Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «школа 51»

Г. Нижнего Новгорода

 

 

 

 

 

 

Научно-практическая работа по экологии на тему:

«Экологическое состояние родников

г. Нижнего Новгорода»

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ученик 8 а класса:

Радионов Данил

Руководитель: Емельянова Л. Н.,

 учитель биологии и экологии.

 

 

 

2017-2018 учебный год.

Содержание:

Введение……………………………………………………...……………………… 4

1.Водные ресурсы Нижегородской области

1.1. Краткая характеристика положения главных водных объектов Нижегородской области…………………………………………………………………………. 8

1.2. Поверхностные водные ресурсы…………………………….………………. 10

1.3. Пресная вода………………………………………………………………...… 11

1.4. Подземные водные ресурсы………………………………………………….. 13

1.5. Родники, как один из видов водных ресурсов Нижегородской области….. 15

2. Проблемы загрязнения водных объектов Нижегородской области…………. 20

2.1. Экологическое состояние водных ресурсов Нижегородской области.……. 20

3. Питьевая вода

3.1. Показатели качества питьевой воды………………………………………… 25

3.2. Документы, нормирующие качество питьевой воды………………………. 26

3.3. Влияние тех или иных компонентов, содержащихся в воде на жизнедеятельность человека………………………………………………………………… 27

3. 4. Оценка экологического состояния родников…………………………….… 32

4. Практическая часть

4.1. Методика проведения исследования ……………………………………….. 35

4. 2. Описание местонахождения родников и их экологическое состояние….. 36

4. 3. Гидрологическое исследование родников.

4. 3.1. Характер выхода источника ……………………………………………… 38

4. 3.2. Определение дебита родников……………………………………………. 38

4. 4. Физико-химический анализ воды

4. 4. 1. Температура воды ………………………………….……………………... 40

4. 4. 2. Цветность …………………………………………….……………………. 40

4. 4. 3. Наличие взвешенных частиц ……………………………………………... 41

4. 4. 4. Прозрачность ……………………………………………………………… 42

4. 4. 5. Запах ………………………………………………………………….......... 43

4. 4. 6. Вкус и привкус воды ……………………………………………………... 43

4. 4. 7. Определение жёсткости воды …………………………………………… 44

4. 4. 8. Определение нитритов (NO²) нитратов (NO³), общей жёсткости (GH), карбонатной жёсткости (KН), уровень pH, хлора (Cl2) ………………..……… 45

4. 5. Гидрологическое описание каждого родника с рекомендациями ………. 48

4. 6. Вывод ………………………………………………………………………... 62

Заключение ……………………………………………………………………….. 63

Список используемой литературы ……………………………………………… 64

Приложение ………………………………………………………………………. 66
Введение.

«Вода! У тебя нет ни вкуса,

ни цвета, ни запаха!

Тебя невозможно описать!

 Тобой наслаждаются, не ведая,

что ты такое.

Нельзя сказать,

что ты необходима для жизни,

 ты – сама жизнь!»
(Антуан де Сент-Экзюпери)

Вода - самое распространенное вещество на Земле: три четверти поверхности планеты покрыто морями, океанами, реками, ледниками. Вода в больших количествах содержится в земной коре. Значительное количество воды содержит атмосфера. Помимо того, вода входит в состав горных пород и минералов, в состав почвы, находится во всех растительных и животных организмах. Значительная часть воды нашей планеты скрыта под ее поверхностью. Лишь относительно малая доля воды выходит наверх то в виде ключей, то в виде горных ручейков или бурных фонтанов- гейзеров.

Почему же воды на Земле очень мало, когда ее так много? Дело в том, что человеку нужно воды очень много. Его потребности в воде уже стали сравнимыми с возобновляемыми ресурсами пресной воды на планете. Человеку нужна чистая, пресная вода. Без нее он жить не может. Сопоставив расход воды с величиной мирового устойчивого стока рек, нетрудно почувствовать страшную угрозу призрака водного голода, встающего перед человечеством.

Водный кризис угрожает обществу не потому, что на Земле не хватает воды, а потому, что своей деятельностью человек при существующей технологии, при современной организации промышленного производства вынужден загрязнять и портить огромные количества природной чистой воды.

Свою работу я посвятил изучению таких водных ресурсов Нижегородской области, как родники.

У человека родники пользуются особенным вниманием и любовью. Их любят не только за то, что они дают начало большим и малым рекам, а скорее за удивительно вкусную, чистую, прозрачную воду, которую нельзя сравнить ни с чем. Веками, из поколения в поколение, передавалась любовь к родникам. Но в последнее время мы забыли о них, хотя состояние подземных вод уже требует человеческой заботы. Судьба источников в руках человека.  

Проблема охраны и рационального использования водных ресурсов стала особенно актуальна в современных условиях. Она охватывает буквально все народы и районы мира. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Подземные воды, хотя и скрыты от глаз, но роль их велика как в природе, так и в жизни человека. Родники являются важными источниками питания рек, участвуют в формировании рельефа, снабжают растения влагой, используются для местного водоснабжения, а нередко, при достаточной их мощности и для питания водопроводов. Подземные воды, по сравнению с поверхностными, содержат меньше болезнетворных бактерий, менее подвержены загрязнению, зачастую не требуют специальной очистки.

Актуальность выбранной темы состоит в важности подземных вод для питания рек, использования их для бытовых и иных нужд. Также велика их дренирующая роль. Проходя через почву, вода обогащается углекислотой и минеральными веществами, поэтому нередко обладает целебными свойствами и применяется для лечения целого ряда заболеваний человека. Родники охотно используются для местного водоснабжения. В последнее время для России жизненно важной проблемой является возвращение к истокам нашей культуры, возрождение идеи чуткого и бережного отношения к различным природным объектам, в том числе и к родникам.

К сожалению, на состояние подземных вод пагубно влияет хозяйственная деятельность человека. Загрязняют подземную воду осадки, несущие атмосферные выбросы промышленных предприятий, ядохимикаты и минеральные удобрения с полей, свалки.

Цель: изучить экологическое состояние родников г. Нижнего Новгорода.

Задачи:

- познакомиться с водными ресурсами г. Нижнего Новгорода;

- узнать, что из себя представляет родник, как один из водных ресурсов;

- узнать, какими водами питается родник;

- узнать критерии качества питьевой воды;

- познакомиться с санитарными нормами питьевой воды;

- изучить методику проведения опытов определения физико-химического состава воды;

- на основании изученных методик провести анализ воды родников;

- установить соответствие качества воды санитарным нормам и оценить экологическое состояние родников.

Предмет исследования: родники г. Нижнего Новгорода.

Объект исследования: физико-химический состав воды в родниках г. Нижнего Новгорода и их экологическое состояние.

Гипотеза: бытует мнение, что родниковая вода безупречно чиста и всегда пригодна для питья. В ряде регионов России подземные воды являются важным источником пресной воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.

Практическая значимость работы. Данная исследовательская работа позволит получить информацию о состоянии качества воды некоторых родников, расположенных в черте города Нижнего Новгорода. При необходимости благоустроить родник, привлечь внимание общественности к проблеме загрязнения воды, обмелению и исчезновению родников.
1. Водные ресурсы Нижегородской области.

1.1.        Краткая характеристика положения главных водных

объектов Нижегородской области.

Нижегородская область расположена в центре Восточно-Европейской равнины, в бассейне реки Волги и её притоков и занимает площадь в 76, 9 тыс. кв. км. Протяжённость с севера на юг 400 км и с запада на восток 200 – 280 км. Нижегородская область входит в состав Волго-Вятского экономического района. Областной центр – Нижний Новгород. Река Волга делит область на возвышенное Правобережье и низинное Заволжье.

По территории области протекает 550 рек протяжённостью более 10 км и 8650речек и ручьёв длиной менее 10 км; суммарная длина всех водотоков составляет 33 тыс. км. Большинство рек Нижегородской области впадают в Волгу и её притоки. По водному режиму они относятся к восточноевропейскому типу с преимущественным снеговым питанием и преобладающим весеннем стоком. На долю талых вод приходится 60 – 80% годового стока, подземное питание составляет 15 – 25%, дождевое – 5-25%. Расположенные в области 2700 озёр, прудов и водохранилищ с площадью водного зеркала более 1 га, составляют 9, 8 тыс. кв. км. Суммарной площади.

Во время весеннего половодья ежегодно происходит затопление речных пойм. Малые реки в это время разливаются на сотни метров в ширину, а средние и крупные – на многие километры. Средняя продолжительность затопления пойм колеблется от 8 до 26 дней. Пойма р. Оки бывает затоплена более продолжительное время. Режим затопления поймы р. Волги зависит от уровней водохранилищ.

Волга протекает по территории Нижегородской области на протяжении 277 км, что составляет, примерно 7, 5% от протяженности всей реки. Волга – крупная равнинная река с широкой долиной, местами доходящей до 22 км. С севера пологие левобережные склоны долины, покрытые смешанными лесами, подходят к пойме, иногда к руслу реки. Здесь наблюдают пологие песчаные и песчано-глинистые берега, чередующиеся с обрывистыми откосами. Правый коренной берег на верхнем участке Волги, до впадения реки Оки – высокий, со множеством оврагов, круто спускающихся к пойме. Среднегодовой расход воды в р. Волге у г. Нижнего Новгорода составляет 1830 куб. м/сек.

Самый крупный приток Волги – река Ока. Она впадает в Волгу с правого протяжении 273 км. Долина реки широкая, местами достигает 15 км. Правый берег до самого устья крутой и высокий, поднимается на 50-80 м над уровнем моря. Во многих местах он изрезан широкими оврагами. Левый берег Оки-низкий, большую его часть составляет пойма шириной от 2 до 6 км, покрытая лугами, кустарниками и лесом. Средний расход воды -1300 куб.м/сек.

Существенное воздействие на естественный режим рек Нижегородской области оказало сооружение на Волге двух крупных водохранилищ – Горьковского и Чебоксарского.

Горьковское водохранилище образовано плотиной Горьковской гидроэлектростанции, построенной в период с 1948 по 1956 год. Площадь водохранилища 1690кв.км, глубина 22 м. При заполнении водохранилища уровень воды в реке повысился на 16м, были затоплены пойменные луга и приволжские деревни. Скорость течения в водохранилище уменьшилась до 0,15-0,22 м/сек (на 30% от первоначальной), что привело к снижению способности воды к самоочищению. Кроме того, движение воды стало подчиняться направлению ветра, что так же отрицательно сказалось на чистоте воды. Повышение уровня грунтовых вод привело к заболачиванию прибрежных участков, подтоплению подземных коммуникаций городов. Усилилось разрушение высоких берегов за счёт оползневых процессов и волноприбойной деятельности.

Чебоксарское водохранилище образовано Чебоксарской ГЭС. В 1981 году водохранилище было наполнено до 63-й отметки. Подпор распространился на 341 км выше по течению р. Волги до створа Горьковской ГЭС, а также по рекам Оке, Ветлуге, Суре и другим малым рекам.

При заполнении водохранилища было затоплено свыше 33, 8 тыс. га земель. Понизилась скорость течения Волги, уменьшился водообмен. Это привело к ухудшению гидрохимического и санитарного состояния реки. Водохранилище превращается в огромный отстойник, где скапливаются загрязняющие вещества. В зоне затопления создалась напряжённая экологическая обстановка. Чебоксарским водохранилищем фактически уничтожен последний проточный участок средней Волги.

