Исследовательская работа Сезонный мониторинг водных объектов

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №1 п. Клетня
Брянской области
Исследовательская работа по теме:
«Сезонный мониторинг водных объектов».
Работу выполнила:
учащаяся 10 класса
Ляхова Александра Владимировна
Руководитель:
учитель биологии и географии
Берштейн Наталия Владимировна
2014 год
Оглавление
стр
Введение 3 – 4
Глава I Методика исследований 5
Глава II Результаты исследований и их анализ 6 – 14
Глава III Выводы по проделанной работе 15
Заключение 16
Список используемой литературы 17
Приложение 18 – 24
Введение
Данная работа посвящена анализу состояния и использованию водных ресурсов на территории Клетнянского района Брянской области.
Актуальность тему определяется тем, что в связи с усилением техногенной нагрузки на водные ресурсы, требуется количественный и качественный учет, а также изучение их современного состояния.
Поставленная цель потребовала решение следующих задач:
Анализ структуры , современного состояния и использования водных ресурсов.
Анализ особенностей санитарно-гигиенической обстановки исследуемой территории.
Анализ основных мероприятий направленных на защиту водных ресурсов.
Местом проведения является территория Клетнянского района Брянской области. Приложение 1.
Исследования проводились с пробами воды из 10 колодцев расположенных на юго-восточной окраине п.Клетня.
Мониторинг водных (колодцев) проводился с мая по ноябрь 2012 года и включает в себя сезонные мониторинговые исследования ( весна-май, лето-июль, осень- сентябрь).
Клетнянский район расположен на северо-западе Брянской области, почти в центре Восточно-Европейской равнины, в средних широтах умеренного географического пояса.
Крайняя северная точка лежит на 52º 57´ с.ш., южная - 52º 20´ с.ш. Крайняя западная точка расположена на 32º 34´ в.д., восточная - 33º 15´ в.д. Территория района компактная, с севера на юг она протянулась на 48-50 км., а с запада на восток на 50-55 км. Площадь района - 1574 км².
Клетнянский район лежит в Атлантико-континентальной климатической области умеренного климатического пояса.
Гидрографическая сеть района относится к бассейну р. Ипуть. В западной части района протекает р. Ипуть с левым притоком р. Вороница. Вся остальная территория дренируется рекой Надва (левым притоком р. Ипуть) в которую впадают реки Лутенка, Задня, Опороть, Дрегина, Быстрая. Кроме этого в районе протекают речки Радуш, Клетенка, Черная. Имеется 30 озер зеркальной площадью 477 га, 32 родника.Глубина водоносного комплекса составляет от 12 до 80 метров. Воды пресные, гидрокарбонатные, кальциевые, обладают хорошими питьевыми качествами.
Основными природопользователями по добыче подземных вод являются ОАО «Клетнянский хлебозавод», ОАО «Клетнянскийсырзавод» и МУП ЖКХ, которые имеют лицензии на право пользования подземными пресными водами.
Центральным водоснабжением охвачено 82% населения района, около 18% сельского населения пользуется водой из нецентрализованных источников водоснабжения. Указанные объекты хозяйственного питьевого водоснабжения исчерпали свой ресурс и требуют замены, по этапу на водопроводных сетях происходят частые прорывы, отключения, аварии, что вызывает не только потери воды и перебои в водоснабжении, но и ведет к бактериальному и химическому загрязнению. Население района употребляет воду с  содержанием железа выше предельно-допустимой концентрации. На территории района расположено 1 очистное сооружение. Находится на балансе Клетнянского МУП «Клетня-инжсервис» и работает удовлетворительно из-за неполной загруженности, что ведет к нарушению технологического процесса очистки вод. Контроль за состоянием водных ресурсов и объектов в районе осуществляют ФГУЗ «Центр гигиены в г. Жуковка» по Клетнянскому району, Клетнянское МУП «Клетня-Сервис» и специалист по охране окружающей природной среды при администрации района. На территории Клетнянского района находится 110 водонапорных башен, 53 башни не работают и подлежат ликвидации.
Глава IМетодика исследований.
Сбор материалов производился из водных источников (колодцев) расположенных на юго-восточной окраине п.Клетня (улицы Калинина, Гоголя, Мира, Войкова, Механизаторов, переулок Калинина). Забор воды производился в колодцах в утренние часы, на емкость с водой наклеивалась этикетка с порядковым номером колодца ( Приложение 2), с датой и временем забора вода. Емкости с водой приносились в школьный кабинет химии, где документально оформлялись пробы и проводились следующие исследования:
Определение органолептических свойств воды : прозрачность, цвет, запах.
Определение кислотности.
Определение жесткости воды.
Определение содержания Cl-(хлорид-иона).
Глава II Результаты исследований и их анализ.
1 .Определение органолептических свойств воды
1.1 Прозрачность
Прозрачность воды зависит от нескольких факторов : количества взвешенных частиц или глины, песка, микроорганизмов, от содержания химических веществ. Прозрачность характеризуется предельной глубиной на которой ещё виден специально опускаемый белый диск диаметром около 20 см.
Мерой прозрачности может также высота столба воды (см) при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3,5 см. Воду хорошо перемешивают и наливают в высокий цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см и дном из плоско отшлифованного стекла. Цилиндр устанавливают неподвижно над стандартным шрифтом на высоте 4 см . Просматривают шрифт сверху через столб воды.
Вместо белого диска мы использовали золотое кольцо. Результаты занесены в
таблицу 1.
Прозрачность водыТаблица 1
№
колодца Ход исследования Высота
столба, см Результат
1 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо просматривается плохо
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба частично позволяет читать шрифт
2 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо просматривается плохо
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба частично позволяет читать шрифт
3 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 5 Кольцо видно.
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 4 Высота столба ещё позволяет читать шрифт
4 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо практически не видно
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба не позволяет читать шрифт
5 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо практически не видно
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба не позволяет читать шрифт
6 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 5 Кольцо просматривается плохо
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 4 Высота столба частично позволяет читать шрифт
7 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо просматривается плохо
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба частично позволяет читать шрифт
8 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо практически не видно
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба не позволяет читать шрифт
9 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 5 Кольцо видно.
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 4 Высота столба ещё позволяет читать шрифт
10 Опускаем на дно стакана золотое кольцо. 4 Кольцо практически не видно
Устанавливаем стакан над стандартным шрифтом. 3 Высота столба не позволяет читать шрифт
1.2 Цвет
Для определения цвета воды используется стеклянный сосуд с водой и белый лист. В сосуд наливают воду и на белом фоне определяют цвет воды. Вода бесцветная – это говорит что она чистая. Результаты исследования занесены в таблицу 2.
Цвет водыТаблица 2
№
колодца Ход исследования Результат
1 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Имеет коричневый цвет, т.к. она насыщена катионами железа (II)
2 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Имеет коричневый цвет, т.к. она насыщена катионами железа (II)
3 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Вода бесцветная- она чистая.
4 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Вода мутная, т.к. в ней содержится много взвешенных частиц глины.
5 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Вода мутная, т.к. в ней содержится много взвешенных частиц глины.
6 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Имеет коричневый цвет, т.к. она насыщена катионами железа (II)
7 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Имеет коричневый цвет, т.к. она насыщена катионами железа (II)
8 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Вода мутная, т.к. в ней содержится много взвешенных частиц глины.
9 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Вода бесцветная- она чистая.
10 Воду в сосуде рассматривают на белом фоне. Вода мутная, т.к. в ней содержится много взвешенных частиц глины.
1.3 Определение запаха воды
Интенсивность запаха оценивается при температуре в 200 С и 400 С по шкале оценки запаха.
Определение интенсивности запаха
Интенсивность запаха Характер проявления запаха Оценка интенсивности запаха
Нет Запах не ощущается 0
Очень слабая Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды) 1
Слабая Запах замечается, если обратить на это 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 Залах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению 5
Результаты занесены в таблицу 3.
Запах воды Таблица 3
№
колодца Температура Ход работы Результат
оценка интенсивности характер проявления
1 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
2 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
3 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
4 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
5 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
6 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 1 Имеет запах тины.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 2 Имеет запах тины.
7 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
8 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 1 Имеет запах тины.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 2 Имеет запах тины.
9 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
10 20 0С Измеряем температуру, определяем запах. 0 Не имеет ощутимого запаха.
400С Нагреваем воду, измеряем температуру, определяем запах. 1 Не имеет ощутимого запаха.
2.Определение кислотности (рН)
Определение величины рН воды имеет большое значение при оценке качества природных вод, при оценке коррозивности воды в системах питьевого и промышленного водоснабжения. Этот показатель также важен при обработке питьевой воды, подготовке воды для промышленных установок, при утилизации бытовых и заводских стоков.
  Величина концентрации ионов водорода в речных водах обычно колеблется в пределах 6,5-8,5; атмосферных осадках 4,6 - 6,1; болотах 5,5 - 6,0; океане 7,9 - 8,3 рН. рН воды шахт и рудников достигает иногда единицы, а содовых озер и термальных источников десяти. Концентрация ионов водорода подвержена сезонным колебаниям. Зимой величина рН для большинства речных систем составляет 6,8 - 7,4; летом 7,4 - 8,2.
Водные растворы могут иметь pH от 0 до 14. Если вода имеет pH:От 1 до 3, то ее считают сильно кислой; От 3 до 5 — кислой; От 6 до 7 — слабокислой; 7 — нейтральной (когда молярные концентрации H и OH равны); От 7 до 8 — очень слабощелочной; От 8 до 9 — слабощелочной От 9 до 10 — щелочной; От 10 до 14 — сильнощелочной. 

В химический стакан наливаем 5 мл воды из каждого колодца и опускаем универсальную индикаторную бумагу. Определяем рН раствора по шкале. Результаты записываем в таблицу 4
Кислотность воды Таблица 4
№
колодца Цвет индикаторной бумаги Результат
1 Окраска индикаторной бумаги светло-зеленая рН =6,7-6,8 реакция среды слабокислая
2 Окраска индикаторной бумаги светло-зеленая рН =6,7-6,8 реакция среды слабокислая
3 Окраска индикаторной бумаги желто-зеленая рН =6,4-6,6 реакция среды слабокислая
4 Окраска индикаторной бумаги зеленая рН =7,4-7,7 реакция среды слабощелочная
5 Окраска индикаторной бумаги зеленая рН =7,4-7,7 реакция среды слабощелочная
6 Окраска индикаторной бумаги светло-зеленая рН =6,7-6,8 реакция среды слабокислая
7 Окраска индикаторной бумаги светло-зеленая рН =6,7-6,8 реакция среды слабокислая
8 Окраска индикаторной бумаги зеленая рН =7,4-7,7 реакция среды слабощелочная
9 Окраска индикаторной бумаги светло-зеленая рН =6,7-6,8 реакция среды слабокислая
10 Окраска индикаторной бумаги зеленая рН =7,4-7,7 реакция среды слабощелочная
3.Определение жесткости
Для определения жесткости в каждую пробирку бросают кусочки мыла и встряхивают, добиваясь полного растворения в течении 5 минут. Отсутствие осадка свидетельствует о том , что вода мягкая, также об этом говорит появление пены.Результаты записываем в таблицу 5
Жесткость воды Таблица 5
№
колодца Ход работы Результат
1 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Осадок не появился, образовалась пена.
2 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Осадок не появился, образовалась пена.
3 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Осадок не появился, образовалась пена.
4 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Появление слабозаметного осадка, образовалась пена
5 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Появление слабозаметного осадка, образовалась пена
6 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Осадок не появился, образовалась пена.
7 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Осадок не появился, образовалась пена.
8 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Появление слабозаметного осадка, образовалась пена
9 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Осадок не появился, образовалась пена.
10 Бросаем кусочки мыла и встряхиваем в течении 5 минут. Появление слабозаметного осадка, образовалась пена
4.Определение Cl-(хлорид-иона)
Для качественного определения хлоридов, в пробирку с водой наливаем 5 мл воды, добавляем 3 капли 10 % нитрата серебра (AgNO3). При добавлении наблюдается слабое помутнение или выпадение белого творожистого осадка в небольшом количестве. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению.
№ п/п Характеристика осадка или мути Содержание Сl-, мг/дм2
1. Опалесценция или слабая муть 1-10
2. Сильная муть 10-50
3. Образуются хлопья, осаждаются не сразу 50-100
4. Белый объемный осадок Более 100
Результаты записываем в таблицу 6
Содержание хлорид-ионов Таблица № 6
№
колодца Характеристика осадка или мути Содержание Сl-, мг/дм2
1 Слабая муть 1 – 10
2 Слабая муть 1 – 10
3 Слабая муть 1 – 10
4 Сильная муть 10 – 50
5 Сильная муть 10 – 50
6 Слабая муть 1 – 10
7 Слабая муть 1 – 10
8 Сильная муть 10 – 50
9 Слабая муть 1 – 10
10 Сильная муть 10 – 50
ГлаваIII Выводы по проделанной работе.
В ходе выполнения исследовательской работы была изучена литература об особенностях природной воды, о водных памятниках природы нашего края.
Освоена методика определения органолептических показателей качества
воды различными методами
Составлена характеристика местности расположения исследуемых объектов.
Проведена оценка органолептических показателей качества воды (цветности, мутности, прозрачности, запаха) , рН воды, жесткости, содержание хлорид – ионов
Практически во всех исследуемых колодцах вода прозрачная; имеется небольшой коричневатый оттенок – что свидетельствует о наличии взвешенных частиц.
Характер проявления запаха не превышает предельно допустимые нормы.
рН среды во всех колодцах имеет значения приближенные к нейтральной (4 – слабощелочная среда, 6 – слабокислая), что находится в пределах допустимой нормы.
Вода в колодцах мягкая.
По нормативам содержание хлоридов (Сl-) в питьевой воде не должно превышать 35 мг/дм2 Проведя анализы и обработав результаты, установили, что содержание хлор-иона в воде составляет примерно 1,5 мг/дм2 что , что не превышает предельно допустимые нормы.
В результате проведенного исследования органолептических показателей и химического анализа проб питьевой воды выяснилось, что все колодца являются пригодными для использования.
Заключение.
При выполнении работы принимала участие учащаяся 10 класса Мармазова Анна. При проведении опытов в кабинете химии помощь оказывала учитель химии Орлова Ольга Александровна.
В дальнейшем планируется составить практические рекомендации по улучшению качества питьевой воды в исследуемых колодцах и предоставить данные исследований и рекомендации в МУП «Клетня-Сервис». Отследить ход мероприятий по улучшению качества воды в исследуемых колодцах.
Также планируется провести исследования воды из действующих водонапорных башен по вышеописанным способам и провести облагораживание территории родника «Семь криниц». На этой территории каждый год учащимися нашей школы проводятся рейды по уборке и облагораживанию территории.
Список литературы.
Ахманов М. «Вода, которую мы пьём», Издательство «Эксмо», 2006 г
Ахромеев Л.М. «Природа и природопользование Брянской области», Брянск, 2001 г
Исаев Д.С. Анализ загрязнений воды// Химия в школе. – 2001. - №5 – С. 77
СанПиН 2.1.4.1175-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. 
Харьковская Н.Л., Асеева З.Г. Анализ воды из природных источников// Химия в школе. – 1997. - №3. – С. 72
Л.Г.Шестакова, Л.А.Коробейникова «Мониторинг родников на межпредметной основе», - Журнал «Химия в школе» №5, 2000 год
Н.В. Ширшина «Химия: проектная деятельность учащихся», - Волгоград. «Учитель», 2007 год
http://files.school-collection.edu.ruhttp://www.rusnauka.comhttp://www.eco-konkurs.ru
Приложение 2
Список адресов колодцев и их порядковый номер.
№
колодца Адрес, по которому расположен колодец
1 Улица Механизаторов около дома №2
2 Улица Калинина около дома №3
3 Улица Калинина около дома №8
4 Улица Гоголя около дома №46
5 Улица Гоголя около дома № 51
6 Улица Гоголя около дома №77
7 Улица Войкова около дома №32
8 Улица Войкова около дома №46
9 Улица Мира около дома №65
10 Переулок Калинина около дома №7