Сетевой фестиваль экологического воспитания - 2013
Конкурс ученических проектов
Исследовательский проект:
Изучение экологического состояния внутренних вод на территории г. Вольска Саратовской области и качественного состава питьевой воды из различных источников.
Проект выполнен
ученицей 11-1 класса
МОУ "Гимназия г. Вольска Саратовской области"
Сулхановой Ариной Артуровной.
Руководитель: ,
учитель биологии МОУ "Гимназия г. Вольска Саратовской области"
Адрес: Саратовская область, г. Вольск, пл. Равенства,96
т.8-(84593)
Саратов
2013
Оглавление
Паспорт проекта………………………………………………………3-5
Введение……………………………………………………………….6-7
Глава 1. Гидрологические условия Вольского района Саратовской области……………………………………………………………….. 8-15
1.1. Экологическое состояние внутренних вод в границах города Вольска.
1.2. Экологическое состояние реки Волга.
1.3. Вода и человек. Водопотребление.
1.4. Водоотведение. Состав сточных вод.
Глава 2. Анализ качества питьевой воды в условиях химической лаборатории гимназии………………………………………………16-25
2.1.Исследование физических свойств воды.
2.2. Исследование химического состава воды.
Заключение. Выводы…………………………………………………26-27
Список использованных ресурсов…………………………………..28
Приложения……………………………………………………………29-37
Паспорт проекта
Название проекта | Изучение экологического состояния внутренних вод на территории г. Вольска Саратовской области и качественного состава питьевой воды из различных источников. |
Научный руководитель | , учитель биологии и экологии МОУ "Гимназия г. Вольска Саратовской области" |
Учебные дисциплины, близкие к теме проекта | Биология, химия, география, краеведение. |
Тип проекта | Исследовательский |
Цель проекта | Изучить качественный состав питьевой воды из различных источников и его зависимость от экологического состояния водосборного бассейна города и района. |
Задачи проекта | · Изучить краеведческий материал об экологическом состоянии реки Волги в районе г. Вольска; · выяснить условия водопотребления и основные источники питьевой воды городского населения; · определить качественный состав питьевой воды из водопровода и родников; · сделать выводы о возможности улучшения качественного состава питьевой воды с целью уменьшения заболеваемости населения города. |
Гипотеза проекта | Если учитывать, что качество воды напрямую влияет на здоровье человека, то, ответив на следующие вопросы: · Какова экологическая обстановка внутренних вод в Вольском районе? · Какие в нашем районе существуют источники водопотребления? · Что за вода течет из нашего крана? · Какие вещества содержатся в ней? · Насколько безопасно ее пить?, мы сделаем вывод о качестве питьевой воды и возможностях ее безопасного потребления жителями нашего города. |
Актуальность проекта | В результате ускоренного процесса индустриализации и урбанизации Волжский бассейн в последние годы испытывает огромную антропогенную нагрузку. На территории региона расположено 39 субъектов Российской Федерации, на площади, составляющей 8% территории страны. Загрязнение окружающей среды в пределах волжского бассейна в 3-5 раз превышает средние показатели по России. Практически ни один город региона не обеспечивается питьевой водой требуемого качества. Загрязнение окружающей среды сказывается на качестве продуктов питания. Растет заболеваемость и смертность населения, особенно в детском возрасте. Из ста городов страны с самой загрязненной атмосферой 65 приходится на бассейн Волги, в это число входят Саратов и Балаково. Лабораторные исследования показывают в ряде случаев несоответствие питьевой воды стандарту в г. Вольске и Вольском районе. Чаще всего это вода из коммунальных водопроводов. Неудовлетворительное состояние разборных колонок и разводящих сетей приводит к отклонениям по микробиологическим и санитарно-химическим показателям. В ряде населенных пунктов Вольского района питьевая вода, потребляемая из подобных источников, содержит в своем составе большое количество окислов железа. |
Этапы работы над проектом | Теоретический. Изучение экологического состояния внутренних вод Вольского района, источников водопотребления и качественного состава питьевой воды. Практический. Анализ состава и качества питьевой воды из водопровода и родников в условиях школьной лаборатории. |
Список использованных ресурсов | 1. Бобров природа. Саратов: Надежда, 1997. 2. , , Живайкин общий дом. Саратов, 2011. 3. Воскресенский Саратовской области. Саратов: Слово, 1997. 4. Гор и охрана малых рек. М.: Агропромиздат, !989. 5. Дорошенко – любовь и боль России. М.: Планета, 1989. 6. Лозановская братство. М.: Агропромиздат, 1991. 7. и др. Родники Саратовской области. Саратов: Научная школа, 2004. 8. Доклады о состоянии окружающей природной среды Саратовской области за г. г. 9. http://*****/publ/ 10. http://*****/ap/drugoe/library/opredelenie-kachestva-pitevoi-vody-v-domashnikh-usloviyakh |
Аннотация проекта
Из ста городов страны с самой загрязненной атмосферой 65 приходится на бассейн Волги, в это число входят Саратов и Балаково. Лабораторные исследования показывают в ряде случаев несоответствие питьевой воды стандарту в г. Вольске и Вольском районе.
Данный проект позволит сделать вывод о качестве питьевой воды и возможностях ее безопасного потребления жителями нашего города.
Введение
Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобою наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь…
Антуан де Сент-Экзюпери.
Самое распространенное на земле, незаменимое, встречающееся на каждом шагу, знакомое всем и каждому вещество - вода. С ней мы сталкиваемся повсюду и десятки раз на день: и когда пьем чай, и когда моем посуду, и когда купаемся, и когда перепрыгиваем через лужи после летнего дождя. Вода была и остается, за исключением самородной ртути, практически единственной природной жидкостью, существующей на нашей планете.
Одна из важных особенностей воды - ее способность растворять различные вещества. Эта способность превратила Мировой океан в богатейшую кладовую химических соединений. Гидрохимики обнаружили в морской воде более 70 химических элементов
Вода сопутствует человеку всю его жизнь, от первого до последнего дня. Она и кормит, и поит, и греет, и охлаждает. Без нее не обходится ни одно производство. Потребление ее непрерывно растет. Неудивительно, что проблема водообеспечения быстро растущего населения нашей планеты стала одной из основных мировых проблем. Если раньше вода считалась бесплатным и неистощимым даром природы, то в XX веке человечество впервые задумалось: сколько же воды на нашей планете? Хватит ли ее нам и нашим потомкам?
Основной запас пресных вод сосредоточен в реках. Реки - великий дар природы. Они на протяжении всей истории человечества давали воду для питья и орошения, защищали, кормили. Вода в руслах рек в своем вечном движении возобновляется неизмеримо быстрее, чем в морях или озерах.
Вопросы количества и качества подаваемой воды играют важную роль в сохранении здоровья как отдельных людей, так и населенных пунктов в целом.
Судя по историческим свидетельствам, ещё Гиппократ связывал качество питьевой воды со здоровьем человека: «следует знать о водах, какие воды вредны и какие очень здоровы, какие неудобства и какое благо происходит от употребления вод, так как они имеют большое влияние на здоровье человека».
Гипотеза проекта: если учитывать, что вода напрямую влияет на здоровье человека, то, ответив на следующие вопросы:
· Какова экологическая обстановка внутренних вод Вольского района?
· Какие в нашем районе существуют источники водопотребления?
· Что за вода течет из нашего крана?
· Какие вещества содержатся в ней?
· Насколько безопасно ее пить?,
мы сделаем вывод о качестве питьевой воды и возможностях ее безопасного потребления жителями нашего города.
Из вышесказанного вытекают цель и задачи нашей работы.
Цель проекта: изучить качественный состав питьевой воды из различных источников и его зависимость от экологического состояния внутренних вод города и района.
Задачи проекта:
· изучить экологическое состояние реки Волги в районе г. Вольска;
· выяснить условия водопотребления в городе и основные источники питьевой воды городского населения;
· определить качественный состав питьевой воды из водопровода и родников;
· сделать выводы о возможности улучшения качественного состава питьевой воды с целью уменьшения заболеваемости населения города.
Глава 1. Гидрологические условия Вольского района Саратовской области.
