Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Учебно-исследовательская работа "Качество подземных вод в Нефтекумском районе"

Учебно-исследовательская работа "Качество подземных вод в Нефтекумском районе"



Осталось всего 2 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

Учебно – исследовательская работа «Качество подземных вод

в Нефтекумском районе»

C:\Documents and Settings\Администратор\Мои документы\Clipart\Медицина\00036687.jpg



Автор работы:

Даирова Румия

МКОУ СОШ №12

Руководитель работы:

Зулкарнеева Гульзагира Исламовна:

учитель биологии



















Содержание

Стр.

Введение……………………………………............................................

1.Обзор литературы……………………………………………………..

1.1Условия залегания артезианских вод……………………………

1.1.1 Общие сведения………………………………………………

1.2.2 Структура артезианского бассейна…………………………

1.3.3 Запасы артезианских вод………………………………………

2.Экспериментальная часть………………………………………………

2.1Определение температуры и органолептических характеристик артезианских вод в районе ……………………………………………………

2.2Определение жёсткости…………………………………………

2.3Определение хлоридов………………………………………………

2.4Определение азотсодержащих веществ………………………

3.Заключение…………………………….…………………………………

4.Литература………………………………………………………………..

5.Приложения………………………………………………………………


























Введение


Артезианскими называют напорные подземные воды, находящиеся в водопроницаемых (пористых, трещиноватых, закарстованных) пластах, перекрытых и подстилаемых водонепроницаемыми породами. Эти воды всюду залегают ниже грунтовых вод и образуют артезианские бассейны.

Артезианские воды имеют весьма большое значение для народного хозяйства; они широко используются для целей водоснабжения городов, сельского хозяйства, населенных пунктов и промышленных предприятий.

Актуальность работы обусловлена тем, что Нефтекумский район расположен в зоне полупустыни с большим недостатком воды. Одним из важнейших аспектов развития хозяйства в районе является выявление наличия подземных вод обладающих хорошим качеством.

Целью работы является всестороннее изучение артезианских вод.

В работе для достижения цели были поставлены задачи:

  • Рассмотреть условия залегания артезианских вод.

  • Изучить методы разведки и использования артезианских вод.

  • Определить температуры и органолептические характеристики артезианских вод в районе.

  • Определить жёсткость, содержание хлоридов, азотсодержащих веществ в воде артезианских источников в Нефтекумском районе.


1.Обзор литературы

1. 1Условия залегания артезианских вод


1.1.1 Общие сведения

Артезианские воды – это подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением.

Водоносными являются пласты, сложенные песками, известняками, трещиноватыми песчаниками и сланцами и многими другими разностями пород; водоупорными – глины, плотные сланцы и др.

Некоторые исследователи (О. К. Ланге, М. М. Крылов, С. А. Яковлев и др.) артезианские (напорные) подземные воды, заключенные между водонепроницаемыми породами кровли и подошвы, называют межпластовыми водами.

Артезианские воды получили свое название от провинции Артуа в южной Франции (древнее латинское название – Артезия), где в ХII в. впервые в Европе был пройден артезианский колодец, вскрывший самоизливающуюся воду.

Следует, однако, отметить, что в древнем Египте и Греции, колодцы с напорной водой были известны еще 4000 лет назад. В Китае проходились колодцы при династии Хань (206-220 гг. н. э.), когда глубина отдельных колодцев достигала 130.м. Во Франции же впервые бурение скважин было осуществлено в провинции Артуа только в 1126 г.

В древней Руси широко применялось бурение скважин для добычи рассолов. Так, в духовной великого князя Ивана Калиты (1338 г.) упоминается о «соляных колодезях» Соль-Галицка. Другие исторические записи указывают, что «водяные колодези», дающие пресную воду, существовали, начиная с XVI в.

Первоначально артезианские воды связывали с мульдообразными структурами. Однако условия, при которых образуются эти воды, весьма разнообразны; часто артезианские воды можно встретить при флексурообразном асимметричном моноклинальном залегании пластов. Во многих районах они приурочены к сложной системе трещин и разломов.

Артезианские воды имеют довольно постоянную температуру, зависящую от глубины залегания водоносного пласта. Будучи изолированы от загрязнения с поверхности водонепроницаемыми слоями, артезианские воды обычно отличаются высокими санитарными показателями.

