Сравнение качеств родниковой и водопроводной воды

У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты – сама жизнь

Антуан де Сент-Экзюпери

Наша область богата природными водами. Одними из них являются естественные выходы грунтовых вод на земную поверхность - родники.

В самом названии «родник» есть что-то похожее на слово «родина», «родинка». Они и впрямь являются родинками на поверхности земли.

Родники дают жизнь нашим рекам, вырываясь из земных недр. Веками из поколения в поколение передавалась любовь к источникам. Они овеяны легендами, воспеты поэтами. Русский поэт Александр Яшин так пишет о роднике:

Но вода и в нём стоять не любит,

День и ночь без устали поёт,

Кто отыщет - припадёт, пригубит,

А припав - не отрываясь пьёт.

И опять придёт, как на свиданье,

И заглянет в холодок, на дно.

Только это чистое звучанье

Разобрать не каждому дано.

Родниковая вода отличается высокими вкусовыми качествами и чистотой, привлекает внимание людей своей особой прозрачностью, приятным вкусом, а также своими целебными свойствами.

Про родниковую воду всегда говорят, что она вкусная. Люди бережно относились к таким источникам, придавая им статус «живой воды», слагая о них сказки, былины, пословицы. Например, монгольская пословица гласит: «Человек не ценит воду до тех пор, пока не иссякнет источник». В наши дни эта пословица звучит особенно актуально, загрязнив воду и землю, человек ищет новые источники.

Проблема качества питьевой воды, особенно в крупных городах, приобретает острейший характер. Вода, поступающая к нам в дома из городской водопроводной сети, не является той водой, которую хочется пить. Из-за остаточного запаха хлора, наличия обильного осадка железа, несоответствия нормативов качества ГОСТу «Вода питьевая» по ряду показателей, у людей возникает потребность поиска альтернативных источников чистой воды: использование фасованной минеральной и питьевой воды, родниковой воды или бурение глубоководных скважин. Наша семья уже несколько лет пользуется водой из родника «Октябрьский». Этот родник пользуется большой популярностью у жителей городов Борисоглебск и Новохопёрск. Эту воду используют для приготовления пищи, считая, что таким образом ограждают себя и своих детей от многих неприятностей. Взрослые становятся более энергичными, полны сил. Цветы, поливаемые родниковой водой, также отличаются своим хорошим внешним видом от тех, которые поливаются водопроводной водой.

Ввиду усиливающейся популярности родников важное практическое значение имеет изучение качества подземных вод в местах их естественного выхода на поверхность земли в виде родников и пропаганда бережного отношения к ним: соблюдение порядка, чистоты, сохранение зелёных насаждений вокруг родника, дополнительное благоустройство и организация зон санитарной охраны, т. к. большинство источников нуждаются в помощи. Вопросы экологии источника жизни на Земле, его охрана от истощения и загрязнения являются актуальными.

Ход работы:

Отбор проб воды проводился пластмассовой бутылкой. Определяли температуру воды. После чего исследовали органолептические свойства воды, которые включают в себя определение цвета, мути, запаха и прозрачности.

Для определения мутности мутно мерную пробирку наполняют исследуемой водой почти доверху, ставят ее на черную бумагу и, глядя сверху, отмечают результат наблюдения. Различают следующие степени мутности воды: прозрачная, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная.

Цвет определяют только в прозрачной воде. Пробирку с водой ставят в компаратор - мутномер и делают визуальную оценку цветности. При соответствующих градусах цветности имеем: при менее 10° - нет окрашивания, при 20° - очень слабое желтоватое, при 40° - желтоватое, при 150° - желтое, при 300° интенсивно желтое окрашивание.

Для определения запаха мутномерную пробирку наполняют исследуемой водой примерно на 75 % объема, закрывают пробкой, несколько раз встряхивают, затем вынимают пробку и сразу нюхают. Запахи различают по характеру и интенсивности. Характер запаха выражают описательно: без запаха, сероводородный, болотный, гнилостный и т. п. Интенсивность запаха оценивается по шкале: нет запаха, очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный.

Вкус воды определяют при условии отсутствия подозревания на ее загрязненность. При определении вкуса воду набирают в рот небольшими порциями и не проглатывают. Отмечают вкус (соленый, горький, кислый и др. ) и привкус (железистый, вяжущий и т. п. )

Определение дебита источника

Дебит источника определяется следующим образом. При отсутствии у родника желоба, по которому стекает вода, лопатой прорывают углубление на дне. В срез углубления вдалбливают кусок жести, согнутый в форме желоба. Под желоб ставят стеклянную банку ёмкостью 1л и секундомером измеряют время заполнения банки. При большом напоре воды используют ведро. Для большей точности измерения проводят 2-3 раза.

Дебит измеряют в литрах на секунду:

D = V/t где V - объём воды (л), t - время (с). Соответственно можно вычислить дебит источника за один час, сутки, месяц, год.

В течение года дебит изменяется незначительно, поэтому родники считаются постоянными в своем режиме.

Гидрохимические исследования.

Реактивы и оборудование:

1. Универсальная индикаторная бумага.

2. Аммиачно-буферный раствор.

3. Индикатор хром тёмно-синий.

4. Трилон Б.

5. Хромовокислый калий.

6. 10% раствор серебра азотнокислого.

7. Метиловый оранжевый.

8. 0,1 н раствор соляной кислоты.

9. Сегнетова соль.

10. Реактив Несслера.

Ход работы:

Определение показателя рН

рН - это логарифмический показатель концентрации ионов водорода в воде. Для определения рН используется универсальная индикаторная бумага. Для этого полоску индикатора смачивали исследуемой водой и сравнивали со шкалой.

Определение жёсткости

Анализ воды на жесткость проводили по методике ГОСТ 4151-72. Для этого к 50см3 воды + 5см3 аммиачно-буферного раствора + 5-7 капель индикатора хром тёмно-синего, титровали трилоном Б. Переход от розового до фиолетового. Количество трилона, понадобившегося на титрование воды, = жёсткости воды ммоль/дм3.

Определение содержания хлоридов

Анализ воды на содержание хлоридов проводили по методике ПНД Ф. 14. 1: 2,96-97. Для этого к 50см3 воды + 5-7 капель хромовокислого калия и титруем 10% раствора серебра азотнокислого, до перехода от жёлтого цвета в оранжевый. Количество, пошедшее на титрование, умножаем на 10 и оно равно объёму хлоридов мг/дм3.

Определение щёлочности

К 50см3воды + метиловый оранжевый 5-7 капель и титруем 0,1н раствором соляной кислоты. В результате титрования происходит переход от жёлтого в розовый цвет. Количество кислоты, пошедшее на титрование, умножаем на 2 и это равно щёлочности воды ммоль/дм3.

Определение азота аммонийных солей

Анализ воды выполнен по методике измерений массовой концентрации ионов аммония в природных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. Для этого к 50см3 воды +1-2 капли сегнетовой соли, тщательно перемешивали, + 1см3 реактива Несслера и снова перемешивали. Примерно через 10 минут определяли содержание аммонийного азота по таблице.

Окрашивание при рассматривании сбокуОкрашивание при рассматривании Содержание аммонийного азота (N) В мг/дм3

сверху вниз

Нет Нет Меньше 0,04

Нет Чрезвычайно слабожелтоватое 0,08

Чрезвычайно слабожелтоватое Слабожелтоватое 0,2

Очень слабожелтоватое Желтоватое 0,4

Слабожелтоватое Светложелтоватое 0,8

Светложелтоватое Жёлтое 2

Жёлтое Интенсивно буроватожёлтое 4

Мутноватое, резко жёлтое Бурое, раствор мутный 8

Интенсивно-бурое, раствор мутный Бурое, раствор мутный 20

Определение азота нитратов салициловым методом

Анализ воды выполнен по методике ПНД Ф. 14. 1: 2. 4-95. Для этого 1мл испытуемой воды выпаривают досуха в фарфоровой чашке. По охлаждении к сухому остатку прибавляют Зкапли раствора салициловой кислоты и 0,5мл серной кислоты (р= 1,84). Сухой остаток тщательно растирают стеклянной палочкой по всей поверхности выпаренного остатка.

После 5-минутного стояния пробы прибавляют в неё 5мл дистиллированной воды и Змл раствора едкого натра. Содержимое чашки хорошо перемешивают, затем переносят в пробирку с меткой на 10мл, после чего доливают до метки дистиллированной воды и вторично хорошо перемешивают.

Полученный окрашенный раствор сразу фотометруют в кюветах с голщиной поглощающего слоя 20мм. Показания прибора вносили в определённую формулу и получили результат анализа.

Объекты исследования

Объект №1

Родник «Октябрьский» находится в селе Октябрьское Поворинского района Воронежской области на реке Калмык.

От трассы Москва-Волгоград есть дорога на город Новохопёрск. Следуя этой дорогой, нельзя не заметить колодезный сруб, сделанный из гранита, высотой 2м. Сверху колодец наглухо закрыт чугунным люком. Из колодца выведена железная труба, по которой вода вытекает в маленькую реку Калмык. Дебит источника 3 л/сек.

Рядом с высоким сооружением виден низкий колодец, из которого также выведена железная труба.

Дебит этого источника 0,3 л/сек.

Вода в этих источниках чистая, прозрачная, без запаха, имеет мягкий приятный вкус. Пена и плёнка отсутствуют. Температура воды источника 6,6°С. Зимой источники не замерзают. Также не замерзает река в радиусе 4м от родника. Вода в реке такая же холодная и чистая. При температуре воздуха 36°С, температура воды в реке 17°С. Вода из этого источника хранится до 5месяцев. Местные жители констатируют факт излечения болезней желудочно-кишечного тракта этой водой. Однако водой родника чаще пользуются приезжие. Узнав о ценных целебных и пищевых качествах воды, люди систематически посещают источник. За 1 час сюда приходят 7-9человек.

Люди, которые по роду своей профессии, проезжают мимо, также постоянн останавливаются, чтобы набрать воды, отдохнуть в беседке (слева от ступенек). 1 родника постоянно происходит родственное общение незнакомых людей.

Вокруг источника всегда чисто. Родник обустраивали не жители администрация села, а проезжающие мимо источника люди, которые оценил качества воды. Однако автора сооружения нет. Колодец построен методом народной стройки. В таком виде родник существует уже 11лет.

Флора и Фауна.

Местность вокруг родника переувлажнена, рядом через дорогу находите заливной луг. Древесная растительность представлена только ивняками. Вокру источника растёт мягкая трава-мурава. Травяная растительность луг представлена калужницей болотной, пушицей узколистной. Травы достигаю высоты 30см.

Из насекомых встречаются стрекозы, кузнечик, коровка, комар-пискун. Сред земноводных встретили лягушку.

Наблюдения за млекопитающим* приходящих к роднику, провести сложней т. к. животные очень осторожны, а у источника почти весь световой ден находятся люди.

Наблюдения за птицами выявил ворон, воробьев, весной слушали соловья.

Стрелка голубая -Enallagma cyathigerum

До 3,5 см в длину. Размах крыльев до 4,5 см, основные тона самок- зеленый и коричневатый, но встречается и голубой. Живет у разных водоемов, но встречается и далеко от них. Летает с мая по сентябрь.

Кузнечик зеленый -Tettigonia viridissima

2,8-3,5 см в длину. Питается насекомыми,. иногда растительной пищей. Очень хорошо лазает и прыгает; в случае опасности летит, словно вертолет, но недалеко. Самец издает звуки трением особых образований у оснований надкрыльев. Самки сопомщью яйцеклада откладывают в почву яйца, которые там и зимуют.

Домовой воробей

Продолжается расширение ареала домового воробья и в Евразии. Здесь он расселяется одновременно на север и на юго-восток, к Центральной Азии. На юге домового воробья можно уже встретить в районе Аральского моря и в долине Сырдарьи. Появился он сейчас и на Дальнем Востоке: в Амурской области, в Приморье.

Размножаться воробьи начинают ранней весной, когда устанавливается плюсовая температура воздуха – 6–10°С. Обычно у домового воробья бывает 2–3 выводка – с весны и до середины лета. В тропической зоне, где домовые воробьи размножаются круглый год, наблюдали и 4 выводка в год, но это бывает нечасто.

В кладке домового воробья – от 2 до 10, чаще 3–7 яиц, на юге обычно больше, чем на севере. Но, в целом, чем меньше яиц в кладке и птенцов в гнезде, тем больше шансов, что они не погибнут от разных причин и все вылетят из гнезда. В сельской местности птенцов выживает больше, чем в большом городе, где меньше насекомых: в среднем 2–3 птенца в городе и 3–4 в сельской местности.

Зрелости домовые воробьи достигают на второй год жизни, но часть птиц становится половозрелыми и в 5,5–8 месяцев.

Калужница болотная

Caltha palustris

Семейство Лютиковые

Цикл развития:

многолетник

pH: слабокислая механический состав почвы: легкие почвы, суглинки

Посадка и размножение:

способы размножения: семенами, делением куста способ посадки семенами: безрассадный срок посева семян в открытый грунт: • свежесобранными семенами, созревающими в июне;

• под зиму особенности семенного размножения: • при посеве в июне семена прорастают в конце лета;

• при подзимнем посеве - весной;

• сеянцы зацветают на второй год вегетативное размножение: делением куста, лучше осенью расстояние между растениями: 25-30 см

Особенности агротехники:

требуется повышенное увлажнение

Высота:

До 40 см

Размер цветка (соцветия):

диаметр до 4,5 см

Форма цветка (соцветия):

• корзинка

• по 1-2 на концах побегов

Форма и окраска листьев (вай):

прикорневые листья до 12 см в диаметре, кожистые, плотные, блестящие, светлозелёные, округлые

Объект №2

Родник «Чёрный омут» находится в Телермановском лесу в районе Строянского кордона в 7км от трассы Москва-Волгоград, от Черкасского затона вниз по течению реки Хопёр. В 20м от родника находится озеро площадью 0,6км2. Ключ расположен на южном участке поймы озера, у подножья высокого холма. Вокруг источника в форме полумесяца ил глубиной более 2м. Способом образования родника является сочетание водопроницаемых песчаников и подстилающих их слоев водонепроницаемых глиняных сланцев.

В месте выхода источника сделана деревянная облицовка в форме квадратного сруба с дубовой крышкой. Глубина такого колодца 0,95м. Объём - 100л. На дне находится глина серого цвета с блестящим оттенком. Дебит родника небольшой, всего 0,5л/сек. Вода чистая, прозрачная, с запахом естественного происхождения, имеет приятный вкус. Пена и плёнка отсутствуют. Температура воды 8° С. На южной стенке облицовки проделано отверстие, из которого вытекает вода и впадает в озеро. Ширина образовавшегося ручья 0,3м, а длина 20м. Скорость ручья 0,5м/с. Родник не замерзает даже в сильные морозы.

Постоянно родниковой водой пользуются рыбаки-любители, которые идут мимо на реку Хопёр.

родник «Чёрный омут»

Вода из этого источника сохраняет свои свойства в холодильнике или в подвале до 4 месяцев. Формирование химического состава вод родника «Чёрный омут» происходит в основном за счёт грунтовых вод прилегающего озера.

Флора и Фауна.

Условия вводно-минерального питания на окружающей территории родника благоприятствуют развитию растительного покрова богатого видами с болотными древесными группировками из ольшаников и низинных ивняков, осин и дубов.

В древесном ярусе преобладает ольха клейкая. Высота деревьев 15-22м, диаметр 15-25см. Подрост образован ольхой с единичными экземплярами дуба черешчатого.

Подлесок густой. Из подлесочных пород отмечены: крушина ломкая, калина обыкновенная, ива чернеющая, ива пятйтычинковая, иваломкая, ива пепельная, ива приземистая, ива филиколистая, ракита, смородина чёрная, паслен сладко-горький, свидина белая.

Калина обыкновенная -

Viburnum opulusКустарник 1,5-5 м в высоту.

Растет по лесным опушкам и в сырых пойменных лесах на богатых минеральными солямипочвах.

Декоративноеи лекарственное растение

Крушина ломкая -Frangula alnus

Кустарник 1 - 4 м в высоту. Плоды костянки величиной с горошину разных стадий зрелости одновременно зеленые, красные, черные. Слабо ядовитое растение.

Позвоночные животные представлены травяной лягушкой, прыткой ящерицей, серой вороной, и другими видами.

Прыткая ящерица.

Это широко распространенная небольшая, до 25 см, ящерица встречается по лесным опушкам, полянам, а на юге — в закустаренных скальных участках предгорий. Террариум для нее оборудуют как уголок леса, растущего на сухих почвах; корм — различные насекомые.

Лягушка травяная -

Rana temporaria

До 10см в длину. Довольно плохо прыгает. Может далеко уходить от водоемов. Нерест и зимовка проходит в воде. Ранней весной в прудах слышен урчащий хор. В сильную жару лягушки порой исчезают (место вроде летней спячки).

Родник был облагорожен Преподавателем физвоспитания Борисоглебского Государственного Педагогического института Купцовым Михаилом Николаевичем в сентябре 2004г.

Объект №3

Родник «Варварушка» находится на северо-восточном участке поймы озера Большое Голое. Вокруг чаши родника в качестве колодезного сруба установлена бетонная труба. В ней есть неглубокая выщерблина, отсюда вода вытекает в сторону озера (1 метр). Дебит источника 0,8 л/сек.

Подходы к источнику затруднены, к нему ведёт одна тропинка по примятой траве. В сильные морозы родник замерзает. Летом 2005 года родник пересох, т. к. было засушливое лето.

Вода в источнике чистая, прозрачная, без запаха, имеет мягкий приятный вкус. Пена и пленка отсутствуют. Температура воды 7° С. Постоянно родниковой водой пользуются местные жители, которые используют ее для приготовления пищи и питья. Вода из родника сохраняет свои свойства в подвале или холодильнике до 5 месяцев. Формирование химического состава вод родника «Варварушка» происходит в основном за счет грунтовых вод прилегающего озера.

Флора и Фауна.

Местность вокруг родника переувлажнена. Древесная растительность представлена ивняками и ольшаниками. Травяная растительность вокруг источника представлена осокой черной, кипреем розовым, шандрой обыкновенной. Из насекомых встречаются адмирал, стрелка голубая, слепень бычий.

Слепень бычий -

Tabanus bovines 2 см в длину, крылья прозрачные, брюшко с треугольными желтыми пятнами. Самки назойливые кровососы, нападающие преимущественно на крупный рогатый скот. Самцы питаются соком растений. Летает в мае - сентябре.

Осока черная -

Carex nigra

Многолетнее растение в высоту до 50 см с корневищем. Цвететв апреле - июле.

Обычна на сырых лугах, болотах, по берегам водоемов.

Кипрей розовый -

Epilobium roseum

Многолетнее растение 50-80 см в высоту. Листья черешковые, продолговатые, густонеравнозубчатые. Цветет в июле- сентябре. Растет в канавах, по берегам водоемов, в лесах.

Позвоночные животные представлены кузнечиком зеленым и лягушкой травяной. Наблюдения за птицами выявили ворон, уток.

Адмирал -Vanessa atalanta

Летает • в мае - июне и в июле - октябре. Гусеницы живут в свернутых листьях крапивы. Бабочки сосут нектар из цветков с помощью длинного, скручивающегося в спираль хоботка. Это одна из немногих перелетных бабочек, регулярно большими стаями мигрирующих с юга. Потомки, прилетевших с юга бабочек осенью снова отправляются на юг.

ШАНДРА (КОНСКАЯ МЯТА) ОБЫКНОВЕННАЯ - Marrúbium vulgáre L. (Marrubium - лат. назв. шандры).

Многолетнее травянистое растение из семейства губоцветных - Lamiaceae (Labiatae). Стебель четырехгранный, разветвленный от основания, беловато опушенный, листорасположение накрест супротивное, листья простые, цельные, яйцевидные, со сморщенной пластинкой, покрыты густыми волосками. Нижние листья сердцевидные. Соцветие - облиственный тирс.

Растение распространено от Центральной Азии до бассейна Средиземного моря, в европейской части, Америке, Канаде. Культивируется в Западной Европе, США.

Лекарственным сырьем является трава - Herba Marrubii. Ш. о. содержит 0,3-1,0% горького вещества маррубина, около 7% таннина , 0,05% эфирного масла.

Назначается при ушных болезнях, оспе, заболеваниях печени, желудка, почек. В народной медицине применяется как отхаркивающее, антималярийное средство. Включена в фармакопеи БТФ, Греции, Португалии, Америки. Растение применяется в гомеопатии.

Объект №4

Водопроводная вода поставляется в школу из городской сети.

Для сравнительной характеристики были проведены исследования воды водопроводной, поступающей из скважины, находящейся на территории ОАО «БПСЗ» (или из городского водозабора). Вода водопроводная чистая прозрачная и без запаха.

Результаты

Изучая родники и вытекающие из них реки и ручьи, мы проводили работу по сохранению земноводных. Летом лужи теряют связь с ручьём и пересыхают, в результате гибнет много головастиков, не успевших завершить цикл своего развития. Мы прокапывали канавки к ручью, чтобы спасти их.

По результатам исследований были проведены следующие мероприятия:

1. Очистка территории, прилегающей к родникам, проведение дренажных работ;

2. Очистка родников от мягкого грунта, накопившегося ила. В результате промыва родников удалось повысить дебит воды.

Результаты гидрофизического и гидрохимического исследования воды родника

«Октябрьский».

Определяемые Результаты Требования к

Показатели анализа питьевой воде

Запах, баллы <1 0

Привкус, баллы <1 0

Мутность, мг/дм3 0,6 0

Водородный показатель рН 6,8 6-9,измерение на рН-метре

Жёсткость, общ. ммоль/дм3 5,5 10

Хлориды, мг/дм3 19 350

Щёлочность 4,2 10

Азот аммонийный, мг/дм3 Нет 1,5

Азот нитратов, мг/дм3 8,7 45

Результаты гидрофизического и гидрохимического исследования воды родника

«Чёрный омут»

Определяемые Результаты Требования к

Показатели анализа Питьевой воде

Запах, баллы <1 0

Привкус, баллы <1 0

Мутность, мг/л 0,6 0

Водородный показатель рН 7 6-9,измерение на рН-метре

Жёсткость, общ. ммоль/дм3 8,4 10

Хлориды, мг/дм3 35 350

Щёлочность 8,2 10

Азот аммонийный, мг/дм3 Нет 1,5

Азот нитратов, мг/дм3 4,4 45

Результаты гидрофизического и гидрохимического исследования воды родника

«Варварушка»

Определяемые Результаты Требования к

Показатели анализа Питьевой воде

Запах, баллы <1 0

Привкус, баллы <1 0

Мутность, мг/л 0,6 0

Водородный показатель рН 6,8 6-9,измерение на рН-метре

Жёсткость, общ. ммоль/дм3 6,7 10

Хлориды, мг/дм3 29 350

Щёлочность 6,1 10

Азот аммонийный, мг/дм3 Нет 1,5

Азот нитратов, мг/дм3 5,9 45

Результаты гидрофизического и гидрохимического исследования воды водопроводной

Показатель Ед. измерения Исходная вода

Рн 7,28

Запах Балл 0

Цветность Градус 5,0

Мутность Мг/дм3 0,58

Жесткость Ммоль/дм3 9,6

Нитраты мг/дм3 24,6

Хлориды Мг/дм3 90

Силикаты Мг/дм3 13,5

Исследуя воду из родников «Октябрьский», «Черный омут», «Варварушка» и водопроводную можно определить её как пригодной к употреблению. На основании результатов можно сказать, что по содержанию аммиака, нитратов, хлоридов, вода из родников в несколько раз лучше воды водопроводной. Также мы пришли к выводу, что для сохранения родников очень важно проводить благоустройство источников, расчистку чаши и обустройство дренажа. При этом крайне важно учитывать состояние родников и недопустить ухудшения качества воды в нём, т. к. родниковая вода нередко бывает целебной, содержащей набор необходимых для организма микроэлементов.

В заключении хотелось бы поблагодарить за оказанную помощь и представленные материалы гидрохимика, старшего научного сотрудника Зобову Александру Матвеевну, выражаю благодарность директору Хопёрского государственного природного заповедника, кандидату сельскохозяйственных наук Зобову Александру Ивановичу за оказанную помощь в проведении исследовательской работы ,а также моему руководителю Лифановской Ирине Владимировне учителю МОУ Борисоглебской СОШ №3 за оказанную помощь при оформлении работы.