1.1.Экологическое состояние внутренних вод в границах города Вольска.
Саратовская область обладает богатыми запасами поверхностных и подземных водных ресурсов, однако их распределение на территории области крайне неравномерное.
В пределах Саратовской области протекает 358 рек протяженностью более 10 километров, в том числе 58 рек длиной более 50 километров каждая. Общая протяженность рек оставляет 12331 километр.
Все реки, протекающие по территории Саратовской области, относятся к трем бассейнам: Волжскому, Донскому, Камыш - Самарских озер.
Среднемноголетние ресурсы речного стока Саратовской области составляют 264.8 километров кубических в год, в том числе 6,91 километров кубических в год формируется в пределах ее границы. Удельные ресурсы составляют 69 тыс. метров кубических в год на один квадратный километр территории и 2,5 тыс. метров кубических в год на одного жителя.
Основной запас поверхностных водных ресурсов области приходится на реку Волгу, на которой расположены наиболее крупные водохранилища: Саратовское и Волгоградское.(3)
Для Вольского района река Волга является юго-восточной границей, и ее протяженность составляет более 100 километров. (Приложение 1)
Волга пробегает в юго-западном направлении, ее ширина в районе города Вольска колеблется от 1,2 до 2,5 километров.
На территории области, в бассейне реки Волги, насчитывается 161 река, на территории Вольского района - около 30 рек и речек. Наиболее известные из них - Терешка, Терса, Елшанка, Тепловка, Алай, Донгуз, Калмантай, Ерыкла, Чернавка, Гусиха, Багай, Казанла, Покурлей, Артаниха и др.
Все реки района входят в бассейн реки Волги, и питание их в основном происходит за счет талых и дождевых вод, но немаловажную роль в питании рек играют родниковые воды.
Речная сеть района имеет определяющее значение в водоснабжении и орошении территории. К речной сети приурочены почти все места проживания и отдыха населения.
Малые реки района - это самый распространенный вид водных объектов. Они широко используются для водоснабжения населения, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения, рекреации, влияют на качество воды и гидрологический режим реки Волги.(4)
Занимая столь значимое место в жизни населения района, малые реки подвергаются непрерывному возрастающему антропогенному воздействию, и их состояние является индикатором деградации природы вокруг нас. У некоторых сел летом на реке строятся плотины, которые заполняются землей и заливают русла. Если к тому же учесть удобрения и ядохимикаты, которые смываются с полей и мест их складирования, стока животноводческих помещений, расположенных по берегам, «случайно» попавшие в реку горюче-смазочные материалы и мусор, то нетрудно представить, как «приятно» жить на берегах малых речек и какого качества воду приходится употреблять.
Причин такого экологического бедствия много, они связаны прежде всего с образом нашей жизни и культурой.
Вольский район характеризуется удовлетворительными гидрологическими условиями. Здесь практически все водопотребители могут получать пресные воды, пригодные для хозяйтвенно-питьевых целей в любой точке района.
В Вольском районе зарегистрировано более 50 родников, которые расположены на территории населенных пунктов, в том числе в городе Вольске и в лесных массивах на территории Вольского, Черкасского и Куриловского лесхозов и Причернавского военного лесничества. Зарегистрированное количество родников далеко от реального. Так, по данным школьников села Куликовка, только в их округе находится более 70 родников. Все родники требуют к себе внимания, ухода, надлежащего содержания и благоустройства.(7)
Мероприятия по охране подземных вод в основном сводятся:
· к выявлению, учету и обустройству выхода подземных вод на поверхность;
· изучению очагов возникших и возможных загрязнений водоносных горизонтов, их локализации и ликвидации;
· созданию зон санитарной охраны.
В целях охраны малых рек от загрязнения и истощения необходимо проведение следующих мероприятий:
· вывести животноводческие помещения из водоохранных зон рек;
· обеспечить очистку сбрасываемых сточных вод;
· прекратить сброс неочищенных сточных вод;
· внедрить оборотное водоснабжение:
· проводить комплекс противоэрозийных берегоукрепительных мероприятий, направленных на уменьшение заклинивания.
1.2.Экологическое состояние реки Волга.
Волга приносит Каспию в среднем 240 кубокилометров воды в год, которую для нее собирают 150 тыс. рек, речек, ключей. Народное хозяйство бассейна Волги дает нам четвертую часть промышленной и сельскохозяйственной продукции и 20 % речной рыбы, добываемой в стране.
Но всегда ли согласуются перспективы дальнейшего экономического развития бассейна с интересами его экологической среды?
Во второй половине XX века мы почти свели на нет обширные лесные массивы, соорудили более трехсот водохранилищ, прорыли тысячи километров каналов и обводнили миллионы гектаров земли, передвинули толщи соленосных скоплений в плодородные почвы, перегородили глухими плотинами - тромбами главную водную артерию - саму Волгу. Именно тромбами, закупорившими реку.
Развивая на беретах Волги и в ее бассейне гигантское хозяйство, мы забыли, что водные ресурсы этого бассейна составляют всего 5 % всех водных ресурсов страны.
Сегодня Волга из могучей реки превратилась в сеть слабопроточных водоемов, где все ее физические, химические и биологические свойства изменились коренным образом. (2)
В результате ускоренного процесса индустриализации и урбанизации Волжский бассейн в последние годы испытывает огромную антропогенную нагрузку. На территории региона расположено 39 субъектов Российской Федерации, на площади, составляющей 8% территории страны. Загрязнение окружающей среды в пределах волжского бассейна в 3-5 раз превышает средние показатели по России. Ресурсы экологически чистой воды составляют не более 3% от общих ресурсов поверхностных вод. Практически ни один город региона не обеспечивается питьевой водой требуемого качества. Загрязнение окружающей среды сказывается на качестве продуктов питания. Растет заболеваемость и смертность населения, особенно в детском возрасте. Из ста городов страны с самой загрязненной атмосферой 65 приходится на бассейн Волги, в это число входят Саратов и Балаково.
Согласно учету речной судоохранной инспекции Саратовской области, в реке Волге и ее акватории на начало 90-х годов прошедшего столетия находилось около 400 единиц затонувших самоходных и несамоходных судов. Ставшие ненужными суда десятилетиями скапливались на дне Волги, превращая дно в огромную свалку. В бассейне реки Волги, на территории Вольского района, было установлено около 20 затонувших судов. Предпринятые в последние годы усилия природоохранных служб, хозяйственников позволили провести работы по подъему и утилизации большинства затонувших судов.
Захламлению волжского дна способствовал и затонувший лес, который остался от лесосплава, многие годы проводимого по Волге. В районе города Вольска зарегистрировано более 100 тыс. метров кубических затонувшей древесины, которая использовалась на бывшем лесозаводе.(5)
1.3.Вода и человек. Водопотребление.
Первое и важнейшее назначение воды - обеспечение жизни на Земле. Без воды на Земле нет жизни. Она служит растворителем и средством транспортировки питательных веществ, гормонов, ферментов, кислорода, необходимого для обмена веществ. Она же способствует удалению из живого организма продуктов этого обмена. Вода в организме выполняет и функции терморегулятора. Без пищи мы можем прожить много недель, но без воды погибнем меньше чем через неделю. Поэтому одной из важнейших задач современности является обеспечение населения водой. Если в начале XX века в населенных пунктах, имеющих водопровод, расход воды на одного жителя не превышаллитров в сутки, то современный городской житель, особенно крупных городов, ежедневно потребляет до 200 литров воды. А ведь вода необходима еще и для бытового обслуживания населения, уборки городских улиц, полива зеленых насаждений, тушения пожаров.
Особое место в обеспечении населения водой имеет питьевое водоснабжение, которое характеризуется как деятельность по забору, подготовке и подаче к местам расходования и реализации питьевой воды. Эта деятельность регламентируется Федеральным законодательством.
В городе Вольске существуют две системы водоснабжения: городской водопровод для снабжения водой питьевого качества населения и водопроводы промышленных предприятий для снабжения технической водой. Источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения города являются Волгоградское водохранилище, подземные воды, выходящие на поверхность в виде родников и артезианские скважины.
Родниковая вода и вода из скважин служат для водоснабжения северной и западной частей города. Основное население и промышленные предприятия пользуются волжской водой.(2)
Городской водозабор, Волжская насосная станция, расположен на правом берегу реки Волги, в районе поселка Большевик. Производительность существующего городского хозяйственно-питьевого водопровода составляет 43,6 тыс. метров кубических в сутки, в том числе 8,0 тыс. метров кубических в сутки из родников. Для забора воды из родников оборудовано пять насосных станций - коптажей. Промышленные предприятия, расположенные на берегу Волги, имеют собственные системы водоснабжения с водозаборами, обеспечивающими водой все производственные нужды. К ним относятся: , , ' и др. Эта вода не пригодна для питьевых нужд, так как она подается без очистки.
В районе забор свежей воды осуществляется в основном из подземных источников - скважин, колодцев, родников.
По данным статистической отчетности, объем забора свежей воды по городу и району неуклонно снижается. Если в 2002 году он составлял 37,03 млн. метров кубических в год, то в настоящее время он составляет менее 15 млн. метров кубических в год. (8)
Связано это с ликвидацией ряда предприятий, уменьшением объема производства, уменьшением поголовья скота и, самое главное, с уменьшением численности населения в городе и районе.
Регулярный контроль качества питьевой воды на соответствие ГОСТу из всех источников и водозаборных колонок как по городу, так и по району ведет Вольская территориальная служба Роспотребнадзора. Лабораторные исследования показывают в ряде случаев несоответствие питьевой воды стандарту. Чаще всего это вода из коммунальных водопроводов.
Неудовлетворительное состояние разборных колонок и разводящих сетей приводит к отклонениям по микробиологическим и санитарно-химическим показателям.
В ряде населенных пунктов района питьевая вода, потребляемая из подземных источников, содержит в своем составе большое количество окислов железа.
Генеральный план развития города Вольска предусматривает снабжение населения питьевой водой из подземных источников. Речь идет о бассейне роки Терешки, где имеются необходимые запасы подземной воды.
В целях обеспечения населения города и района качественной питьевой водой, необходимо содержание в надлежащем состоянии водопроводных сетей и раздаточных колонок, своевременная чистка и ремонт колодцев, чистка и благоустройство многочисленных родников, особенно расположенных в населенных пунктах, внедрение современных методов очистки и контроля питьевой воды.
Современные технологии предлагают качественные системы очистки воды в домах, учреждениях образования, здравоохранения, на предприятиях, по месту работы, учебы и отдыха населения.(2)
1.4. Водоотведение. Состав сточных вод.
Загрязняющие вещества, которые поступают в водоемы со сточными водами, подразделяются на минеральные, органические и бактериальные. Минеральные загрязнители представлены в сточных водах нефтью и нефтепродуктами, растворенными минеральными солями, песком, глиной, кислотами, щелочами, шлаком и другими веществами.
Органические загрязнители могут быть растительного и животного происхождения (остатки растений, плодов, бумаги, органические шлаки и т. д.)
В состав бактериальных загрязнителей входят различные микроорганизмы в виде грибков, водорослей и различных бактерий. По существу, бактериальные загрязнения относятся к категории неорганических, выделение их в самостоятельную группу обусловлено особой значимостью.
Соотношение минеральных и органических загрязнителей в сточных водах изменяется в широких пределах и обусловлено спецификой и масштабами промышленных производств и населенных пунктов. Наибольшую опасность для водной среды представляют нефть, нефтепродукты, хлорорганические соединения, тяжелые металлы и радиактивные вещества. При попадании загрязняющих веществ в воду, содержание кислорода в ней резко снижается за счет окисления им органических веществ и накопления промежуточных продуктов реакции. В качестве наиболее опасного загрязнителя вод в последнее время выступают синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Они образуют стойкие пены, резко снижают эффективность очистки сточных вод, прекращают рост водорослей и другой растительности. (1)
Таким образом, все загрязняющие вещества, поступающие в природные объекты, обуславливают:
· изменение физических свойств воды (нарушение прозрачности, окраски, появление ненужных запахов и привкусов и т. п.);
· изменение химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ;
· образование плавающих загрязнений на поверхности воды, взвешенных в толще слоя, и отложения их на дне;
· сокращение в воде количества растворенного кислорода, вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических загрязняющих веществ;
· появление новых бактерий, в том числе и болезнетворных.
Сброс сточных вод в природные объекты в городе Вольске и Вольском
районе, начиная с 1990 года, неуклонно снижается. Если в 2000 году сброс сточных вод составлял 19,0 млн. метров кубических в год, то в 2011 году он насчитывал около 7 млн. метров кубических в год.
Поскольку централизованной системы очистки канализационных стоков город не имеет, сброс неочищенных сточных вод от жилых массивов центральной части города и ряда предприятий осуществляется в реку Волгу через реки Верхняя и Нижняя Малыковка, давно превращенных в канализационные коллекторы. Поскольку все предприятия и граждане центральной части города являются абонентами горводоканала, то, следовательно, основным загрязнителем реки Волги и является городской водоканал.
В восточной части города имеются биологические очистные сооружения, построенные (ныне принадлежат горводоканалу), производительностью 7 тыс. метров кубических в сутки, на которые поступают сточные воды от северо-восточной группы заводов и жилых поселков Большевик, Клены и Коммунар.
На Вольском механическом заводе построены очистные сооружения полной биологической очистки сточных вод, производительностью 2,7 тыс. метров кубических в сутки. Сооружения построены с возможностью расширения до 7 тыс. метров кубических в сутки. Они ведут очистку сточных вод от северной группы предприятий и от жилого массива района Северного. Очищенные сточные воды отводятся в реку Верхнюю Малыковку, затем в Волгу.
Биологические очистные сооружения имеют: санаторий «Светлана», санаторий «Синяя Птица», поселок Сенной, Шиханы-2 и др. На основании решения Правительства Саратовской области администрация Вольского муниципального района ведет строительство городских канализационных очистных сооружений мощностью 50 тыс. метров кубических в сутки на площадях бывшего кожевенного завода. Первую очередь очистных сооружений, мощностью 25 тыс. метров кубических в сутки, планировалось сдать в 2010 году.
Завершение строительства очистных сооружении обеспечит перспективу развития города, уменьшит загрязнение реки Волги, а главное, снизит заболеваемость населения инфекционными болезнями.
Глава 2. Анализ качества питьевой воды в условиях химической лаборатории гимназии.
2.1.Исследование физических свойств воды.
Программа исследования воды определяется задачей, стоящей перед нами, и может быть осуществлена по схеме полного или краткого санитарного исследования.
Информацию о количественном анализе химического состава воды предоставил нам городской Роспотребнадзор за года.. По данным можно судить в динамике о следующих показателях
Определяемые показатели | Октябрь 2011 год | Апрель 2012 год |
Водородный показатель, рН | 7,3 | 7,73 |
Общая жесткость | 3,5 | 4,5 |
Железо | 0,18 | 0,27 |
Хлорид ион | 30,56 | 29,59 |
Сульфаты | 30,62 | 43,4 |
Мы проводили исследования по качественному составу воды, так как в нём определяются самые основные показатели воды и он оптимален для условий школьной лаборатории.
При оценке качества воды, которая проводилась по схеме краткого химического анализа, осуществлялись:
А) органолептические исследования – запах, вкус, цветность, прозрачность, мутность, осадок;
Б) химические исследования - общая и карбонатная жёсткость, кислотность, щелочность, наличие хлор-иона (или хлоридов), сульфат-иона, общего железа;
Для анализа были взяты пробы воды во всех крупных районов города Вольска.
Источник | Район забора воды |
Водопроводная: | 1. Центральный район (район « Львова Роща»). 2. Западный район (Район поселка Новоселы). 3. Северный район (поселок Северный). |
Родники: | 1 Святой источник поселка Пролетарский. 2 Родник «Красный крест». 3 Родник «Легкий». |
Сточная: | Волга в районе Набережной |
Контрольная проба | Дистиллированная вода. |
А) Органолептический метод определения запаха.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