В зависимости от сложности геологического строения в артезианском бассейне или какой-либо другой геологической структуре может быть несколько водоносных пластов, изолированных один от другого водоупорными породами. Вследствие несовершенства водоупорных перекрытий (наличия «окон», фациальных изменений) водоносные пласты во многих районах оказываются гидравлически связанными.

Каждый крупный артезианский бассейн заключает в себе воды различного химического состава: от высокоминерализованных рассолов хлоридного типа до пресных слабоминерализованных вод гидрокарбонатного типа. Первые обычно залегают в глубоких частях бассейна, вторые – в верхних пластах (в различных артезианских бассейнах бывшего СССР на глубине от 100 до 1000 м). Вода в артезианских бассейнах по большей части прозрачна, бесцветна, но очень часто содержит много минеральных солей, является жесткой и негодной для питья. Температура ее более или менее постоянна в различные времена года и определяется температуру глубоких слоев земли, через который проходит артезианский колодец (от 9° до 24°).

Пресные воды верхних водоносных пластов образуются в результате инфильтрации атмосферных осадков и процессов выщелачивания горных пород. Глубокие высокоминерализованные артезианские воды связаны с измененными водами древних морских бассейнов, находившихся в различные геологические эпохи на территории современных артезианского бассейна.

1.2 Структура артезианского бассейна

Артезианский бассейн – это бассейн подземных вод, приуроченный к отрицательной, геологической структуре (синеклизе, мульде, прогибу, межгорной впадине), содержащей напорные пластовые воды. В пределах артезианского бассейна различают три области (рис. 1):

  • питания;

  • напора;

  • разгрузки.


hello_html_m295ac188.png

Рис. 1 Артезианский бассейн


Области питания водоносных горизонтов располагаются на более высоких отметках поверхности. Здесь водоносные пласты могут заключать в себе безнапорные воды (воды, имеющие свободную поверхность), дренируемые местной гидрографической сетью.

Область разгрузки – площадь выхода напорных вод на поверхность земли. На этой площади обычно наблюдаются восходящие источники, рассеянные и линейные выходы подземных вод.

В области разгрузки напорные воды выходят на поверхность в виде восходящих источников. При этом вода может появляться на поверхности или в виде концентрированных струй на речных террасах, коренных берегах речных долин и т. п., или в виде распыленных пластовых выходов, прослеживаемых на некотором протяжении.

В отличие от области питания, где мощность водоносного горизонта изменяется в зависимости от метеорологических факторов, в области напора мощность артезианского горизонта постоянна во времени. На границе между областью питания и областью напора, в связи с количеством поступающей атмосферной воды, в различные сезоны может происходить временный переход воды со свободной поверхностью в воды напорные. В области разгрузки воды выходят на земную поверхность в виде восходящих источников. При наличии нескольких водоносных горизонтов каждый из них может иметь свой уровень, определяемый условиями питания и стока воды.

1.3 Запасы артезианских вод


Запасы подземных вод в артезианских бассейнах различны и зависят от многих природных факторов. Чем больше площадь распространения артезианского бассейна, чем значительнее мощность водоносных пластов и чем больше площадь питания и интенсивнее происходит питание, тем более крупными запасами воды обладает артезианский бассейн. Водообильность одиночных или взаимодействующих горных выработок (шахт, скважин, шурфов и др.), помимо перечисленных факторов, зависит также от водопроводимости отдельных водоносных пластов.

Одним из основных видов изучения артезианских вод служит разведочное бурение. В процессе разведки выявляется глубина залегания пластов, содержащих напорные воды, проводятся пробные и опытные откачки, обследуются восходящие источники, определяется качество воды и т. д. При определении запасов воды, заключенных в напорных пластах, рекомендуется учитывать размеры артезианских бассейнов. В артезианских бассейнах с большой площадью распространения, когда потребное количество воды составляет ничтожную величину по сравнению с запасами бассейна, разведочные работы ограничиваются бурением скважин, опытной откачкой и физико-химическим исследованием подземных вод. При малых размерах артезианских бассейнов, например в межгорных долинах, необходимое количество воды может приближаться к природным запасам бассейна. В таких бассейнах обычно проводятся детальные гидрогеологические исследования, заключающиеся в комплексной геолого-гидрогеологической съемке, бурении скважин, опытных откачках и режимных наблюдениях.

