые никак не повлияют на её внешний вид. От загрязненной воды страдает все живое, она вредна для жизни человека. Поэтому воду – наше главное богатство, надо беречь! Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем

     Родники – это небольшие ручьи, которые выходят из глубин земли. По пути на поверхность они проходят разные слои почвы, и считаются уникальными водоемами, хотя на самом деле ничего особенного в них нет. Они выходят из тех же горизонтов, в которые углубляются домашние колодцы. В каждом роднике вода имеет разный вкус и химический состав. Родниковая вода доходит до нас в своем первозданном, природном по своему гидрохимическому составу виде. Кроме того, она живая, подвижная. Родниковая вода из экологически чистого проверенного источника практически не нуждается в очистке: добираясь из недр до поверхности Земли и проходя через песок и гравий, она подвергается естественной и практически идеальной очистке. Считается, что родниковая вода обладает целебными свойствами и поэтому в народе предпочтение отдается именно родниковой воде. С помощью экспертизы родниковой воды можно с высокой точностью определить степень загрязнения подземных горизонтов, вызванного промышленным и сельскохозяйственным развитием региона.

Актуальность:

 В нашем городе есть множество источников, и многие люди используют их воду для питья и приготовления пищи. Очень часто я наблюдала, что люди в канистрах и бутылях везут такую воду домой, предпочитая ее водопроводной. Но так ли это полезно? В связи с этим возник вопрос – можно ли пить воду из любого родника? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, я решила изучить три родника (Гремяч, Корнелия, Никитский), воду которых чаще всего берет население города.

Проблема:

Многие люди берут воду в источниках, не догадываясь о том, что в воде могут содержаться вредные вещества. Так ли это? В воде какого источника содержится меньше вредных веществ? Воду какого источника лучше всего употреблять? Чтобы ответить на эти вопросы, я решила провести химический анализ воды трех источников.

 Цель проекта:

Определение вредных веществ в источниках г. Переславля-Залесского.

Задачи проекта:

1.     Изучить дополнительную литературу;

2.     Провести химический анализ воды источников: Гремяч, Корнелия, Никитский;

3.     Узнать, какие вредные вещества содержатся в источниках;

4.     Даль советы людям, воду какого источника лучше всего пить;

5.     Сделать буклет.

Продукт проекта:

Буклет.

Глава 1. Описание источников

1.1 Ключ Гремяч

     Ключ Гремяч расположен близ музея-усадьбы «Ботик Петра I», у подножия высокого холма – горы Гремячей. Народное предание гласит, что во время страшной грозы молния попала в корни высокого дуба – священного дерева славянского племени вятичей. И в том месте, где огненная стрела ушла в землю, образовалась воронка. Из нее потекла вода, и «загремел» ключ. История и археологические раскопки дают основание утверждать, что ключ Гремяч многие тысячелетия верой и правдой служил людям. Пил эту воду и Петр I – и нашел, что она «зело хороша»!

 Родник образовался более шестисот лет назад во время странствия Сергия Радонежского и его ученика Романа из Троицкой обители в Киржач. На месте, где сейчас находится источник, преподобный Сергий долго молился, обращаясь к Богу с просьбой освободить Русь от Ордынского ига. Когда его молитвы наконец были услышаны, из-под земли забил родник. Верующие считают его святым, а воду из него – обладающей необыкновенной целебной силой.

1.2 Никитский источник

 Святой источник Никиты находится в низине, на один километр южнее Никитской обители. Относительно истории его происхождения сказано в «Житии» особо почитаемого Переславского святого Никиты, «ископавшего лавры святых мученик Бориса и Глеба, а другой близ потока Студеного. От них же человецы почерпающе с верою вкушающи, здравие приемлют». Первый колодец не сохранился. Второй святой источник у оврага Слуды (Студеного студенец» во второй половине ХII столетия: «Ископа два кладезя, един близ потока) существует и благодаря целебным свойствам пользуется у горожан и богомольцев большой популярностью.

1.3 Источник Корнелия

Родник, освященный в честь преподобного Корнилия Переяславского, молчальника, расположен в роще, в 350 м восточнее озера Плещеево, в 750 м западнее села Никитская Слобода городского округа Переславль-Залесский Ярославской области. Святой источник обустроен, каптирован, слив воды из колодца образуя ручей наполняет маленькое озерцо. Вода чистая, прозрачная, без запаха, приятная на вкус, дебет средний.

Глава 2. Вредные вещества

2.1 Железо

Повышенное содержание этого элемента в жидкости для питья — большая проблема как для пользователей центральной системы водоснабжения, так и для тех, в чьем владении имеются собственные скважины и колодцы. «Железистая» живительная влага пагубно сказывается на здоровье людей и животных, существенно уменьшает период службы сантехнических узлов и приборов бытового пользования. А из-за характерного запаха и специфического привкуса употребление воды, обогащенной железом, не приносит никакого удовольствия.

Количество Fe в воде для питья, существенно превышающее допустимые нормы, не лучшим образом сказывается на состоянии человека. Излишки вещества не усваиваются, но и не выводятся полностью. Постепенно происходит его накапливание в тканях и внутренних органах, которые из-за этого начинают разрушаться.

Переизбыток элемента способен нанести непоправимый вред и привести к множеству тяжелых заболеваний, среди них:

• гемохроматоз (поражение тканей);
• патологии печени, почек, ЖКТ;
• ослабление иммунитета, общая слабость;
• разрушение структуры волос, аллергические проявления.

Можно ли пить воду с избытком железа? Можно, если его уровень соответствует установленным нормам. При превышении — нельзя. Употребление несоответствующего качественным стандартам питья способно привести к тяжелейшим последствиям: возникновению заболеваний различного характера и другим осложнениям. Железистая жидкость причиняет огромный вред здоровью. И это, если не брать во внимание отвратительные вкусовые и ароматические качества. Пить такую, порой, просто невозможно.

2.2 Нитраты

Даже в самой чистой и визуально прозрачной жидкости могут быть не видимые глазу вредные вещества. На одни из них мы обратим внимание прямо сейчас – рассмотрим нитраты в питьевой воде из скважины: причины появления, влияние на организм человека и чем опасны, нормы содержания, что делать при определении превышения. Подробно пройдемся по каждому из этих важных моментов, чтобы вы знали, как обнаружить проблему и как поступить после, чтобы защитить здоровье, свое и близких.

Чем они опасны? Тем, что эти нежелательные вещества попадают в наш организм вместе с водой, причем не только в процессе питья или приема пищи, но и через кожу – во время купания в озере или даже дома под душем. Суть в том, что, оказавшись внутри нас, они впитываются кровеносной системой и запускают химические реакции замещения гемоглобина на метгемоглобин. Последний уже не способен захватывать O2 и насыщать им клетки и ткани. На фоне этого появляется кислородное голодание со всеми своими симптомами:

• развитие анемии;
• возникновение чувства усталости, перерастающего в хроническое состояние;
• обмороки, и каждый сопровождается пусть небольшим, но шансом летального исхода.

А при регулярном и длительном употреблении жидкости с повышенным содержанием азотистых солей наступают еще более серьезные последствия.

Как они влияют на организм человека?

·         Параллельно Постепенно увеличивает уровень метгемоглобина; когда данный показатель на отметке в с этим понижает количество гемоглобина, что ослабляет сердечно-сосудистую систему, провоцирует закупорку капилляров и образование тромбов, ведет к инсульту.

·         Вызывает позывы к рвоте и отравления, головные боли, усиливающиеся со временем и переходящие в мигрени, обморочные состояния, которые чреваты получением травм.

·         Разрушает зубную эмаль, вызывает кариес и более серьезные проблемы с ротовой полостью.

·                    Нарушает работу эндокринной системы (что самым негативным образом сказывается на иммунитете), а также функционирование желудочно-кишечного тракта.

2.3 Аммоний

Содержащийся в воде аммиак и аммоний – две формы азотных соединений. Источники такого рода загрязнения среды – растворенные в воде азотосодержащие вещества, аммиак и соли.

Качественная очистка воды от аммония (аммиака) – необходимая процедура. Эти соединения, вступая в реакцию с кислородом, негативно влияют на металлические поверхности оборудования и бытовых приборов. Они ухудшают органолептические характеристики воды и свидетельствуют о возможности бактериального заражения среды. Высокая концентрация аммония (аммиака) в питьевой воде приводит к серьезным нарушениям кислотно-щелочного баланса в организме.

Постоянное употребление воды с чрезмерной концентрацией аммония (аммиака) приводит к целому ряду заболеваний:

• серьезным нарушениям в репродуктивной системе;
• нарушениям нервной системы;
• болезням печени, почек и легких;
• повышению артериального давления;
• нарушениям кислотно-щелочного баланса.

Глава 3. Практическая часть

Для проведения химического  анализа воды я подготовила три бутылки для отбора воды из источников: Гремяч, Корнелия, Никитский. В 8.00 Мы выехали по маршруту Никитский – Корнелия – Гремяч. На каждом источнике с помощью ковша и воронки, отобрала пробу воды в чистую сухую бутылку. В 10.00 закончив отбор, поехала в лабораторию Национального парка «Плещеево озеро», где с сотрудником произвела анализ проб воды из источников.

Для измерения концентрации аммония в пробе используя методику анализа, я взяла 4 колбы на 50мл добавила в каждую колбу анализируемую воду и одну из них дистиллированную (холостую), которая не содержит аммония и используется для сравнения. Добавила в них реактивы и оставила на 10 минут. После измерила коэффициент пропускания на колориметре. С помощью сотрудников лаборатории рассчитала содержание аммония в пробах.

Метод измерения железа был сложнее, пришлось кипятить пробы на плитке с добавлением специальных растворов. После переливать их в колбы на 100мл и разбавлять дистиллированной водой. Выдерживала 5 минут и измеряла коэффициент пропускания. С помощью сотрудников произвела расчет содержания железа в пробах.

Для измерения нитратов в пробах потребовались выпаривательные чашки и 10 мл пробы с добавлением специальных реактивов. Полностью высушивала чашки с пробой. Добавляла специальные реактивы и переливала их в колбы на 50мл. После измеряла коэффициент пропускания на приборе и с помощью сотрудников рассчитала содержание нитратов в пробах.

После этого, занесла в таблицу данные о химическом анализе воды.

Таблица 1.

Показатели	Гремяч	Корнелия	Никитский
Железо	3,36 мг/дм3	0,003 мг/дм3	0,015 мг/дм3
Аммоний	0,296 мг/дм3	0,067 мг/дм3	0,186 мг/дм3
Нитраты	0,394 мг/дм3	1,016 мг/дм3	3,469 мг/дм3

План работы над проектом

Этапы работы с проектом	Сроки		Отметка выполнения		Продукт деятельности
1. Подготовительный (поисковый)  этап
1.Выбор темы проекта.	Сентябрь 2022		Выполнено в срок		Сформулирована тема проекта.
2.Определение актуальности и проблемы проекта.	Сентябрь 2022		Выполнено в срок		Выявлена проблема, описана актуальность.
2. Аналитический этап
1.Определение цели и задач.	Октябрь  2022		Выполнено в срок		Определены цель и задачи.
2.Составление плана проектной деятельности.	Октябрь  2022		Выполнено в срок		Составлен план проектной деятельности.
3.Определение источников необходимой информации и работа с ними.	Ноябрь  2022 Январь 2023		Выполнено в срок		Изучены источники: 1.Дорофеева М., Карцев В. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации Национальный парк «Плещеево Озеро», книга о Легендах Залесья Дата обращения: 17.11.2022 2.https://ovteh.ru/blog/v-pitevoj-vode-mnogo-zheleza-chto-delat-vliyanie-na-organizm-cheloveka В питьевой воде много железа. Что делать? Влияние на организм человека. Дата обращения: 15.11.2022 3.ПНД Ф 14.1:2:4.262-10. Измерение массовой концентрации ионов аммония. Дата обращения: 15.01.2023 4.ПНД Ф 14.1:2.4-95 Измерение массовой концентрации нитрат-ионов в воде. Дата обращения: 15.01.2023
4.Определение ресурсов, необходимых для проекта.	Ноябрь  2022		Выполнено в срок		Составлена смета расходов на изготовление продукта проекта, определены ресурсы для изготовления буклета.
3.   Практический  этап
1.Изготовление буклета	Декабрь  2022			Выполнено в срок	Изготовлен буклет.
2.Приобретение всего необходимого для изготовления буклета.	Декабрь  2022			Выполнено в срок	Есть в наличии: бумага, краска для принтера .
4. Презентационный этап
1.Подготовка презентации проекта.	Февраль-март 2023		Выполнено в срок		Выполнена презентация.
2.Представление буклета руководителю.	Март  2023		Выполнено в срок		Представлен буклет руководителю.
3.Защита проекта.	Март 2023
5. Рефлексивный этап
Анализ работы, подведение итогов.	Март  2023	Выполнено в срок			Рефлексия.

Анализ использованных источников

Изучив книгу «Легенды Залесья», я познакомилась с историей возникновения родников нашего края, это позволяет понять историческую ценность и культурное наследие моего края [1].

Изучив природоохранные нормативные документы, я узнала методы исследования воды и поняла, что существует множество способов узнать качество воды, как лабораторными методами, так и подручными [3].

Узнав  состав воды из научной статьи на тему “Вода - cамая важная жидкость на Земле“ я поняла, что каждый источник уникален и имеет свой состав воды, запах и цвет [2].

Узнала, какие вредные вещества могут находиться в водах источников из природоохранных нормативных документов. Причинами появления вредных веществ в воде не всегда служит человек, иногда вредные вещества-это природный состав воды, которую пить нельзя [4].

Описание практической деятельности

Смета расходов на изготовление продукта проекта

Для изготовления буклета	Цена
Бумага	Была в наличии
Краска для печати	Была в наличии
Итого:	0 руб.

После составления сметы и приобретения всего необходимого я приступила к изготовлению буклета.

Последовательность изготовления буклета:

1. Сначала я нашла подробную информацию об источниках;

2. Подготовила советы, в которых указала воду какого источника лучше всего употреблять;

3. Я взяла лист А4 для изготовления буклета;

4. Распечатала готовую информацию на листе;

Буклет готов!

Описание продукта

Лист бумаги А4, на котором напечатана информация об источниках и содержание вредных веществ в них.

Заключение (рефлексия)

Тема моего проекта актуальна, так как многие люди берут воду из различных источников, не догадываясь о том, что она может быть вредна для организма человека.

Я хочу дать советы людям о том, что без химического анализа воды, пить ее нельзя, поскольку в ней могут содержаться вредные вещества. Путем анализа я выяснила, что меньше всего вредных веществ содержится в источнике Корнелия, поэтому советую употреблять воду из этого источника. А воду из Гремяч я бы не рекомендовала, так как в ней содержится большое количество железа.

При написании проекта мною была изучена дополнительная литература, включающая в себя разные статьи, в которых описаны теоретические аспекты и раскрыты ключевые понятия. Сделан химический анализ воды трех источников.

Цель моего проекта достигнута путем изготовления буклета. Поставленные задачи реализованы.

Источники используемой информации

1. Дорофеева М., Карцев В. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации Национальный парк «Плещеево озеро», книга о Легендах Залесья Дата обращения: 17.12.2022

2.https://ovteh.ru/blog/v-pitevoj-vode-mnogo-zheleza-chto-delat-vliyanie-na-organizm-cheloveka В питьевой воде много железа. Что делать? Влияние на организм человека. Дата обращения: 15.01.2023

3. ПНД Ф 14.1:2:4.262-10. Измерение массовой концентрации ионов аммония. Дата обращения:15.01.2023

4. ПНД Ф 14.1:2.4-95 Измерение массовой концентрации нитрат-ионов в воде. Дата обращения:15.01.2023

Приложение 1. Взятие проб воды в источниках г.о.Переславля-Залесского

Фото: Взятие пробы в источнике «Корнелия»

          Автор: Родионова Н.Г.

                                                                               Фото: У источника «Корнелия»

                                                                               Автор: Родионова Н.Г.

Фото: Взятие пробы в источнике «Ключ Гремяч»

          Автор: Родионова Н.Г.

                                                                         Фото: У источника «Ключ Гремяч»

                                                                                     Автор: Родионова Н.Г.

Фото: Взятие пробы в Никитском источнике

          Автор: Родионова Н.Г.

                                                                         Фото: У Никитского источника

                                                                                     Автор: Родионова Н.Г.

Приложение 2. Сбор информации

Фото: Беседа с Чупрасовой О.А. (заместитель директора

по туризму и экопросвещению)

          Автор: Родионова Н.Г.

                                   Фото: Беседа с Ивановой М.А. (начальник отдела экопросвещения) и Андреевой М.И. (заместитель директора по научной работе)

                                                      Автор: Родионова Н.Г.

Приложение 3. В лаборатории

                            Фото: Проверка на содержание железа в воде.

                                                     Автор: Родионова Н.Г.

                            Фото: Проверка на содержание нитратов в воде.

                                                  Автор: Родионова Н.Г.

                            Фото: Проверка на содержание аммония в воде.

                                                    Автор: Родионова Н.Г.