Проектно-исследовательская работа "Родники нашего города"

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

Ханты-Мансийский автономный округ – Югра (Тюменская область)

город Радужный

Проектно-исследовательская работа
на XVI городскую научно-практическую конференцию молодых исследователей
научно-социальной программы
«Шаг в будущее»

Родники нашего города

Авторы:                                                  Абдусаламова Сабина Самадовна,

                                                                 8А класса;

                                                                 Кашперская Анастасия Владимировна,

                                                                 8А класса

                                            Муниципальное бюджетное образовательное

                                                    учреждение

                                        «Средняя общеобразовательная школа №2»

Руководители:                                     Волкорез Елена Ильинична,

  учитель химии;

                              Базанова Людмила Николаевна,

       учитель географии

                                                    Муниципальное бюджетное образовательное  

                                                               учреждение

                                    «Средняя общеобразовательная школа №2»

2016 г.

Содержание:

Введение…………………………………………………….……3-4

Основная часть.

I этап Подготовительный этап…………………………………5-6

II этап Практический этап……………………………………..6-8

III этап Заключительный………………………………………...9

Список используемой литературы………………………………10

Приложение ……………………………………………………11-18

Введение

Одной из глобальных проблем человечества остается проблема нерационального использование водных ресурсов. [5] Чаще всего, когда мы слышим упоминание о родниковой или ключевой воде, то сразу ассоциативно представляем что-то чистое, прозрачное, целебное и удивительно вкусное.  Не стоит забывать, что родники имеют огромное значение для питания поверхностных вод. [6] Поэтому не случайно мы определили объект нашего исследования – родниковую воду, тех источников, которые пользуются популярностью среди жителей нашего города, ведь проблема качественной питьевой воды- давно перешла в фазу Глобальных проблем человечества. Одной из задач нашего исследования является привлечение внимания экологических служб города к проблеме значимости сохранения водно-питьевых ресурсов для предотвращения их истощения, а также в целях рационального водопотребления.

Актуальность. По сложившейся традиции некоторые жители нашего города в качестве питьевой воды употребляют воду из родников «Северный-1» и «Дачный», находящихся в черте г.Радужный. Тема нашего исследования является – актуальной, так как в экологических службах города информация об исследуемых родниках отсутствует, и в целях сохранения здоровья жителей нашего города необходимо провести анализ воды в родниках «Северный-1», «Дачный», ведь качественная питьевая вода-залог здоровья! По результатам проведенного социологического опроса (в опросе участвовало 30 респондентов - жители нашего города) выяснилось, что 40% респондентов употребляют воду из родников постоянно, но не владеют информацией о качественном составе воды. (Приложение 2)

Объект исследования: вода родников «Северный-1» и «Дачный»

Предмет исследования: изучение показателей качественного состояния воды в роднике «Северный-1» и роднике «Дачный»

Гипотеза: Если состав воды исследуемых источников соответствует нормам СанПиН, то жители нашего города могут употреблять эту родниковую воду в качестве питьевой воды без вреда для здоровья.

Цель: Выявить соответствие нормам качества питьевой воды по данным СанПиН 2.1.4.1074-01 в родниках «Северный-1» и «Дачный».

Задачи:

1.Изучить экологическое состояние родников «Северный-1»и «Дачный»;

2.Познакомиться с существующими методиками для определения качественных показателей воды;

3.Провести исследование воды родников «Северный-1» и «Дачный» по следующим направлениям: органолептические, химические показатели воды.

4.Разработать экологический паспорт родника «Северный-1».

5.Разместить информацию о качественном состоянии воды на информационном стенде у забора воды на исследуемых родниках.

6.Привлечь внимание экологических служб города к родникам, которые расположены в черте города.

7.Благоустроить родник «Северный-1».

Основания для разработки проекта. Проблема: Жители города не владеют объективной информацией о качественном составе родниковой воды, но по сложившейся традиции считают, что родниковая вода –чистая, и ее можно без опасения для здоровья употреблять для питья и других нужд. 

Методы: Теоретические (анализ информационных источников, анализ анкетирования), эмпирические (лабораторные наблюдения), сравнение показателей воды, экспериментальные (постановка опытов).

Социальные партнеры: Лаборатория охраны окружающей среды Управления промышленной безопасности ОАО «Варьеганнефть», городская и школьная библиотеки, телевидение администрация города, УО и молодежной политики, экологические службы города.

Сроки реализации–долгосрочный.

Предполагаемый результат –благоустройство и охрана природных родников, активизация познавательной деятельности обучающихся в рамках экологического воспитания.   Возникновение межведомственных связей: школа – администрация города,

Продукты проекта:

1.Паспорт родника «Северный-1»

2. Благоустройство родника «Северный-1»

Новизна проекта: в результате работы будет получена информация о качественном составе питьевой воды родника «Дачный», родника «Северный-1», так как в экологических службах городаэта информация отсутствует.

Практическая значимость проекта: полученные результаты, полученные при исследовании, будут размещены на информационном стенде возле забора воды, у родника «Северный-1», «Дачный». Данная информация позволит жителям города узнать о качестве родниковой воды, которые расположены в черте г. Радужный. Совместно проведенные мероприятия позволят привлечь внимание общественности к сохранению родников – как ключа к сохранению здоровья человека.

Механизм реализации проекта.

    Привлечь внимание администрации города и представителей экологических служб к проблеме сохранения родников.

    Исследовать качественный состав воды в родниках.

    Разработать паспорт родников «Северный-1».

    Благоустроить родник «Северный-1»

Поэтапный план реализации:

Подготовительный этап

    Привлечь внимание администрации города и представителей экологических служб к проблеме функционирования родников.

В этом учебном году на базе нашей школы был создан экологический клуб «Мы за наш город в ответе», цель которого привлечь внимание общественности к экологическим проблемам нашего города и разработать совместные действия для решения этих проблем. Мы являемся членами этого объединения и определили для себя направление работы - «Водная среда». По традиции на протяжении многих лет жители нашего города, а особенно жители мкр. Южный, в котором мы проживаем, в качестве питьевой воды используют родниковую воду из источников, находящихся в черте города Радужный - это родник «Северный-1» и родник «Дачный», но не владеют информацией о качественном составе воды. Информация о качестве воды в этих родниках в экологических службах города отсутствует, а ведь качество воды – это один из факторов для сохранения здоровья человека, и, чтобы привлечь внимание общественности к данной проблеме, мы приняли активное участие в городском мероприятии: Круглый стол «Мы за наш город в ответе!», которое проходило 26 января на базе МБОУСОШ№2 совместно с УО и молодежной политики и привлечением представителей экологических служб города, в рамках экологической акции «Спасти и сохранить». Представители экологических служб прокомментировали экологическую обстановку в нашем городе и обещали помочь в проведении исследования качественного состава воды в родниках (мы дали им название «Северный-1» и «Дачный»), совместными усилиями благоустроить родник «Северный-1», разработать паспортизацию исследуемых родников, довести информацию до жителей нашего города.

   Изучение информационный базы (методики по исследованию качества воды) [2](Приложение3)

Практический этап

I этап Социологический опрос населения

Проблему, которую мы считаем актуальной, необходимо рассматривать не только с администрацией и представителями экологических служб города, но и с жителями города. Прежде всего мы решили узнать и проанализировать мнение жителей нашего города, которые употребляют родниковую воду, ведь они не владеют информацией о качественном составе родниковой воды.

По результатам социологического опроса многие жители мкр. Южный, используют родниковую воду из родника, который расположен в направлении месторождения Северный и в направлении п. Новоаганск. Мы дали одноименное название родник «Северный-1» –родник «Дачный». По результатам проведенного социологического опроса (в опросе участвовало 30 респондентов - жители нашего города) выяснилось, что 40%   опрошенных употребляют воду из родников постоянно, 73,3% опрошенных считают, что вода из родников «Северный-1» и «Дачный» – чистая и не содержит вредных веществ. (Приложение2)
II этап. Анализ качества исследуемой родниковой воды.

Практические опыты по исследованию качества родниковой воды проводились в лаборатории охраны окружающей среды Управления промышленной безопасности ОАО «Варьеганнефть», по методике[2] проверки качества питьевой воды по ГОСТ стандарту (Приложение 3)

   При проведении оценки качественного состава воды родников «Северный-1» и «Дачный», расположенных в черте города Радужный, были рассмотрены следующие показатели: органолептические свойства (определение прозрачности, цвета, запаха воды и т.д.);

     химический состав воды (определение водородного показателя рН-среды, содержание ионов железа   Fe³⁺, общая жесткость воды)

Результаты проведенных исследований (Приложение 4)

	Норма ПДК	1 проба родник «Дачный»	2 проба родник «Северный»
Определение рН	6-9	5,3	5,05
Запах	нет	нет	нет
Вкус	отсутствие привкуса	незначительный привкус	отсутствует привкус
Цвет	20	52,2	8,16
Мутность	1,6	0,077	0,014
Жесткость	7	0,2	0,3
Содержание железа	0,3	0,6	0,08

В биохимической лаборатории МБУЗ «ЦГБ» совместно с лаборантом Киреевой Еленой Геннадьевной мы провели практические опыты по определению водородного показателя воды, содержанию железа в воде.

№ опыта	Название опыта.  Качественные реакции на ионы (реактивы)	Лабораторное оборудование	Результат 1 проба – родник «Северный-1»	Результат 2 проба – родник «Дачный»
Опыт №1	Определение водородного показателя рН-среды (с помощью индикаторной бумаги).		Норма ПДК-6-9 Результат-5,05	Норма ПДК-6-9 Результат-5,5
Опыт №2	Определения содержание ионов железа		Норма ПДК-0,3 Результат-0,08	Норма ПДК-0,3 Результат-0,6

III этап Исследование методом биотестирования состояния снега в черте родников «Северный-1», «Дачный»(семена огурца)-февраль-март (Приложение 5)[2]

Дни	Число проросших семян
	«Северный»	«Дачный»	Дистиллированная вода(контрольная проба)
20.02.16 – поместили(10 семян-огурцов «Конкурент») семена в воду
24.02	1	1	-
10.03
Результат	Средний показатель загрязнения (3 семя проросли)	Средний показатель загрязнения (3 семя проросли)	Проросшее семяня-1

Результаты наблюдений показали, что скорость роста и вегетативной мощности составляет 25 % всхожести семян -это средний показатель загрязненности (Приложение5) [2] –проростки ровные, но короткие, тонкие.

Заключение

Родниковая вода– «живая вода» - кристальная, целебная, животворящая. И кто, если не мы, должны сохранить родники для наших потомков. [2]Гипотеза подтверждена, проведенными исследованиями доказано, что качество воды в родниках «Северный-1» и «Дачный» - соответствует нормам СанПиН, ее можно употреблять для питья без вреда для здоровья.

В ходе реализации данного проекта нами была достигнута цель, выполнены поставленные задачи:

v изучили экологическое состояние родников «Северный-1», «Дачный» - санитарное состояние –удовлетворительное;

v освоили методику определения качественного состава питьевой воды;

v определили качество питьевой воды в лабораториях города (Приложение 4);

v составили паспорт родника «Северный-1» (Приложение1);

v исследовали общую химическую токсичность различных проб снега на территории родников и выяснили- снег индикатор чистоты воздуха;

v информацию о качестве родниковой воды для населения разместили на информационном стенде в местах забора воды;

v   привлекли внимание и обратились к экологическим службам города с целью сохранения здоровья населения провести мониторинговые исследования качественного состава воды в исследуемых родниках (периодически проводить анализ дебета воды 2 раза в сезон)

Перспективы дальнейшего развития проекта:

В целях исследования и сохранения данных родников мы планируем в дальнейшем проводить следующие работы:

Ø организовывать добровольные трудовые десанты школьников по очистке территории и благоустройства родников;

Ø  привлекать внимание экологических служб города через мероприятия различного уровня для сохранения родников;

Ø информировать население о качестве родниковой воды - ведь от качества употребляемой воды, зависит наше здоровье, это она – дарит энергию тем, кто ее пьет.

Ø благоустроить родник «Северный-1»;

Чтобы не засохли родники, чтоб всегда была в них чистая водица, очищай, храни и береги, и родник добром вернется тебе сторицей.

Список использованной литературы

1.    Федорова А. И., Никольская А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учебное пособие для студентов вузов. – М: ВЛАДОС, 2009

2.    Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие /Под  ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.

Интернет ресурсы:

1.      http://www.graff.by/facts/pitevaya_voda_v_prirode/

2.        ttp://vmede.org/sait/?id=Gigiena_rukov_ki4a_2009&menu=Gigiena_rukov_ki4a_2009&page=6

3.      http://www.istok-penza.ru/root/encyclopedia/water/quality

4.      http://go.mail.ru/search?q=%D0%BA%D0%B0%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%8C%D0%B5%D0%B2%D0%B0%D1%8F%20%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0%20%D0%B8%D0%B7%20%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%8F%20%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0&sf

5.      http://infourok.ru/obobschenie-pedagogicheskogo-opita-ekologicheskoe-vospitanie-podrastayuschego-pokoleniya-700127.html

6.       http://pandia.ru/text/79/230/50058.php?

Продукт проекта            Приложение 1

РОДНИК «Северный-1»

ПАСПОРТ РОДНИКА

Ханты-Мансийский Автономный округ –Югра  Родник «Северный-1»

Местонахождение родника	ХМАО-Югра,  город Радужный – 22 мкр, км дороги Радужный -
Вид угодий (пашня, луг, лес)	лес
Размеры и конфигурации родника (глубина воды, диаметр по урезу   воды)	глубина, диаметр 1метр 30 сантиметров
Характеристика пород почв, грунтов (скала, песок)	песок
Характер истечения (напорный донный ключ, выход из стенок, безнапорное донное подпитывание)	Безнапорное донное подпитывание
Дебит родника (литров в секунду) и качество воды	2 литра в секунду, вода качественная, соответствует ГОСТу
Состояние благоустройство родника (каменная кладка, труба, деревянный сруб, естественный дерн)	Труба, деревянное ограждение
Качество воды	Качество воды в роднике «Северный-1» - соответствует нормам СанПиН.
Местонахождение родника	ХМАО-Югра, город Радужный – 22 мкр, км дороги Радужный

Приложение 2

Социологический опрос населения

Общее количество участников, которые принимали участие в опросе -30 респондентов

Вопрос	Варианты ответов	Количество ответов	В %
1)   Как вы часто пользуетесь водой из родника?	Постоянно	12	40
	Часто	3	10
	Редко	5	16.6
	Не пользуюсь	8	26.6
	Только в жару	2	6.6
2)   Считаете ли вы воду из родника пригодной для питья?	Да	22	73.3
	Нет	-	-
	Сомневаюсь в ответе	8	26.6
3)   Как давно вы знаете этот родник?	На протяжении многих лет	7	23.3
	Совсем недавно 2-3 года назад	15	50
	Вообще не знаю о его существовании	8	26.6
4)   Как вы считаете, в чём причина обострения проблемы состояния водных ресурсов в нашей местности?	Обусловлена природными факторами	18	60
	Хозяйственной деятельностью человека	12	40
	Другое мнение	-	-
5)   Какие мероприятия вы могли бы предложить по благоустройству родника?	Очистка родника	8	26.6
	Благоустройство родника(площадка для отдыха)	5	16.6
	Благоустройство дороги к роднику	14	46.6
	Контроль за качеством воды в роднике	3	10
6)   Считаете ли вы, что подземные воды- драгоценная часть мирового запаса пресных вод?	Да	17	56.6
	Нет	-	-
	Затрудняюсь ответить	9	30
	Мне всё равно	4	13.3
7) В каких целях вы используете воду из родника?	В пищевых целях	12	20
	Для мытья посуды	10	33.3
	Полоскания белья	-	-
	Просто утолить жажду в жаркий день	-	-
	Не использую	8	26.6

Диаграмма результатов социологического опроса населения г. Радужный

Приложение 3

Методика определения качества питьевой воды [1]

Определение химического состава и органолептических свойств воды

· Для определения водородного показателя - анализируемую воду налить в колориметрическую пробирку до метки 5 мл. При помощи пипетки- капельницы добавить 4-5 капель (около 0,10 мл) раствора универсального индикатора. Содержание пробирки перемешать и сравнить раствор с контрольной шкалой образцов окраски на белом фоне, за результат анализа принимать значение рН, соответствующее по окраске образцу контрольной пленочной шкалы.

·  При определении температуры термометр погрузить в анализируемую воду непосредственно на водном объекте не менее, чем на одну треть шкалы, выдерживать в погруженном состоянии не менее 5 мин., после чего, не вынимая рабочую часть термометра из воды, произвести отсчет показаний.

· Для определения запаха - чистую коническую колбу ополоснуть 2-3 раза анализируемой водой, после чего заполнить ее примерно на одну треть объема. Закрыть колбу пробкой, содержимое колбы взбалтывать вращательным движением руки, после чего колбу открыть и тут же определить характер и интенсивность запаха.

Интенсивность запаха	Характер появления запаха	Оценка  интенс-ти,  балл
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании	1
Слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на это его 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

· При определении цветности- мутномерную пробирку наполнить анализируемой водой до высоты 10-12 см, пользуясь миллиметровой шкалой. Цветность воды определить, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном (дневном) освещении. Цветность воды определять качественно по степеням: бесцветная, слабо-желтоватая, светло-желтоватая, желтая, интенсивно желтая.

· Для определения мутности пробирку наполнить анализируемой водой до высоты 10-12 см, пользуясь миллиметровой шкалой. Мутность определить, рассматривая пробирку сверху на черном фоне при достаточном (дневном) освещении. Мутность воды характеризовать качественно по степеням: прозрачная, слабо опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная.

§ При определении общей концентрации железа, анализируемую воду налить в склянку до метки «10мл» и, в зависимости от рН среды, доводили раствором гидроксида натрия, используя индикаторную бумагу, до перехода окраски бумаги в соответствующий цвет (рН 4-5). Затем в склянку пипеткой капельницей добавляли 5-6 капель раствора соляного гидроксиламина и пипеткой на 2 мл поочередно добавляли 1 мл ацетатного буферного раствора №1 и 0,5 мл раствора орто-фенантролина, промывая пипетку перед добавлением каждого раствора. После прибавления каждого раствора содержимое склянки перемешивали встряхиванием. Раствор в склянке оставляли на 15 минут для полного развития окраски, после чего раствор отливали в колориметрическую пробирку до метки «5мл» и сравнивали с контрольной шкалой образцов окраски на белом фоне.

§     При определении общей жесткости в склянку с меткой «10 мл» налить до метки анализируемую воду и прибавляли пипеткой- капельницей 6 капель раствора буферного аммиачного №1. затем туда добавляли 4 капли раствора индикатора хром темно-синего. Склянку закрывали пробкой и перемешивали содержимое встряхиванием, после чего медленно титровали раствор раствором тринола Б из пипетки до перехода окраски в точке эквивалентности из вино-кроасной через фиолетово-синюю в ярко-голубую, определяя объем раствора, израсходованный на титрование. Общую жесткость определяли по формуле:

             В₂* Н*1000

Хож =       В1

Приборы для химического анализа воды

       Прибор: Электрофотоколориметр КФКПрибор: рН – метр.

Приложение 4

Протокол от 02.02.2016 год

КХА воды подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения
Наименование заказчика:
Населенный пункт: г. Радужный
Номер пробы и место отбора проб:
проба № 1 родник «Дачный»
проба № 2 родник «Северный-1»
Дата отбора: 02.02.2016 г.
Дата анализа: 02.02.2016 г.
Цель отбора проб: санитарно-гигиенический контроль
Результаты КХА**
№	Наименование	Обозначение	Единица	Результат исследования	Результат исследования	ПДК
п/п	компонента	НД	измерения	проба № 1 «Дачный»	проба № 2 «Северный-1»
1	2	3	4	5	6	7
1	Запах* при 20° С	ГОСТ 3351-74	балл	1	1	2
	при 60° С		балл	1	1	2
	погрешность, Р=0,95		%	50	50
2	Привкус*	ГОСТ 3351-74	балл	2	1	2
	погрешность, Р=0,95		%	50	50
3	Водородный	ПНД Ф	ед.pH	5,3	5,1	6-9
	показатель	14.1:2:3:4.121-97
	погрешность, Р=0,95		ед.pH	0,2	0,2
4	Цветность	ГОСТ 31868-2012	град.	52,2	8,16	20
	погрешность, Р=0,95		%	10	30
5	Мутность*	ГОСТ 3351-74	мг/дм3	<0,5	<0,5	1,5
	погрешность, Р=0,95		%
6	Железо общее	ГОСТ 4011-72	мг/дм3	0,6	0,08	0,3
	погрешность, Р=0,95		%	30	30
7	Общая жесткость	ГОСТ31954-2012	Ж0	0,2	0,30	7
	погрешность, Р=0,95		Ж0	0,05	0,05
* - единичное определение
** - среднее значение двух параллельных определений

 Лаборатория охраны окружающей среды Управление промышленной безопасности ОАО «Варьеганнефть

Приложение 5

Методика биотестирования талого снега на токсичность.[2]

Снеговой покров накапливает вещества, которые поступают в атмосферу в результате сгорания автомобильного топлива, а также продуктами загрязнения могут быть разливы нефти, загрязняющие талые воды, которые попадают в родники.

Оборудование: одинаковые по размеру семена одного урожая (семена огурца); чашка Петри; пробы снега; дистиллированная вода.

Ход работы: взять пробу снега у родника принести снег в помещение и растопить его. Поместить по 10 семян в предварительно пастеризованные чашки Петри и налить на дно одной – талую воду, а на дно другой – воду дистиллированную (для контроля). В течение 10 дней ведём наблюдения за семенами и делаем записи в таблице, не давая семенам и проросткам высохнуть, добавляя в чашки по мере необходимости талую воду, полученную из снега, взятого около родника. По скорости роста и вегетативной мощности делаем вывод о степени общей токсичности снега в районе родника

В зависимости от результатов опыта субстратам присваивают один из четырех уровней загрязнения.

1. Загрязнение отсутствует

Всхожесть семян достигает 90-100%, всходы дружные, проростки креп­кие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.

2. Слабое загрязнение

Всхожесть   60-90%. Проростки почти   нормальной длины, крепкие, ровные.

3. Среднее загрязнение

Всхожесть 20-60%. Проростки по сравнению с контролем   короче тоньше. Некоторые проростки имеют уродства,

4. Сильное загрязнение

Всхожесть семян очень слабая (менее 20%), Проростки мелкие и уродливые.[2]

    Родник «Дачный»         Результаты биотестирования-первый росток  Родник «Северный-1»