Запасы подземных вод, как и запасы твердых полезных ископаемых, в зависимости от степени разведанности подразделяются на три категории:

  • к категории А относят детально разведанные и опробованные запасы;

  • к категории В – менее разведанные;

  • к категории С – запасы, установленные по общим геологическим и гидрогеологическим данным.

Выделяются следующие виды запасов подземных артезианских вод:

  • естественные – естественный расход подземного потока;

  • регулировочные – представляют собой подземные воды, пополняемые в области питания путем поглощения атмосферных и поверхностных вод;

  • вековые, которые накопились в пластах в течение многих веков и могут быть извлечены при полном осушении пластов;

  • эксплуатационные запасы, т. е. запасы, которые можно использовать для нужд народного хозяйства.

2.Экспериментальная часть

2009 -2010 учебный год

2.1Определение температуры и органолептических характеристик воды

зона полупустыни Нефтекумского района, артезианские источники №1, №2,№3

Методика:

С.В. Алексеев «Практикум по экологии», Москва, АО МДС, 1996

Ход работы

1.Определение температуры

1.1.Погрузили термометр в воду и выдержали 5 минут.

1.2.Определили температуру с точностью до половины минимального деления.

Результат

Температура

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

24

14

12



1.3Вывод: Температура в источниках колеблется от 24 до 12 градусов.

2.Определение запаха

2.1.Заполнили колбу водой и закрыли пробкой.

2.2.Взболтали содержимое колбы.

2.3.Открыли колбу и оценили интенсивность запаха по пятибалльной системе и характер запаха.

2.3.Вывод: запах не ощущается.

3.Определение цветности

3.1. Заполнили пробирку водой до высоты 10 – 12 см.

3.2.Определили цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении.

3.3.Вывод: вода – слабо жёлтая.

4. Определение мутности

4.1. Заполнили пробирку водой до высоты 10 – 12 см.

4.2. Определили мутность воды, рассматривая пробирку сверху на тёмном фоне при достаточном боковом освещении.

4.3. Вывод: вода – прозрачная.

Результаты Таблица №1

Характеристика

Артезиан№1

Артезиан №2

Артезиан №2

Температура

24

14

12

Запах

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

Цветность

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

Мутность

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует



Вывод:

Температура является важной гидрологической характеристикой водоема, показателем возможного теплового загрязнения. Тепловое загрязнение опасно тем, что вызывает изменение скоростей химических и биохимических реакций, протекающих в водоеме. В условиях теплового загрязнения значительно изменяются кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения водоема. В результате этого нарушается, часто необратимо, природный баланс водоема.

Тепловое загрязнение в исследуемых водоёмах отсутствует.

Органолептические характеристики удовлетворительные, значит, вода пригодна для использования в хозяйстве.



2009 -2010 учебный год.

Исследования проведены при поддержке сотрудников станции очистных сооружений в городе Нефтекумске.

2.2Определение запаха, цветности, мутности воды.

Место проведения:

зона полупустыни Нефтекумского района, артезианские источники №1, №2,№3

Методика:

Межгосударственный стандарт, ГОСТ 3351 – 74

Определение запаха

Результат

Запах

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

о

о

0



Определение мутности

Результат

Норма

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

1,5

1,55

1,85

1,5



Определение цветности

Результат

Норма

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

1,5

15

11



Определение вкуса

Вкус

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

о

о

0



Вывод

Органолептические характеристики исследуемых источников удовлетворительные: запах и вкус отсутствуют, мутность и цветность в пределах нормы.



2.3Определение жесткости воды

(2009 -2010 уч. год)

Место проведения:

зона полупустыни Нефтекумского района, артезианские источники №1, №2,№3

Методика:

Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52407 - 2005

Результат

Норма

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

7

2,9

4

5



Вывод

Жёсткость воды в пределах нормы.