Нижегородская область – крупный потребитель водных ресурсов. Общее водопотребление составляет 1,5 млрд. куб. м. / год, в том числе на производственные цели – 1,1 млрд. куб. м. / год.

1.2. Поверхностные водные ресурсы.

Водные ресурсы Нижегородской области включают поверхностные и подземные воды. К поверхностным водам относятся реки, водохранилища, озёра, естественные и искусственные пруды, родники, болота.

Основные ресурсы поверхностных вод Нижегородской области формируются за её пределами в верховьях рек Волги, Оки, Суры и Ветлуги. Эти реки приносят к границам области в среднем около 84 млрд. куб. м. воды в год или 2680 куб. м./сек. На внутренних реках области суммарный расход воды составляет 374 куб. м. /сек, а средний годовой объём всего стока 11, 8 млрд. куб. м.

Значительные водные ресурсы имеют водоёмы области. Так запасы поверхностных вод Горьковского водохранилища составляют 8,7 млрд. куб. м. или 8% среднего годового стока. В прудах и озёрах запас воды сравнительно небольшой – около 0,3 млрд. куб. м. в пределах области идёт формирование верхней части Чебоксарского водохранилища.

Поверхностные воды загрязнены промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными стоками, поэтому существует проблема охраны и рационального использования водных ресурсов. Загрязнённость поверхностных вод связана с тем, что Нижегородская область является крупнейшим водопотребителем в Верхнее-Волжском регионе. Из всех водных источников забирается ежегодно около 1,6 млрд. куб. м.

1.3. Пресная вода.

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объём воды, достигающий 525 тыс. км. в год: 86% этого количества приходится на солёные воды Мирового океана и внутренних морей – Каспийского, Аральского и др., остальное испаряется на суше, причём половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть её вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озёра, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человеческому ресурсы. Большая часть пресных вод – 85% - сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Ещё быстрее, примерно за 10 – 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек.

Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы по водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоёмы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле всё обстоит гораздо серьёзнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворённые неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км. воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. В предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что всё равно ежегодно потребуется 30 – 35 тыс. км. пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км. очищенной сточной воды «портит» 10 км. речной воды, а не очищенной – в 3-5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но её качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.

Человечеству придётся изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от пригодного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на «сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объёмом потребления воды и очищенных сточных вод.

Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе мира они могут истощаться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растёт, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20 % городского и 75 % сельского населения мира. Объём потребляемой воды зависит от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л. В сутки на одного человека. Потребление воды промышленностью также зависит от экономического развития данного района. Наиболее водоёмкие отрасли промышленности – сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозная и пищевая. На них уходит почти 70 % всей воды, затрачиваемой в промышленности. В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а расходуется на испарение и образование растительной массы.

1.4. Подземные водные ресурсы.

Подземными водами называются воды, находящиеся в верхних слоях земной коры. Подземные воды образуются вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод.

Эти воды практически не содержат взвеси, в большинстве случаев бесцветны, но почти всегда сильно минерализованы, имея в своем составе соли кальция, магния, железа, марганца.

По характеру залегания подземные воды разделяются на верховодку, грунтовые и артезианские. (приложение 1)

Верховодка – это вода, залегающая вблизи поверхности земли (1 – 5 м). Это безнапорные подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности и не имеющие сплошного распространения. Характеризуются сезонностью существования: в засушливое время они нередко исчезают, а в периоды дождей и интенсивного снеготаяния возникают вновь. Воды верховодки обычно пресные, слабоминерализованные, но часто бывают загрязнены органическими веществами и содержат повышенные количества железа и кремнекислоты и, как правило, не может служить хорошим источником водоснабжения.

Грунтовые воды – это подземные воды первого от поверхности земли постоянного водоносного горизонта. Образуются главным образом за счёт просачивания атмосферных осадков и вод рек, озёр, водохранилищ, оросительных каналов. Сверху грунтовые воды обычно не перекрываются водонепроницаемыми породами, а водопроницаемый пласт они заполняют не на полную мощность, поэтому поверхность грунтовых вод является свободной, ненапорной. Грунтовые воды чувствительны ко всем атмосферным изменениям. В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков поверхность грунтовых вод испытывает сезонные колебания: в сухое время года она понижается, во влажное – повышается, изменяются также дебит, химический состав и температура грунтовых вод.

Грунтовые воды в силу относительно лёгкой доступности имеют большое значение для народного хозяйства как источники водоснабжения промышленных предприятий, городов, посёлков, населенных пунктов в сельской местности и т.д. Грунтовые воды, залегающие на глубине нескольких десятков метров, характеризуются значительными запасами воды. Они являются весьма надежными источниками водоснабжения.

Артезианские воды – это подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением. Залегают главным образом в доисторических отложениях, в пределах крупных геологических структур, образуя артезианские бассейны. Артезианские воды, залегающие под водонепроницаемыми породами, характеризуются значительными запасами воды, надежно защищены от попадания в них загрязнения, обладают целым набором полезных для человека химических элементов, вследствие чего являются наилучшими источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения, могут использоваться без очистки.  Это воды напорного типа, заполняют водоносные горизонты полностью. При достаточном напоре они изливаются на поверхность земли, а иногда даже фонтанируют.   

Если водоносный пласт срезается оврагом, то образуются родники. Если срезается пласт артезианских вод, то это восходящие ключи, если срезается пласт ненапорных вод, то это нисходящие ключи.

В Нижнем Новгороде глубина залегания грунтовых вод колеблется в интервале 0,2–30 метров, преобладающая средняя величина 0,5–6 метров. Вышерасположенные хорошо проницаемые осадочные породы создают условия для инфильтрационного питания, то есть попадания в горизонт сильно загрязненных поверхностных вод.

1.5. Родники, как один из видов водных ресурсов Нижегородской области.

Родником (или источником, ключом) называется сосредоточенный естественный выход подземной воды на земную поверхность.

Атмосферные осадки, просачиваясь через толщу горных пород, взаимодействуют с ними, частично разрушают их и, в свою очередь, обогащаются растворимыми солями. Проходят иногда века и тысячелетия прежде чем просачивающиеся осадки обретут качество и свойства родниковой воды.

Родниковая вода – бесценный дар природы. В далёком прошлом люди строили свои жилища, прокладывали дороги вблизи родников, в веках утвердилось глубокое уважение народа к родникам.

Родники – это неиссякаемые артерии земли, несущие живительную влагу. В народе говорят, что они приносят здоровье, восстанавливают силы, вызывают чувство бодрости. У родника мы находим прохладу, чувство покоя, ощущение вечной могучей красоты нашей природы.

Родники очень часто являются началом малых рек. За исчезновением родников следует увядание, а затем и высыхание малых рек, постепенное обмеление больших рек.

Родники бывают очень разные по дебиту (расходу), химическому составу, питьевым способам и происхождению.

Родники, питаемыми безнапорными водами, называются нисходящими, а артезианскими водами – восходящими.

Родник или ключ - небольшой водный поток, бьющий непосредственно из земных недр. Родники, как выходы грунтовых и подземных вод на поверхность, являются уникальными естественными водоёмами. Они имеют большое значение в питании и других поверхностных водоёмов, поддержании водного баланса и сохранении стабильности окружающих их биоценозов. Некоторые российские реки и водоёмы порождаются именно такими подземными источниками. Их питание осуществляется за счёт более глубоких водоносных слоёв (свыше 10–20 м), куда загрязняющие вещества с поверхности практически не проникают. По гидрохимическим особенностям воды родников можно судить о состоянии подземных вод в данном регионе. Родниковая вода берется в том самом месте, откуда она по­ступает из-под земли.

Некоторые родники представляют собой уникальные природные объекты, имеющие значительную научную ценность как памятники природы. Они являются центральным компонентом окружающих их ландшафтов, повышают их эстетические свойства.

Родники являются стратегическими объектами природы. При возникновении чрезвычайной ситуации они могут выступать как единственные источники питьевой воды для населения.

С родниками связаны многие легенды и обычаи местного населения. Воду некоторых родников местное население считает целебной, используемой при лечении различных заболеваний. На некоторых родниках сооружены часовни, которые представляют собой историческую и культурную ценность.

Вода из источника может быть пресной или минерализованной. В первом случае мы говорим о родниках и ключах, а во втором — об источнике минеральных вод.

Термин “природная родниковая вода” означает, что состав минералов в этой воде не подвергался никаким физико-химическим изменениям. При этом она может быть профильтрованной или обработанной каким-либо иным способом.

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 (приложение 2).

Считается, что родниковая вода обладает целебными свойствами и поэтому в народе предпочтение отдается именно родниковой воде.

Пить родниковую воду полезно, потому что:

- благодаря естественной фильтрации она полностью сохраняет свои природные качества, структуру и свойства;

- ее не обеззараживают хлором, не озонируют, не подвергают иному физико-химическому воздействию, не добавляют микроэлементы и всевозможные добавки;

- в ней много кислорода;

Минусы родниковой воды:

- пить можно воду только из проверенных, т. е. безопасных родников, нужно постоянно быть в курсе последних данных о проверках, которые регулярно проводит «Центр гигиены и эпидемиологии». Поскольку эта информация плохо освещается в СМИ, люди по продолжают пользоваться водой из родников, признанными опасными»

По продолжительности действия – родники различают:

1.     Постоянно действующие родники, существующие в течение многих лет. Дебит их изменчив по сезонам года и по годам.

2.     Сезонно действующие родники, возникающие только в определённое время года. К этой группе относятся пересыхающие родники, действующие только после весеннего снеготаяния или выпадения обильных осадков. Сюда относятся так называемые перемещающиеся родники, свойственные закарстованным породам.

3.     Ритмически действующие родники, характеризующиеся периодичностью изменений дебита и напора.

4.     Родники, образование которых связано с деятельностью человека. Это родники, выходящие в нижнем бьефе плотин, образованные в результате фильтрации из водопроводных труб, а также выклинивающиеся в орошаемых массивах (возвратные воды).

Причины колебаний дебита родников различны. Дебит нисходящих родников в основном связан с сезонными и годовыми изменениями атмосферных осадков. Чем глубже залегает водоносный пласт, чем меньше его водопроницаемость, слабее связь с атмосферой и чем больше область питания, тем с большим опозданием отражается влияние выпадения осадков на дебите родников. Оно может сказаться и через несколько дней, и через много месяцев.

Нередко обильные осадки могут отразиться на увеличении дебита родников спустя один и даже два года. Дебит восходящих родников отличается гораздо большим постоянством, чем нисходящих.

Дебит источников может изменяться и в результате хозяйственных факторов. Например, бурение скважин для отбора подземных вод, питающих родник, приводит к снижению уровня этих вод и уменьшению дебита родника, а иногда и к полному его иссяканию.

Родники бывают разными ещё и потому, какими типами подземных вод они питаются. Например, очень широкое распространение, в том числе и на территории Нижегородской области, имеет верховодка. Эти родники имеют сезонный характер и зависят от количества выпадающих атмосферных осадков. В засушливые периоды и зимой верховодка исчезает, исчезают и источники.

Родники, питающиеся ненапорными грунтовыми водами, должны находиться под постоянным санитарным надзором, т.к. водоносный слой сложен рыхлыми и трещиноватыми породами и имеет прямую связь с атмосферными осадками, выходящими на всю площадь распространения водоносного горизонта.

Родники, которые питаются артезианскими водоносными горизонтами, как правило, защищены от прямого попадания загрязнения, занимают часто большую площадь распространения и отличаются большим напором.

В Нижегородской области встречаются родники, питающиеся, и верховодкой, и грунтовыми водами, и артезианскими водами.

В зависимости от глубины долины и количества, чередующихся водоносных водоупорных пластов, родники могут выходить на разной высоте по склону местности (приложение 3).

Родниковая проходит целую систему естественных фильтров – песок, уголь, глина, по пути она обогащается минеральными солями и приобретает ровную постоянную температуру независимо от времени года и погоды на поверхности [12].
2. Проблемы загрязнения водных объектов Нижегородской области.

Загрязнение воды – это попадание в неё элементов, делающих её непригодной для употребления человеком. Это может произойти на всех этапах круговорота воды и даже в атмосфере, где вода содержится в виде облаков.

Происхождение загрязнения может быть:

·        коммунальное (канализация);

·        промышленное;

·        сельскохозяйственное;

·        природное.

Таким образом загрязняются как поверхностные, так и подземные и

грунтовые воды.

2.1. Экологическое состояние водных ресурсов Нижегородской области.

 Около 88% контролируемых водных объектов в Нижегородской области относятся к классу «умеренно загрязнённых» и 12% – к классу «сильно загрязнённых» (участки рек Пыра, Кудьма ниже сбросов сточных вод от Богородска, Большой Какши, Сейма и Ворсмы). Одними из самых грязных являются воды основных источников водозабора – Оки и Волги – в районе Дзержинска и Нижнего Новгорода. Вредное влияние сточных вод от химического центра России настолько велико, что в Волге наблюдается высокая бактериальная загрязнённость, вынуждающая дезинфицировать питьевую воду повышенными дозами хлора. Результатом таких мер является чрезмерное образование канцерогенных хлорорганических соединений.

По естественному химическому составу поверхностные воды Нижегородской области довольно разнообразны, но в целом характеризуются высоким природным качеством. Исключение составляют закарстованные реки, вода которых из-за большой жесткости непригодна для целей водоснабжения.

Наличие водохранилищ на Волге определяет застойный характер значительной части поверхностных вод и снижает потенциал их самоочищения. Скорости течения Волги в настоящее время составляют 0,15-0,22 м/сек. С созданием Горьковского водохранилища началась непрерывная переработка берегов. Особенно быстрому разрушению подвержены высокие глинисто-песчаные берега нижней части водохранилища. Продукты разрушения берегов оседают в водохранилище, изменяют химический состав и уменьшают прозрачность воды, усиливают процесс заиливания ложа водохранилища и влияют на развитие водной фауны, что, в конечном счете, сказывается на рыбопродуктивности водохранилища.

Дополнительным загрязнением воды в Оке и Волге грозит подъём уровня Чебоксарского водохранилища с 63 до 68 м. Этот вопрос обсуждается с 80-х гг. XX века. В случае принятия по нему положительного решения будут подтоплены 13 населённых пунктов Нижегородской области и размыты захоронения химических отходов на территории Дзержинска.

Естественное качество природных вод практически всех водных объектов области подвержено значительной деградации под воздействием антропогенных факторов. Происходит качественное истощение запасов поверхностных вод в результате их загрязнения – организованного: путем сброса через выпуски сточных вод и рассеянного: путем смыва загрязняющих веществ поверхностным стоком с промышленно-урбанизированных площадей и территорий с преобразованными ландшафтами. Суммарные химические нагрузки превышают потенциал самоочищения водных ресурсов области. Объем воды, необходимый для разбавления всех сбрасываемых и смываемых загрязнений до уровня ПДК (предельной допустимой концентрации), значительно превышает суммарный речной сток, включая транзитный. Поэтому во всех водных объектах, где ведутся наблюдения, качество воды по некоторым показателям не соответствует нормативным требованиям.

Особо следует отметить бактериальное загрязнение водных объектов, являющихся источниками коммунального водоснабжения. Высокая бактериальная загрязненность воды в Волге установлена и на участке ниже Горьковской ГЭС. В створе Ново-Сормовской станции водоподготовки г. Нижнего Новгорода в речной воде наблюдается значительное превышение количественного показателя бактериологического загрязнения воды. 

Основными потребителями водных ресурсов являются: 

- электроэнергетика — 508 млн. м3/год; 
- машиностроение и металлообработка — 340 млн. м3/год; 
- коммунальное хозяйство — 250 млн. м3/год. 

На их долю приходится около 80% всего объема потребляемой воды.

Основными загрязнителями водных объектов в отраслевом разрезе остаются машиностроение, металлообработка и коммунальное хозяйство.

По массовой доле в сбросах преобладают такие загрязнители вод как сухой остаток (60,2%), сульфаты (18,9%) и хлориды (15,1%).

Полный список основных источников загрязнения рек региона, по версии Всероссийского общества охраны природы, выглядит следующим образом:

• МП «Нижегородский Водоканал», г. Нижний Новгород;
• МУП ВКХ «Исток», г. Дзержинск;
• ОАО «Волга» (Балахнинский ЦБК), г. Балахна, микрорайон Правдинск;
• АО «ГАЗ» (с ТЭЦ), г. Нижний Новгород;
• АО «Заволжский моторный завод», г. Заволжье;
• АО «Выксунский металлургический завод», г. Выкса.

Кроме того, эксплуатируемые водоносные горизонты на большей части региона подвержены загрязнению со стороны полигонов бытовых и промышленных отходов, канализационных сетей и очистных сооружений, сельскохозяйственных объектов и магистральных нефтепроводов, нуждающихся в ремонте и реконструкции. Так серьёзную потенциальную угрозу для здоровья населения Дзержинска представляет закрытый полигон промышленных отходов бывшего ОАО «Корунд» в Балахнинском районе. Этот объект с 383 тыс. т накопленных отходов входит в охранную зону Тепловского водозабора, откуда поступает питьевая вода для жителей Дзержинска.

В целом же сильнее всего экология водных ресурсов Нижегородской области страдает от жилищно-коммунального хозяйства Нижнего Новгорода. Вклад ЖКХ составляет 45,6% регионального объёма сбросов.

В целом по области забор свежей воды не превышает экологически допустимых пределов отбора воды из природных источников без нарушения экологического равновесия и составлял 1,23% суммарного среднегодового стока и 11,6% среднегодового поверхностного стока, формирующегося на территории области.

Несмотря на наметившуюся в последние годы положительную тенденцию уменьшения антропогенной нагрузки на водные объекты, адекватного улучшения качества поверхностных вод не происходит, основными причинами этого являются: 

1. Отсутствие на многих предприятиях надлежащих очистных сооружений;

2. Сброс неочищенных ливневых стоков с территорий больших городов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий; 

3. Большие объемы накопившихся загрязненных донных отложений.

Эксплуатируемые водоносные горизонты на большей части Нижегородской области по геолого-гидрогеологическим условиям не защищены от загрязнения и подвержены загрязнению со стороны: промышленных предприятий; полигонов бытовых и промышленных отходов; канализационных сетей и очистных сооружений; сельскохозяйственных объектов (свинокомплексы и птицефабрики, фермы крупно рогатого скота, склады удобрений и ядохимикатов, крупные скотомогильники); магистральных нефтепроводов, на отдельных участках требующих ремонта и реконструкции.

Особое внимание уделяется имеющему большое значение для питьевого водоснабжения области Южно-Горьковскому месторождению подземных вод, где наблюдаются неблагоприятные геоэкологические условия. Тревожное положение складывается в местах, где имеет место слабая защищенность водоносных горизонтов, а также наличие интенсивного карстового процесса.

Следовательно, страдают и подземные воды. В результате беспорядочного сброса или захоронения токсичных химических веществ происходит их просачивание в водоносные горизонты, являющиеся источниками питьевой или ирригационной воды. В ряде случаев достаточно всего нескольких лет или десятилетий, чтобы вредные химические вещества попали в подземные воды и накопились там в ощутимых количествах. Однако, если водоносный горизонт был однажды загрязнен, для его естественного самоочищения потребуется от 200 до 10 000 лет.

Без ухода источники подвергаются заилению, захламляются, загрязняются отбросами. Но там, где они окружены заботой и вниманием, ухожены, обустроены силами и средствами самого населения, там родники с давних пор верно служат людям. Однако многие родники безнадзорны, хотя пользуются ими не только население, но и многие организации и производства. Примером нерачительного использования природных ресурсов может служить г. Н. Новгород. В нашем городе, только в нагорной его части, по береговым склонам рек Оки и Волги, по оврагам в пределах Приокского, Советского и Нижегородского районов оползневой станцией Средневолжской геологоразведочной экспедиции учтено 459 родников. Используются и имеют каптажные устройства, возведённые в основном силами жителей – потребителей родниковой воды – единицы. Остальные заброшены, затоптаны, захламлены, некоторые исчезли при планировочных работах. Конечно, не все они пригодны для использования, но непременно следует учитывать превосходное качество родниковых вод г. Нижнего Новгорода, их потенциальную биологическую и санитарную чистоту.

3. Питьевая вода.

3.1. Показатели качества воды.

Питьевая вода - важнейший фактор здоровья человека. Практически все ее источники подвергаются антропогенному и техногенному воздействию разной интенсивности. Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время питьевая вода - это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая. Речь идет о требованиях к совокупности свойств и состава воды, при которых она не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье человека как при употреблении внутрь, так и при использовании в гигиенических целях, а также при производстве пищевой продукции. Вода жизненно необходима. Она нужна везде - в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем все остальное, за исключением кислорода. Упитанный человек может прожить без пищи 3-4 недели, а без воды - лишь несколько дней. Живой клетке вода требуется как для сохранения своей структуры, так и для нормального функционирования; она составляет примерно 2/3 массы тела. Вода помогает регулировать температуру тела, служит в качестве смазки, облегчающей движения суставов. Она играет важную роль в построении и восстановлении тканей тела.

Питьевой считается вода, пригодная к употреблению внутрь и отвечающая критериям качества, т.е. вода безопасная и приятная на вкус. В мире эти критерии были утверждены Европейским сообществом, а затем приняты с некоторой адаптацией каждой из стран. В нашей стране с 1 января 2002 года действует документ с названием «Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074 – 01»

Существуют основные показатели качества питьевой воды. Их условно можно разделить на группы. К первой группе относятся органолептические показатели. Это запах, привкус, цветность, мутность. Ко второй группе можно отнести токсикологические показатели: содержание алюминия, свинца, мышьяка, фенолов, пестицидов. К третьей группе относятся показатели, влияющие на органолептические свойства воды. Это рН, жесткость общая, нефтепродукты, железо, марганец, нитраты, кальций, магний, окисляемость перманганатная, сульфиды. К четвёртой группе относят химические вещества, образующиеся при обработке воды, а именно: хлор остаточный свободный, хлороформ, серебро. И, наконец пятая группа это микробиологические показатели.

В приложении 4 таблицы 1 и 2 представлены нормативы некоторых показателей качества питьевой воды.

3.2. Документы, нормирующие качество питьевой воды.

1. СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

2. СанПин 2.1.4.2496-09 «Изменение к СанПин 2.1.4.10-74-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

3. СанПин 2.1.4.2580-10 «Изменение №2 к СанПин 2.1.4.10-74-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

4. СанПин 2.1.4.2652-10 «Изменение №3 к СанПин 2.1.4.10-74-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».

5. СанПин 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ – 99/2009)».

6. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования», утверждёнными главным государственным санитарным врачом РФ (постановление № 90 от 19 декабря 2007 г. С изменениями от 14 января, 18 августа 2008 г.).

7. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.2280-07 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Дополнения и изменения № 1 к ГН 2.1.5.1315-03».

8. СанПин 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в ёмкости. Контроль качества».

9. Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно- эпидемиологическому надзору (контролю), утверждённые Решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 г. № 299 «О применении санитарных мер в таможенном союзе».

3.3. Влияние тех или иных компонентов, содержащихся в воде на жизнедеятельность человека.

Повышенное содержание тех или иных компонентов в питьевой воде пагубно сказывается на здоровье человека его жизнедеятельности. В таблице  представлены некоторые показатели воды и их влияние на жизнедеятельность человека.

Превышающий компонент воды	Влияние на жизнедеятельность человека
Железо	Повышенное содержание железa в воде в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, органических комплексных соединений или в виде высокодисперсной взвеси придает воде неприятную красно-коричневую окраску, ухудшает её вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. Если в такой воде постирать белье, на нем останутся ржавые пятна. Подобные же пятна появляются на посуде, раковинах и ваннах. При употреблении для питья воды с содержанием железа выше норматива человек рискует приобрести различные заболевания печени, аллергические реакции.
Марганец	Повышенное содержание марганца в воде оказывает мутагенное действие на человека. При повышающих уровнях в системе водоснабжения марганец приводит к появлению пятен на сантехническом оборудовании и белье, а также неприятного привкуса напитков.
Хлориды и сульфаты	Хлориды и сульфаты придают воде соленый и горько-соленый привкус. Употребление такой воды приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта.
Катионы кальция и магния	Содержание в воде катионов кальция и магния придаёт воде так называемую жесткость. Сильно насыщенная солями вода, т.е. жёсткая вода причиняет массу неудобств: в ней труднее развариваются овощи и мясо, при стирке увеличивается расход мыла, накипь портит чайники и котлы. Жесткость выше 4,5 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов. А постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.
Фтор	Вода также отвечает за зубы человека. От того сколько фтора содержится в воде зависит частота заболеваемости кариесом. Считается, что фторирование воды эффективно для профилактики кариеса, особенно у детей. Однако содержание фторидов в питьевой воде выше санитарных норм оказывает вредное воздействие на здоровье человека. Фтор является активным в биологическом отношении микроэлементом, содержание которого в питьевой воде во избежание кариеса или флюороза зубов должно быть в пределах 0,7-1,5 мг/л.
Сероводород	Наличие в воде этого вещества придает воде неприятный запах, интенсифицирует процесс коррозии трубопроводов и вызывает их зарастание вследствие развития серобактерий. Сероводород оказывает на человека токсическое действие и вызывают раздражение кожи. Сероводород ядовит для живых организмов.
Мышьяк	Вызывает расстройство центральной, и особенно периферической, нервной системы с последующим развитием полиневритов. Безвредной признана концентрация мышьяка 0,05 мг/л.
Стронций	Длительное его поступление в больших количествах в организм приводит к функциональным изменениям печени.
Нитраты	Согласно современным научным данным, нитраты в кишечнике человека под влиянием обитающих там бактерий восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитратов ведет к образованию метгемоглобина и к частичной потере активности гемоглобина в переносе кислорода. Таким образом, формируется та или иная степень кислородного голодания, симптомы которого проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста. Они заболевают преимущественно при искусственном вскармливании, когда сухие молочные смеси разводятся водой, содержащей нитраты, или при употреблении этой воды для питья.
Кадмий	Кадмий накапливаясь в почках, вызывает гипертонию, ослабляет иммунитет организма, оказывает негативное воздействие на умственные способности человека, т.к. вытесняет необходимый для нормальной работы мозга цинк.
Алюминий	Накапливаясь в организме, алюминий может стать причиной старческого слабоумия, повышенной возбудимости, вызвать нарушения моторных реакций у детей, анемию, головные боли, заболевание почек, печени, колиты, неврологические изменения, связанные с болезнью Паркинсона.
Органические вещества, обусловливающие повышенное значение перманганатной окисляемости	Органические вещества, обусловливающие повышенное значение перманганатной окисляемости, отрицательно влияют на печень, почки, репродуктивную функцию, а также на центральную нервную и иммунную системы человека. Вода, имеющая перманганатную окисляемость выше 2 мг О2/л, не рекомендуется к употреблению. Токсичность вышеназванных компонентов не настолько велика, чтобы вызвать острое отравление, но при длительном употреблении воды, содержащей упомянутые вещества в концентрациях выше нормативных, может развиться хроническая интоксикация, приводящая в итоге к той или иной патологии. Следует учитывать также, что токсическое воздействие веществ может проявляться не только при оральном (через рот) поступлении их с водой, но и при всасывании через кожу в процессе гигиенических (душ, ванна) или оздоровительных (плавательные бассейны) процедур. [19]

Таким образом, чтобы ответить на вопрос о пригодности воды для питья необходимо оценить образец как минимум по вышеуказанным параметрам.

По санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна отвечать стандартам питьевой воды. Однако, как далеки эти нормы от качества горячей воды. В момент подачи горячей воды со станции температура составляет 130 градусов. Такую жару, естественно, не выдержит ни один микроб. Однако на своем пути, по ржавым и сносившимся теплосетям, жидкость не только насыщается живыми и очень вредными микроорганизмами, но и химически опасными веществами. В первую очередь – это железо, свинец, мышьяк, хром, ртуть. Главную угрозу, в первую очередь для здоровья волос и кожи, представляет активный хлор, который при высоких температурах образует в воде крайне ядовитое вещество - диоксин. Скапливаемые в горячей воде микробы и микроэлементы губительны для поврежденных участков кожаного и волосяного покрова. Кожные болезни и заболевания волос во многом становятся серьезной проблемой благодаря попаданию в пораженные участки патогенных веществ.

3.4. Оценка экологического состояния родников.

Для оценки экологического состояния родников пользуются следующими наиболее важными физико-химическими показателями состояния воды [7].

1. Температура воды – важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоёме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, различных форм щёлочности, при многих гидрохимических, гидробиологических исследованиях, при изучении тепловых загрязнений. Температура воды в водоёме является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как солнечная радиация, испарение, теплообмен с атмосферой, тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод, другими факторами.

2.Цветность.

Цветность является важным физико-химическим показателем качества питьевой воды, от которой зависят ее органолептические свойства. Цветность воды обычно обусловлена присутствием окрашенного органического вещества (главным образом гуминовых и фульвовых кислот, связанных с гумусом почвы). На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии. Она бывает также обусловлена загрязнением водоисточника промышленными стоками и может служить первым признаком возникновения опасной ситуации.

3. Прозрачность и мутность воды определяются по ее способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Вода со значительным содержанием органических и минеральных веществ становится мутной. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных.

4. 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 запаха воды при 20° и 60° С.

5. Кислотность воды- определяется рН фактором. Резкое изменение рН фактора служит причиной гибели животных организмов и растений в водной среде. Среди водных организмов много стенобиотных видов, которые могут жить только в определенном интервале рН. Стандарт для питьевой воды- рН 6,5. Для воды в хозяйственно- бытовых целях – рН 6.

6.Общая жесткость (H общ) – это природное свойство воды, обусловленное наличием в ней двухвалентных катионов (главным образом кальция и магния). Вода с жесткостью свыше 10 мг · экв/дм³ часто имеет неприятный вкус.

Для питьевых целей предпочитают воду средней жесткости, для хозяйственных и промышленных целей – мягкую воду.

7. Азотосодержащие вещества (нитраты NO3-, нитриты NO2- и аммонийные соли NH5+) почти всегда присутствуют во всех водах, включая подземные, и свидетельствуют о наличии в воде органического вещества животного происхождения. Являются продуктами распада органических примесей, образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, поступающих в неё с бытовыми сточными водами.

По нормам СанПиН ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов - 3,0 мг/л; нитратов - 45,0 мг/л.
2. Практическая часть.

2.1. Методика проведения исследования.

Исследования проводились в городе Нижнего Новгорода зимой 2018 года. 

Цель исследования: это изучить экологическое состояние родников г. нижнего Новгорода.

Объект исследования: родниковая вода.

План исследования:

1.     отбор проб воды из 5 родников, расположенных в разных частях г. Нижнего Новгорода;

2.     описание места нахождения источников и их экологическое состояние;

3.     определение гидрологического состояния родников: характер выхода и мощность родников;

4.     изучение физико-химического состава воды данных родников:

-  температура воды.

- цветность воды, используя метод визуального определения цветности. (приложение 5)

- наличие взвешенных частиц с помощью бумажного фильтра.

- прозрачность воды, используя метод Снеллена. (приложение 6)

- Запах. (приложение 7)

  - Вкус и привкус воды. (приложение 8)

  - Определение временной и постоянной жёсткости воды: с помощью раствора карбоната натрия (соды), с помощью мыла, с помощью тестовых полосок. (приложение 9)

- Определение нитритов (NO²) нитратов (NO³), общей жёсткости (GH), карбонатной жёсткости (KН), уровень pH, хлора (Cl2). (приложение 10)

При исследовании были соблюдены следующие правила:

- для получения максимально достоверного вывода брали три пробы воды, а результат рассчитывали по среднему значению;

- чем меньше времени проходит после отбора воды перед ее анализом, тем точнее результат;

- выполняли эксперименты, строго следуя методическим рекомендациям.

5. С помощью таблиц и диаграмм провести сравнительный анализ полученных результатов всех родников и сопоставить их с нормами СанПиН.

6. На основании полученных результатов составить гидрологическое описание каждого родника с рекомендациями.

7. Сделать выводы.

2.2. Описание местонахождения родников и их экологическое состояние.

Для проведения своего исследования мной были взяты 5 проб воды из источников, находящиеся в разных концах г. Нижнего Новгорода.

 Родник «Гремячие ключи» находится возле Благовещенского мужского монастыря. Вода в этом роднике вытекает под склоном. Над родником проходит автотрасса (Похвалинский съезд). В нескольких метрах от родника протекает р. Ока. Сам родник закрыт металлической решёткой, из которой торчит ржавая чугунная труба, покрытая мхом. Вода из трубы стекает сразу в почву. Место открытое, нет навеса, тем самым родник не защищён от осадков. Однако, доступ к роднику оборудован ступеньками. Территория чистая, ухоженная. На территории достаточное количество зелёных насаждений, в частности деревьев. Отсутствие навеса над родником и близость автотрассы и р. Оки не лучшим способом влияют на экологию данного родника, т.к. газы, выхлопы автотранспорта вместе с осадками, загрязнённые воды из реки Оки проникают в грунтовые воды, которыми питается данный родник.

Источник «Александровский родник» находится в низине посёлка Дубёнки. Выход воды у склона. Сам родник находится в старом деревянном домике, тем самым надёжно защищён от осадков. Вода вытекает по чугунной трубе. Труба в некоторых местах ржавая. Затем вода стекает в колодец, а из колодца течёт мелким ручьём вдоль всей деревни. Доступ к роднику с двух его сторон оборудован ступеньками, которые нуждаются в ремонте, вдоль этих ступенек встречается мусор, оставленный местными жителями. Территория окружена заросшими деревьями, бурьяном. Рядом с родником находится частный сектор двухполосная дорога (ул. Горная). Близость дачных домиков и автотрассы не лучшим способом влияют на экологию данного источника, т.к. многие садоводы используют различные удобрения и химикаты для сохранения и увеличения своего урожая, не задумываясь о том, что эти вещества вместе с водой впитываются в почву и просачиваются в грунтовые воды, а естественные очистительные системы (песок, глина, почва) не всегда в состоянии справиться с таким наплывом загрязняющих вод.

Родник «Марьин ключ» находится на территории музея - заповедника «Щелоковский хутор». Источник ухожен, само каптажное устройство спрятано в небольшой деревянный домик, из которого выходит пластиковая труба. Однако выход воды находится в открытом пространстве, что полностью не защищает источник от атмосферных осадков.  Вода из родника попадает прямо в ручей, который течёт по лесу и впадает в одно из трёх озер Щелоковского хутора. Территория чистая, окружённая лесным массивом, рядом располагаются три озера. Нахождение этого источника вблизи лесного массива положительно влияет на его экологию, т.к. деревья имеют свойство очищать воду. Доступ к роднику оборудован мостиком. Рядом находится частный сектор.

Источник «Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского». Это один из нескольких родников, которые можно встретить по Печёрскому откосу. Адрес источника: Слобода Печоры 176 - а. Он пользуется большим спросом у жителей города. Рядом с родником оборудованы купальни. Сам родник находится в домике, который защищает его от осадков. Вода вытекает из откоса по пластиковой трубе и выливается в маленький колодец, после чего уходит в землю. Окружён частными домами. Рядом находится автотрасса и река Волга, что оказывает неблагоприятное воздействие на экологию данного источника.

Источник № 5, исследованный мной, так же находится по Печёрскому откосу, около Печорского монастыря, по дороге к храму (метров 40 в глубь). Название его я не нашёл, поэтому назову его «Неизвестный». Вода выходит из откоса. Место оборудовано большим навесом, подобно веранде, тем самым предохраняет родник от осадков. Вода выливается из бетонной стены в бетонный желоб. И дальше уходит в землю.

Рядом находиться автотрасса и протекает р. Волга. В шаге от родника стоит разрушенный дом и груда строительного мусора. Все эти факторы отрицательно сказываются на экологическом состоянии родника. За родником по всему откосу растут множество деревьев, что положительно сказывается на состояние родника.

2.3. Гидрологическое исследование родников.

2.3.1. Характер выхода источника.

Определяли визуально по следующим критериям:

- вытекает спокойно;

- бурлит;

- бьёт струйками;

- фонтанирует.

Результат занесли в таблицу 1.

Таблица 1. Характер выхода источника.

«Гремячие ключи»	«Александровский родник»	«Марьин ключ»	«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»	«Неизвестный»
вода бурлит	вода вытекает спокойно	вода вытекает спокойно	вода бурлит	вода бьёт струйками

2.3.2. Определение дебита родника.

Дебит родника – это его мощность, то есть возможный расход воды.

Дебит источника рассчитывали с помощью ёмкости с известным объёмом (полтора литровая бутылка ёмкостью 1, 5 литров) и секундомера (время измеряется до одной сотой секунды). Брали три пробы: засекали время, за которое заполнится ёмкость, проделывая операцию три раза. Вычисляли дебит источника для каждой пробы по формуле: V : t = D.

Далее – вычислили среднюю величину и рассчитали расход воды за час, за сутки. (приложение 11)

Результаты измерений представлены в таблице 2.

Таблица 2. Дебит родников.

	«Гремячие ключи»	«Александровский родник»	«Марьин ключ»	«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»	«Неизвестный»
Расход воды за секунду	0, 23 л/сек	0, 16 л/сек	0, 18 л/сек	0, 19 л/сек	0, 24 л/сек
Расход воды за час	828 л/час	576 л/час	648 л/час	684 л/час	864 л/час
Расход воды за сутки	19872 л/сут.	13824 л/сут.	15552 л/сут.	16 416 л/сут.	20736 л/сут.

Если сложить суточный расход этих пяти родников и разделить на суточную потребность человека в питьевой воде, то получается, что эти родники способны удовлетворить потребность в питьевой воде у 43 200 человек, что соответствует 3% жителей от всего населения г. Нижнего Новгорода. А если учесть, что в нашем городе число родников, ключей, источников насчитывается несколько сотен, то я предполагаю, что теоретически подземные воды могут полностью удовлетворить потребность в питьевой воде у всего населения г. Нижнего Новгорода. А на практике получается всё на оборот. И главная причина – это загрязнение водных источников. Вот и я решил проверить экологическое состояние данных родников.

2.4. Физико-химический анализ воды.

2.4.1. Температура воды.

Температуру определяли сразу после отбора пробы термометром с ценой деления 0, 1 С.

Термометр держали в воде не менее 5 минут. Для питьевой воды гос. стандартом определяется температурный предел 7 – 12 градусов.

Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Температура воды.

«Гремячие ключи»	«Александровский родник»	«Марьин ключ»	«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»	«Неизвестный»
7 С	8 С	7, 5 С	7 С	8 С

 

2.4.2. Цветность.

Для определения цветности использовали метод визуального определения цветности. (приложение 5)

Результат записали в таблицу 5.

 Таблица 5. Цветность обследуемых источников.

	Окрашивает сбоку	Окрашивает сверху	Цветность в градусах
«Гремячие ключи»	нет	нет	0
«Александровский родник»	нет	нет	0
«Марьин ключ»	нет	нет	0
«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»	нет	нет	0
«Неизвестный»	нет	нет	0

Цвет питьевой воды не должен превышать 40 градусов по этой шкале.

Таким образом, можно сделать вывод, что вода из всех пяти источников по цвету пригодна для питья.

2.4.3. Наличие взвешенных частиц.

Для анализа мы взяли по полтора литра каждой пробы воды. Пропустили её через бумажный фильтр, затем фильтр высушили и определили наличие или отсутствие взвешенных частиц.

Результаты занесли в таблицу 6.

 

 

 

 

Таблица 6. Наличие взвешенных частиц.

«Гремячие ключи»	«Александровский родник»	«Марьин ключ»	«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»	«Неизвестный»
взвешенные частицы отсутствуют	взвешенные частицы отсутствуют	взвешенные частицы отсутствуют	незначительное количество взвешенных частиц	значительное количество взвешенных частиц

Как видно из таблицы, в образцах воды №1, №2, №3, взвешенных частиц не обнаружено. Однако, полностью утверждать, что взвешенных частиц нет, я не могу, т.к. некоторые частицы невозможно увидеть человеческим взглядом, а для их обнаружения нужен более полный анализ. А вот в пробах № 4 и № 5 взвешенные частицы присутствуют. При чём в пробе № 5 взвешенных частиц в разы больше, чем в пробе № 4. В пробе № 4 незначительное количество взвешенных частиц.

2.4.4. Прозрачность.

Для определения прозрачности я использовал метод Снеллена. (приложение 6)

Результаты исследования представлены в диаграмме 1.

Как показывает диаграмма, высота водного столба, через который хорошо просматривается текст, у всех источников довольно высокая, более 30 см, а это значит, что вода прозрачная, что делает воду из всех обследуемых источников пригодной для питья.

Прозрачность питьевой воды по шрифту должен быть не менее 30 см.

2.4.5. Запах.

Для определения запаха я использовал органолептический метод. (приложение 7)

Результаты исследования представлены в диаграмме 2.

Глядя на диаграмму 2, мы видим, что только вода из двух источников, а именно «Марьин ключ» и родник «Преподобного схимонаха Иоасифа Печорского» по всем трём нормативам пригодна для питья. Вода же из источников «Гремячие ключи», «Александровский родник» и родник по Печорскому откосу пригодна для питья только по данным СанПина и Европейского Экономического Сообщества, по нормативам же Всемирной организации здравоохранения такую воду пить не рекомендуется.

 

 

 

2.4.6. Вкус и привкус воды.

Для определения вкуса и привкуса я использовал органолептический метод. (приложение 8)

Были получены следующие результаты: в роднике «Александровский родник» и в роднике «Неизвестный» вкус и привкус воды отсутствует до нагревания воды и после нагревания воды. А вот в родниках: «Гремячие ключи», «Марьин ключ» и «Преподобного схимонаха Иоасифа Печорского» появилась слабая интенсивность вкуса после нагревания воды. Вкус сладковатый.

Как видно, из диаграммы 3, вода из источников: «Александровский родник» и «Неизвестный» соответствует всем нормативным документам. А вот вода из источников «Гремячие ключи», «Марьин ключ» и родника «Преподобного схимонаха Иоасифа Печорского» соответствует норме только по нормативам СаНПина и Европейского Экономического Сообщества, а вот по нормативам ВОЗ такую воду пить не рекомендовано.

 

2.4.7. Определение жёсткости воды.

Жёсткость воды я определял тремя разными способами:

·                    с помощью раствора карбоната натрия (соды);

·                    с помощью мыла;

·                    с помощью тестовых полосок. (приложение 9)

В первом случае получил следующий результат: во всех образцах при контакте с раствором карбоната натрия образовалась помутнение и выпал осадок. Это говорит о том, что вода жёсткая, а в осадке содержится карбонат кальция или магния.

Во втором случае получил следующий результат: во всех образцах мыло не растворилось, а образовались нерастворимые соединения в виде хлопьев разной интенсивности. Это говорит о том, что вода во всех, взятых мной, источниках жёсткая.

2.4.8. Определение нитритов (NO²) нитратов (NO³), общей жёсткости (GH), карбонатной жёсткости (KН), уровень pH, хлора (Cl2).

Для определения нитритов, нитратов, общей и карбонатной жёсткости, уровня pH и хлора я использовал экспресс-тесты для аквариумов. (приложение 10) Результаты занёс в таблицу 7.

Таблица 7.

	хлора (Cl2).	уровень pH	карбонатной жёсткости (KН)		нитритов (NO²)
«Гремячие ключи»	0	8	20		________
«Александровский родник»	0	8	20		1 мг/л
«Марьин ключ»	0	8	20		_______
«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»	0	8	20		_______
«Неизвестный»	0	8	20		1 мг/л
Норма	≤350 мг/л	6 - 9	Очень мягкая	0 – 1,5	3 мг/л;
			Мягкая	1,5 – 4,0
			Средняя жёсткость	4,0 – 8,0
			Жёсткая	8,0 – 12,0
			Очень жёсткая	Более 12,0

Данная таблица показывает, что ионы хлора во всех образцах отсутствуют, уровень pH воды в пределах нормы, количество нитритов так же в пределах нормы.

Карбонатная жёсткость, т.е. временная, которая может меняться, например, при кипячении, довольно жёсткая. Это говорит о том, что в воде присутствуют завышенное количество солей калия и магния, которые при кипячении выпадают в осадок.

Что касается общей жёсткости, т.е. постоянной, то в диаграмме 4 мы видим, в образцах 3 и 4 вода жёсткая и приближена к норме, а в остальных образцах очень жёсткая, что превышает норму больше, чем в два раза.  Это говорит о том, что воду из данных источников не рекомендуется пить без предварительного смягчения, например, её можно прокипятить. Постоянное употребление жёсткой воды в пищу может негативно сказаться на здоровье человека, в частности стать причиной образования камней в почках.

Содержание нитратов в исследуемых источниках показывает диаграмма 5. Таким образом, мы видим, что в воде из источников: «Гремячие ключи» «Александровский родник» содержание нитратов в разы превышает все нормативы. Следовательно, воду из этих источников пить нельзя. В остальных же источниках, содержание нитратов в пределах нормы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Гидрологическое описание родников.

Источник № 1

Название	«Гремячие ключи»
Место нахождение	Нижний Новгород. В овраге вблизи Похвалинского съезда, недалеко от Благовещенского мужского монастыря.
Экологическое состояние	Родник протекает под автотрассой (Похвалинский съезд). В нескольких метрах от родника протекает р. Ока. Сам родник закрыт металлической решёткой, из которой торчит ржавая чугунная труба, покрытая мхом. Вода из трубы стекает сразу в почву. Место открытое, нет навеса, тем самым родник не защищён от осадков. Однако, доступ к роднику оборудован ступеньками. Территория чистая, ухоженная. На территории достаточное количество зелёных насаждений, в частности деревьев. Отсутствие навеса над родником и близость автотрассы и р. Оки не лучшим способом влияют на экологию данного родника, т.к. газы, выхлопы автотранспорта вместе с осадками, загрязнённые воды из реки Оки проникают в грунтовые воды, которыми питается данный родник.
Выход воды на поверхность	Вода выходит из-под горы под автотрассой и стекает сразу в почву. Характер выхода: вода бурлит.
Характер источника	Пресный. Холодный
Мощность источника	0,23 л/с. 19872 л/сут.
Физические показатели воды	средняя температура – 7 0 С
Органолептические показатели воды:	На внешний вид вода – чистая, бесцветная, без осадка и запаха. Взвешенных частиц не обнаружено. При дальнейшем исследовании: вода прозрачная, запах сразу не ощущается, но обнаруживается при нагревании. Появляется слабая интенсивность вкуса, привкус сладковатый.
Химические показатели воды:	1.нитриты- не обнаружены 2.нитраты – 150 (норма 45-50) 3. уровень pH 8 (норма) 4. жёсткость – довольно жёсткая и составляет 16 (норма 7) 5. хлор - отсутствует 6. соли калия и магния – присутствуют в большом количестве

Исходя из вышеописанного родника можно сделать вывод, что по органолептическим показателям вода чистая и пригодная к употреблению. Однако по химическому составу я бы не рекомендовал употреблять эту воду, т.к. повышенное содержание нитратов и высокая жёсткость воды негативно сказывается на здоровье человека, в частности может привести к кислородному голоданию органов, накоплению солей в организме, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

С точки зрения экологии, я считаю, что данный родник нужно обустроить: заменить старую чугунную трубу на пластиковую и перенести родник в домик, чтобы максимально защитить родник от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды: от осадков, от вредных выхлопов автотранспорта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источник 2

Название	«Александровский родник»
Место нахождение	В низине п. Дубёнки г. Нижнего Новгорода.
Экологическое состояние	Сам родник находится в старом деревянном домике, тем самым надёжно защищён от осадков. Вода вытекает по чугунной трубе. Труба в некоторых местах ржавая. Доступ к роднику с двух его сторон оборудован ступеньками, которые нуждаются в ремонте, вдоль этих ступенек встречается мусор, оставленный местными жителями. Территория окружена заросшими деревьями, бурьяном. Рядом с родником находится частный сектор и двухполосная дорога (ул. Горная). Близость дачных домиков и автотрассы не лучшим способом влияют на экологию данного источника, т.к. многие садоводы используют различные удобрения и химикаты для сохранения и увеличения своего урожая, не задумываясь о том, что эти вещества вместе с водой впитываются в почву и просачиваются в грунтовые воды, а естественные очистительные системы (песок, глина, почва) не всегда в состоянии справиться с таким наплывом загрязняющих вод.
Выход воды на поверхность	Вода вытекает из-под горы и впадает в ручей, который проходит вдоль деревни. Характер выхода: вода вытекает спокойно.
Характер источника	Пресный. Холодный
Мощность источника	0,16 л/с. 13824 л/сут.
Физические показатели воды	средняя температура – 8 0 С
Органолептические показатели воды:	На внешний вид вода – чистая, бесцветная, без осадка и запаха. Взвешенных частиц не обнаружено. При дальнейшем исследовании: вода прозрачная, запах сразу не ощущается, но обнаруживается при нагревании. Вкус не ощущается.
Химические показатели воды:	1.нитриты- в пределах нормы 2.нитраты – 250 (норма 45-50) 3. уровень pH 8 (норма) 4. жёсткость – довольно жёсткая и составляет 16 (норма 7) 5. хлор - отсутствует 6. соли калия и магния – присутствуют в большом количестве.

  Исходя из вышеописанного родника можно сделать вывод, что по органолептическим показателям вода чистая и пригодная к употреблению. Однако по химическому составу я бы не рекомендовал употреблять эту воду, т.к. повышенное содержание нитратов и высокая жёсткость воды негативно сказывается на здоровье человека, в частности может привести к кислородному голоданию органов, накоплению солей в организме, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

С точки зрения экологии, я считаю, что данный родник нужно обустроить: заменить старую ржавую чугунную трубу на пластиковую, отремонтировать все ступеньки к подходу родника. Местным жителям нужно задуматься о целесообразности использования тех или иных препаратов для сохранности и увеличения своего урожая, т.к. внося в почву или обрабатывая растение тем или иным веществом, это вещество вместе с осадками попадает в почву, а затем в подземные воды, которые питают данный источник. Поставить урны рядом с источником, чтобы не валялся мусор на его территории.

Источник № 3

Название	«Марьин ключ»
Место нахождение	Нижний Новгород. Территория музея – заповедника «Щелоковский хутор».
Экологическое состояние	Источник ухожен, само каптажное устройство спрятано в небольшой деревянный домик, из которого выходит пластиковая труба. Однако выход воды находится в открытом пространстве, что полностью не защищает источник от атмосферных осадков.  Вода из родника попадает прямо в ручей, который течёт по лесу и впадает в одно из трёх озер Щелоковского хутора. Территория чистая, окружённая лесным массивом, рядом располагаются три озера. Нахождение этого источника вблизи лесного массива положительно влияет на его экологию, т.к. деревья имеют свойство очищать воду. Доступ к роднику оборудован мостиком. Рядом находится частный сектор.
Выход воды на поверхность	Вода вытекает с откоса и впадает в ручей, текущий по лесу и впадающий в одно из трёх озёр, находящихся на территории Щелоковского хутора. Характер выхода: вода вытекает спокойно.
Характер источника	Пресный. Холодный
Мощность источника	0,18 л/с. 15552 л/сут.
Физические показатели воды	средняя температура – 7,5 0 С
Органолептические показатели воды:	На внешний вид вода – чистая, бесцветная, без осадка и запаха. Взвешенных частиц не обнаружено. При дальнейшем исследовании: вода прозрачная, запах не ощущается, при нагревании воды появляется слабая интенсивность вкуса, привкус сладковатый.
Химические показатели воды:	1.нитриты- не обнаружено 2.нитраты – 50 (норма 45-50) 3. уровень pH 8 (норма) 4. жёсткость – жёсткая и составляет 8 (норма 7) 5. хлор - отсутствует 6. соли калия и магния – присутствуют в небольшом количестве

  Исходя из вышеописанного родника можно сделать вывод, что по органолептическим показателям вода чистая и пригодная к употреблению. Однако по химическому составу я бы не рекомендовал употреблять эту воду без предварительного кипячения, т.к. высокая жёсткость воды негативно сказывается на здоровье человека, в частности может привести к накоплению солей в организме, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

С точки зрения экологии, я считаю, что данный родник нужно обустроить: построить какой-нибудь навес над местом выхода воды. Местным жителям нужно задуматься о целесообразности использования тех или иных препаратов для сохранности и увеличения своего урожая, т.к. внося в почву или обрабатывая растение тем или иным веществом, это вещество вместе с осадками попадает в почву, а затем в подземные воды, которые питают данный источник.

 

 

 

Источник № 4

Название	«Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского»
Место нахождение	г. Нижний Новгород. Слобода Печеры 176 – а.
Экологическое состояние	Сам родник находится в домике, который защищает его от осадков. Вода вытекает из откоса по пластиковой трубе и выливается в маленький колодец, после чего уходит в землю. Окружён частными домами. Рядом находится автотрасса и река Волга, что оказывает неблагоприятное воздействие на экологию данного источника.
Выход воды на поверхность	Вода выходит из-под горы и впадает в колодец, после чего уходит в землю. Характер выхода: вода бурлит.
Характер источника	Пресный. Холодный
Мощность источника	0,19 л/с. 16416 л/сут.
Физические показатели воды	средняя температура – 7 0 С
Органолептические показатели воды:	На внешний вид вода – чистая, бесцветная, без осадка и запаха. Обнаружено незначительное количество взвешенных частиц, которые остались при процеживании воды на бумажном фильтре. При дальнейшем исследовании: вода прозрачная, не ощущается. Однако при нагревании появляется слабая интенсивность вкуса, привкус сладковатый.
Химические показатели воды:	1.нитриты- не обнаружено 2.нитраты – 25 (норма 45-50) 3. уровень pH 8 (норма) 4. жёсткость – достаточно жёсткая и составляет 8 (норма 7) 5. хлор - отсутствует 6. соли калия и магния – присутствуют в небольшом количестве

 

Исходя из вышеописанного родника можно сделать вывод, что по органолептическим показателям вода чистая и пригодная к употреблению. Однако по химическому составу я бы не рекомендовал употреблять эту воду без предварительного кипячения, т.к. высокая жёсткость воды негативно сказывается на здоровье человека, в частности может привести к накоплению солей в организме, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

Источник № 5

Название	«Неизвестный»
Место нахождение	г. Нижний Новгород. Около Гребного канала по Печёрскому откосу в метрах 40 от Печерского монастыря.
Экологическое состояние	Место источника оборудовано большим навесом, подобно веранде, тем самым предохраняет родник от осадков. Вода выливается из разрушенной бетонной стены в бетонный желоб. И дальше уходит в землю. Рядом находиться автотрасса и протекает р. Волга. В шаге от родника стоит разрушенный дом и груда строительного мусора. Все эти факторы отрицательно сказываются на экологическом состоянии родника. За родником по всему откосу растут множество деревьев, что положительно сказывается на состояние родника.
Выход воды на поверхность	Вода выходит из-под горы и впадает в бетонный желоб, после чего уходит в землю. Характер выхода: вода бьёт струйками.
Характер источника	Пресный. Холодный
Мощность источника	0,24 л/с. 20736 л/сут.
Физические показатели воды	средняя температура – 8 0 С
Органолептические показатели воды:	На внешний вид вода – чистая, бесцветная, без осадка и запаха. При процеживании воды через бумажный фильтр, обнаружилось достаточное количество взвешенных частиц.  При дальнейшем исследовании: вода прозрачная, запах сразу не ощущается, но обнаруживается при нагревании. Вкус не ощущается.
Химические показатели воды:	1.нитриты- в пределах нормы 2.нитраты – 45 (норма 45-50) 3. уровень pH 8 (норма) 4. жёсткость – довольно жёсткая и составляет 16 (норма 7) 5. хлор - отсутствует 6. соли калия и магния – присутствуют в большом количестве

  Исходя из вышеописанного родника можно сделать вывод, несмотря на то, что в воде попадается мусор, по органолептическим показателям вода чистая, и пригодная к употреблению. Однако по химическому составу я бы не рекомендовал употреблять эту воду, т.к. высокая жёсткость воды негативно сказывается на здоровье человека, в частности может привести к накоплению солей в организме, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

С точки зрения экологии, я считаю, что данный родник нужно обустроить: врезать пластиковую трубу, по которой бы могла стекать вода. Убрать или достроить разрушенный дом, освободить окружающую территорию от строительного мусора, поставить урны для мусора. Местным жителям нужно задуматься о целесообразности использования тех или иных препаратов для сохранности и увеличения своего урожая, т.к. внося в почву или обрабатывая растение тем или иным веществом, это вещество вместе с осадками попадает в почву, а затем в подземные воды, которые питают данный источник.

 

Вывод.

Изучив экологическое состояние пяти родников, которые находятся в г. Нижнем Новгороде и пользуются спросом у местных жителей, можно сделать вывод, что пробы воды, взятые из этих источников (не учитывая химический и бактериальный анализ воды) не соответствуют нормам СанПиН Питьевая вода 2.1.4.1074-01. Несмотря на то, что на внешний вид вода из всех источников чистая, бесцветная, без осадка и запаха, вода имеет довольно высокую временную и постоянную жёсткость. В пробах воды, взятых из источников «Марьин ключ», который находится по Похвалинским съездом, и «Александровский родник», находящийся в посёлке Дубёнки, обнаружено повышенное содержание нитратов. В пробах воды, взятых из источников «Преподобного схимонаха Иоасифа Печорского» и «Неизвестный», которые находятся по Печорскому откосу, при процеживании были обнаружены взвешенные частицы.

Само экологическое состояние родников и их территорий желает быть лучшим.

Таким образом, мне бы хотелось сделать несколько рекомендаций:

1.     провести осмотр СЭС родников и сделать анализ воды каждого из них на

полный химический и бактериологический анализы:

а) при обнаружении в воде вредных для здоровья человека компонентов, например, кишечной палочки и т.п., следует принять меры по очищению данного источника или закрыть (запретить брать воду для питьевых целей), во избежание заболеваний среди населения;

б) если в источнике вода чистая и пригодная для питья, то необходимо принять меры для сохранения такого состояния воды и в дальнейшем, для улучшения экологического состояния родника:

Ø оградить незакрытые источники закрытым навесом, чтобы защитить его от

   осадков; старые развалившиеся ограждения сменить на новые;

Ø старые ржавые трубы сменить на новые пластиковые, т.к. ржавчина может

     попасть в воду, тем самым не лучшим способом повлиять на качество питьевой воды;

Ø недалеко от источников поставить урны для мусора, лавочки;

Ø сделать удобный подход к источнику (отремонтировать ступеньки к источнику «Александровский родник» в пос. Дубёнки);

Ø около источников можно установить плакаты, призывающие людей к охране

   источников;

Ø призвать учащихся школ и студентов заботиться об источниках, благоустраивать их, очищать от мусора;

Ø провести беседу с местными жителями, у которых есть огороды и садовые участки о целесообразности использования тех или иных химикатов и удобрений, которыми они пользуются для сохранения и улучшения своих урожаев.

Конечно, моя научная работа – это, всего лишь, маленькая часть изучения данной проблемы, т.к. на территории г. Нижнего Новгорода находятся несколько сотен родников и некоторые из них затоптаны, заброшены. Чтобы оценить весь масштаб проблемы, нужно обследовать и остальные родники. Поэтому, я и в дальнейшем продолжу свою работу по изучению экологического состояния родников своего города и области, чтобы представлять полную картину о состоянии подземных источников своего города.

Для меня очень важно, какую воду пью я и мои родные. Тем более, родники – наше национальное богатство. Мы должны сохранить его, сделать доступным, окружить заботой и вниманием это дивное творение природы.

Вывод по работе.

Изучая литературу по данной проблеме, я рассмотрел следующие вопросы: водные ресурсы своего города, их экологическое состояние на сегодняшний день, основные загрязнители водных ресурсов, что представляет из себя и какими водами питается родник, критерии качества и санитарные нормы питьевой воды; изучил и составил методику проведения опытов определения физико-химического состава воды; на основе изученных методик провёл анализ проб воды, взятых мной из пяти источников, которые располагаются в черте г. Нижнего Новгорода; оценил экологическое состояние данных источников, предоставил рекомендации по улучшению их экологического состояния.

Самое поверхностное краткое рассмотрение состояния водотоков показывает, что они испытывают давление промышленного, сельскохозяйственного, коммунального хозяйства и их самоочищающие возможности на пределе, а в ряде случаев полностью исчерпаны. Очистительные системы не всегда справляются с таким наплывом загрязнённых наземных вод. От этого страдают не только наземные воды и подземные воды, которыми питаются родники.

Проделав свою практическую работу, я ещё раз убедился в том, что вода, которую мы пьём имеет большое значение для здоровья человека, а именно наличие тех или иных веществ, превышающих норму, может пагубно влиять на наше здоровье, вызвать тяжёлые заболевания.  

Читая литературу, я узнал много нового для себя и интересного о проблемах загрязнения водных объектов. Моя практическая работа посвящена изучению экологического состояния источников г. Нижнего Новгорода, из которых люди берут воду для питьевых целей. К сожалению, несмотря на большой объём воды не все источники, исследуемые мной можно использовать для питьевых целей. В источниках «Марьин ключ» и «Александровский родник» я обнаружил большое количество нитратов, которые в разы превышает норму. Кроме того, вода из всех источников довольно жёсткая, что не позволяет постоянно употреблять её в питьевых целях без специальной обработки.

Из вышесказанного я с уверенностью могу сказать, что моя гипотеза, которую я выдвигал, а именно: в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению, и это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья, подтвердилась.

Я считаю, что задачи, которые перед собой ставил выполнил, цель достигнута.

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы.

1.     Балашова Э.Г., Бирюкова Л.А., Гладкий Ю.А., Капустин А.П. "Родники Горьковской области". Горьковский областной совет Всероссийского общества охраны природы, Горький, 1984 г.

2.     Богатырёв В. Р. "Ресурсология. Часть 1", Н. Новгород, 1999 г.

3.     Богдановский А.В. Химическая экология: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1994.

4.     Буйволов Ю.А. Физико- химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие. М.: Экосистема,2000.

5.     Вернадский В. И. "История природных вод", 1933 г.

6.     Вода питьевая. Методы анализа. Справочник. М.:1998.

7.     Воскресенская О.Л. Контрольно-измерительные материалы по экологии: олимпиады и конференции/ О.Л. Воскресенская и др.- Волгоград: Учитель, 2008. – 167с.

8.     Демина Т. А. "Экология, природопользование, охрана окружающей среды".

9.     Дронов В.П., Баринова И. И., Ромм В.Я., Лобжанидзе А.А. География России: Учебник для 8-9 классов общеобразовательных учреждений: в 2-х книгах. Книга 1: Природа, население, хозяйство. 8 класс/ М.: Дрофа 2004.

10. Муравьев А. Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. - СПб.: «Крисмас+», 2004.

11. Мухин В. Пульсирующее чудо. – Спас-Клепики: ГУП РО «Клепиковская типография», 2003. – 152 с.

12.  Попова Т.А. Экология в школе. Мониторинг природной среды: методическое пособие. –М.: ТЦ Сфера, 2005.

13. Резников А. А. Методы анализа природных вод. – М.: Изд-во «Недра», 1970 г., 488 с.

14. Фёдорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М.: Владос,2003.

15.  Чаус Б.Ю. Чаус З. А. Изучаем родник. Географические наблюдения. Стерлитамак-2005.

16.  Энциклопедический словарь юного географа-краеведа. Сост. Карпов Г.В. – М.: Педагогика, 1981.

Интернет-ресурсы:

17. http://fb.ru/article/272449/normyi-kachestva-pitevoy-vodyi-gost-sanpin-programma-kontrolya-kachestva

18. http://mibio.ru/docs/110/sanpin_2.1.4.1074-01_pitevaya_voda._gigienicheskie_trebovaniya_k_kachestvu_vodi.pdf

19. https://studfiles.net/preview/5162894/page:3/

 

 

 

 

Приложение № 1

 

 

Приложение № 2

 

Приложение № 3

Приложение № 4

Таблица 1

Качество питьевой воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01.

Показатели	Единицы измерения	Нормативы (предельно допустимые концентрации), не более
Запах	баллы	2
Привкус	баллы	2
Цветность	градус	20
Мутность	ЕМФ (единицы мутности по формазину)	2,6
рН	единица рН	6-9
Железо	мг/л	0,3
Жёсткость общая	ммоль/л	7,0
Перманганатная окисляемость	мг/л	5,0
Хлориды	мг/л	350
Медь (суммарно)	мг/л	1,0
Фториды	мг/л	1,2
Марганец (суммарно)	мг/л	0,1
Нитрит	мг/л	3,0
Нитраты	мг/л	45
Сероводород и сульфиды	мг/л	0,003
Сульфаты	мг/л	500
Нефтепродукты (суммарно)	мг/л	0,1
Сухой остаток	мг/л	1000
Алюминий	мг/л	0,5
Фенольный индекс	мг/л	0,25
Цианиды	мг/л	0,035
Селен (суммарно)	мг/л	0,01
Мышьяк (суммарно)	мг/л	0,05
Молибден (суммарно)	мг/л	0,25
Свинец (суммарно)	мг/л	0,03
Бериллий	мг/л	0,0002
Цинк	мг/л	5,0
Бор (суммарно)	мг/л	0,5
Суммарная объёмная активность альфа-излучающих	Бк/л	0,1
Суммарная объёмная активность бета-излучающих	Бк/л	1,0
Общее микробное число	число образующих колоний бактерий в 1 мл	не более 50
Общие коли формные бактерии	КОЕ/100 мл	отсутствие
Термотолерантные коли формные бактерии	КОЕ/100 мл	отсутствие

 

Таблица 2

Показатели качества, проверяемые при анализе воды	Предельно допустимая концентрация
	СанПиН Питьевая вода 2.1.4.1074-01	Европейское Экономическое сообщество	Всемирная Организация здравоохранения, Женева
1.     Органолептические показатели воды
Запах, в баллах	не более 2	2-3	отсутствие
Привкус, в баллах	не более 2	2	отсутствие
Цветность, в градусах	не более 20	20	15
Мутность, ЕМФ, мг/л	2,6	1,0	2,0
2.     Показатели, определяемые при химическом анализе воды
Водородный показатель (рН)	6,0 - 9,0	6,2 - 8,5	6,5 - 8,5
Общая жёсткость, мг-экв/л	7,0	2,9	2,5
Общее содержание (по Na Cl) мг/л	1000	не норм.	не норм.
Железо общее/растворённое, мг/л	0,3	0,2	0,3
Хлориды, мг/л	350	250	250
Сульфаты, мг/л	500	250	250
Марганец, мг/л	0,1	0,05	0,1
Кальций, мг/л	180	100	135
Нитраты, мг/л	45,0	50,0	50,0
Фториды, мг/л	1,2-1,5	0,7-1,5	1,5
Медь, мг/л	1,0	не норм.	1,0
Окисляемость перманганатная, мг/л	5,0	5,0	не норм.
Щелочность общая, мг-экв/л	не норм.	не норм.	не норм.
Щелочность гидрокарбонатная, мг/л	1000	не менее 30	не норм.
Сульфиды, мг/л	0,003	не норм.	не норм.
Аммоний, мг/л	2,5	не норм.	1,5

 

Приложение № 5

Метод визуального определения цветности, который заключается в качественной характеристике цвета воды в пробирке.

Описание метода:

1. заполнить пробирку водой до высоты 10-12 см;

2. определить цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном);

3. отметить наиболее подходящий оттенок из таблицы 3 и определить цветность в градусах.

Таб. 3 Определение цветности

Окрашивает сбоку	Окрашивает сверху	Цветность в градусах
нет	нет	0
нет	едва заметное бледно-желтоватая	10
нет	очень слабое желтоватое	20
едва уловимое бледно- желтоватое	желтоватое	40
более заметное бледно-желтоватое	слабо жёлтое	50
очень бледно-жёлтое	жёлтое	100
бледно-зеленоватое	Интенсивно - жёлтое	150

 

Приложение № 6

Метод Снеллена – это метод количественного определения прозрачности, основанный на измерении высоты водяного столба, при которой еще можно визуально прочесть черный шрифт высотой 3,5 мм и шириной линии 0,35 мм на белом фоне.

Оборудование:

- образец шрифта, образец исследуемой воды;

- цилиндр, высотой не менее 30 см.

Выполнение анализа:

- пробу воды тщательно взболтать;

- налить воду в цилиндр на высоту, предположительно отвечающую прозрачности воды;

- поставить цилиндр неподвижно над шрифтом так, чтобы он находился в 4 см от дна. Смотря сверху через толщу воды, добавлять или отливать воду для нахождения предельной высоты столба воды, при которой чтение шрифта ещё возможно.

Прозрачность по Снеллену выражается в сантиметрах, высота столба с точностью до 0,5 см.

Результат сопоставить с таблицей 4.

 

 

 

 

 

 

 

Таб. 4 Взаимосвязь прозрачности с содержанием взвешенных веществ.

Прозрачность	По шрифту Снеллена	Содержание взвеси, мг/дм3
Прозрачная Слабомутная Среднемутная Мутная Очень мутная	более 30 25 – 30 20 – 25 10 – 20 менее10	менее 5 5 – 20 20 – 50 50 – 300 более 300

Приложение № 7

Органолептический метод определения запаха. (ГОСТ 3351)

Оборудование:

1.колбы плоскодонные с притертыми пробками, вместимостью 250-350 см3;

2.стекло часовое;

3.баня водяная.
Выполнение анализа происходит в два этапа.
1. Определение запаха при 20 °С.

В колбу с притертой пробкой вместимостью отмеривают 100 см3 испытуемой воды температурой 20 °С. Колбу закрывают пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность запаха.
2. Определение запаха при 60 °С

В колбу отмеривают 100 см3 испытуемой воды. Горлышко колбы закрывают часовым стеклом и подогревают на водяной бане до 50-60 °С. Содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями.

Сдвигая стекло в сторону, быстро определяют характер и интенсивность запаха.

Характер запаха определяют по таблице 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таб. 5 Характер и обозначение запахов естественного происхождения

Символ	Характер запаха
А Б Г Д З П Р С Т Н	Ароматный Болотный Гнилостный Древесный Землистый Плесневый Рыбный Сероводородный Травянистый Неопределенный

Интенсивность запаха воды определяют и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям табл.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха, 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

Приложение № 8

Органолептический метод определения вкуса и привкуса. (ГОСТ 3351)

Вкус и привкус также определяют по 5-бальной шкале.

Различают 4 вида вкуса: соленый, горький, сладкий, кислый. Остальные виды вкусовых ощущений называют привкусами (щелочной, железистый, металлический, вяжущий и др.) Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса.

Проведение испытания:

1.испытуемую воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживают 3-5 с;

2. интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям табл.7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер проявления вкуса и привкуса	Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет	Вкус и привкус не ощущаются	0
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья	4
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению	5

 

 

Приложение № 9

Методика определения жёсткости воды.

Метод № 1: с помощью использования карбоната натрия.

Выполнение анализа:

В колбу 100 мл воды добавить раствор соды.

Если вода жёсткая, то появляется помутнение, затем выпадает осадок.

Если вода мягкая, то помутнения не происходит.

Метод № 2: с помощью использования мыльного раствора.

Выполнение анализа:

В колбу 100 мл воды добавить мыльный раствор, встряхнуть колбу и наблюдать за образованием пены. Если вода жёсткая, то в воде образуются хлопья и клейкий налёт. Если вода мягкая, то образуется однородный раствор со слоем пены на поверхности.

Метод № 3 Экспресс-тесты для аквариумов. Этот способ основан на методе титрования.

Выполнение анализа: в образцы с водой на несколько секунд поместить тестовые полоски. Через некоторое время сравнить результаты со шкалой измерений.

Полученные измерения соотнести с таблицей 8.

Таблица 8. Классификация воды по жесткости.

Группа воды	Единица измерения, ммоль/ л
Очень мягкая	0 – 1,5
Мягкая	1,5 – 4,0
Средняя жёсткость	4,0 – 8,0
Жёсткая	8,0 – 12,0
Очень жёсткая	Более 12,0

 

Приложение № 10

Методика определения нитритов (NO²) нитратов (NO³), общей жёсткости (GH), карбонатной жёсткости (KН), уровень pH, хлора (Cl2).

 

В данной методике использовались экспресс-тесты для аквариумов. Этот способ основан на методе титрования (метод количественного анализа, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом)

Выполнение анализа: в образцы с водой на несколько секунд поместили тестовые полоски. Через некоторое время сравнили результаты со шкалой измерений.

 

 

 

 

 

 

 

Приложение № 11

Определение дебита (мощности) родника.

1.  Источник «Гремячие ключи».

Проба 1:

V = 1, 5 литра, t = 6, 5 сек.,

D = 1, 5 : 6, 5 = 0, 23 л/сек

Проба 2:

V = 1, 5 литра, t = 6, 8 сек.,

D  = 1, 5 : 6, 8 = 0, 22 л/сек

Проба 3:

V = 1, 5 литра, t = 6, 7 сек.,

D  = 1, 5 : 6, 5 = 0, 23 л/сек

Далее вычисляем средний дебит:

D (ср) = (D (1) + D (2) + D (3)) : 3 = 0, 23 л/сек

Далее вычисляем расход воды за час.

1 час = 3600 сек

3600 * 0, 23 = 828 л/час

Далее вычисляем расход воды за сутки.

828 * 24 = 19872 литров в сутки.

 

2.  Источник «Александровский родник».

Проба 1:

V = 1, 5 литра, t = 9, 5 сек.,

D = 1, 5 : 9, 5 = 0, 16 л/сек

Проба 2:

V = 1, 5 литра, t = 9, 4 сек.,

D = 1, 5 : 9, 4 = 0, 16 л/сек

Проба 3:

V = 1, 5 литра, t = 9, 5 сек.,

D = 1, 5 : 9, 5 = 0, 16 л/сек

Далее вычисляем средний дебит:

D (ср) = (D (1) + D (2) + D (3)) : 3 = (0, 16 + 0, 16 + 0, 16) : 3 = 0, 16 л/сек

Далее вычисляем расход воды за час.

1 час = 3600 сек

3600 * 0, 16 = 576 л/час

Далее вычисляем расход воды за сутки.

576 * 24 = 13824 литра в сутки.

 

3.  Родник «Марьин ключ».

Проба 1:

V = 1, 5 литра, t = 8 сек.,

D = 1, 5 : 8 = 0, 19 л/сек

Проба 2:

V = 1, 5 литра, t = 8, 4 сек.,

D = 1, 5 : 8, 4 = 0, 18 л/сек

Проба 3:

V = 1, 5 литра, t = 8, 1 сек.,

D = 1, 5 : 8, 1 = 0, 18 л/сек

Далее вычисляем средний дебит:

D (ср) = (D (1) + D (2) + D (3)) : 3 = (0, 19 + 0, 18 + 0, 18) : 3 = 0, 18 л/сек

Далее вычисляем расход воды за час.

1 час = 3600 сек

3600 * 0, 18 = 648 л/час

Далее вычисляем расход воды за сутки.

648 * 24 = 15 552 литра в сутки.

 

4.  Источник «Преподобного схимонаха Иоасафа Печерского».

Проба 1:

V = 1, 5 литра, t = 8 сек.,

D = 1, 5 : 8 = 0, 19 л/сек

Проба 2:

V = 1, 5 литра, t = 7, 7 сек.,

D = 1, 5 : 7, 7 = 0, 19  л/сек

Проба 3:

V = 1, 5 литра, t = 8, 1 сек.,

D = 1, 5 : 8, 1 = 0, 19  л/сек

Далее вычисляем средний дебит:

D (ср) = (D (1) + D (2) + D (3)) : 3 = (0, 19 + 0, 19 + 0, 19) : 3 = 0, 19  л/сек

Далее вычисляем расход воды за час.

1 час = 3600 сек

3600 * 0, 19 = 684 л/час

Далее вычисляем расход воды за сутки.

684 * 24 = 16 416 литра в сутки.

 

Источник «Неизвестный».

   Проба 1:

    V = 1, 5 литра, t = 6 сек.,

D = 1, 5 : 6 = 0, 25 л/сек

Проба 2:

V = 1, 5 литра, t = 6, 3 сек.,

D = 1, 5 : 6, 3 =  0, 24 л/сек

Проба 3:

V = 1, 5 литра, t = 6, 2 сек.,

D = 1, 5 : 6, 2 = 0, 24 л/сек

Далее вычисляем средний дебит:

D (ср) = (D (1) + D (2) + D (3)) : 3 = (0, 24 + 0, 25 + 0, 24): 3 = 0, 24 0, 24 л/сек

Далее вычисляем расход воды за час.

1 час = 3600 сек

3600 * 0, 24 = 864 л/час

Далее вычисляем расход воды за сутки.

864 * 24 = 20 736 литра в сутки.