2.3Определение содержания хлоридов воды

(2009 -2010 уч. год)

Место проведения:

зона полупустыни Нефтекумского района, артезианские источники №1, №2,№3

Методика:

Государственный стандарт 4245 – 72

Результат

Норма

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3


7,5

8

7

Вывод

Содежание хлоридов в пределах нормы



2.3Определение минеральных азотсодержащих веществ

(2009 -2010 уч. год)

Методика:

Государственный стандарт 4192 – 82

Результат



Норма

Артезиан №1

Артезиан №2

Артезиан №3

2

0,5

0,095

0,4



Вывод

Количество азотсодержащих веществ в пределах нормы.

3.Заключение


В заключении выведем характерные особенности артезианских вод:

  • они залегают глубже горизонта грунтовых вод в водоносных горизонтах и комплексах, подстилаемых и перекрытых водоупорными (или относительно водоупорными) пластами;

  • область питания и создания напора артезианских вод и область их распространения не совпадают и часто удалены одна от другой нa большие расстояния;

  • при вскрытии артезианского водоносного горизонта скважиной вода в ней поднимается выше кровли горизонта, т. е. появление воды в скважине всегда отмечается глубже по сравнению с установившимся уровнем;

  • режим артезианских вод является более стабильным по сравнению с режимом грунтовых вод, пьезометрический уровень мало подвержен месячным и сезонным колебаниям; температура вод с глубиной, как правило, возрастает;

  • по составу воды самые разнообразные, от пресных до сильно минерализованных (рассолов);

  • по сравнению с грунтовыми артезианские воды менее подвержены загрязнению с поверхности в связи с тем, что они перекрываются относительно водоупорными породами.

Артезианские воды имеют чрезвычайно большое народнохозяйственное значение, а особенно для Нефтекумского района, расположенного в зоне полупустыни. Они широко используются для водоснабжения города, промышленных предприятий, совхозов и т. п.


В работе изучены артезианские источники:

  • Рассмотрены условия залегания артезианских вод.

  • Изучены методы разведки и использования артезианских вод.

  • Определены температуры в артезианских источниках (24 - 12). Органолептические характеристики артезианских вод признаны удовлетворительными.

  • Установлено, что жёсткость, содержание хлоридов, азотсодержащих веществ в воде в пределах нормы.

Таким образом, вода в источниках признана пригодной для использования в хозяйстве и быту в вододефецитном Нефтекумском районе.





4.Список литературы

  1. Абрамов С.К., Дегтярев Б.М., Дзекцер Е.С., Донской Г.В., Муфтахов А.Ж. Прогноз и предотвращение подтопления грунтовыми водами территорий при строительстве. – М.: Стройиздат, 1978.

  2. Артезианские воды Чу-Сарысуйской впадины // Под ред. Ибрагимова А.И. – Алма-Ата, 1979.

  3. Вартанян Г.С., Яроцкий Л.А., Методические указания по поискам, разведке и оценке эксплуатационных запасов месторождений минеральных вод, – М., 1970.

  4. Гаврилко В.М., Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин, М., 1961.

  5. Каменский Г.Н., Толстихина М.М., Толстихин Н.И., Гидрогеология СССР, – М., 1959.

  6. Климентов П.П. Общая гидрогеология: Учебник. – М.: «Высшая школа», 1971.

  7. Лаврушко П.Н., Муравьев В.М., Эксплуатация нефтяных и газовых скважин, М., 1964.

  8. Михайлов Л.Е. Русанов Б.Д. Артезианские воды: Конспект лекций. – Ленинград, 1985.

  9. Оводов B. С., Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение, 2 изд., – М., 1960.

  10. Овчинников А. М., Общая гидрогеология, 2 изд., М., 1954.

  11. Пашенков Я. М., Карамбиров Н. А., Грибанов И. П., Сельскохозяйственное водоснабжение, буровое дело и насосные станции, 2 изд., М., 1957.

  12. Поиски и разведка подземных вод для крупного водоснабжения, – М., 1969.

  13. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). – М.: Стройиздат, 1986.

  14. Семенов М. П., Чалищев А. М., Водозаборы подземных вод, 2 изд., – М., 1956.

  15. Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. – М.: Недра, 1986.


15




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 01.11.2015
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров218
Номер материала ДВ-112401
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх