XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Мониторинг состояния родников Воронежской нагорной дубравы в 2019-2021 годах

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Меленчук А.А. 1Меленчук В.А. 2Гладарева И.Е. 2Суглобова Е.А. 2

---

1МБУДО ЦДО "Созвездие"

2МБУДО ЦДО «Созвездие»

Блинов М.А. 1Шепс Г.П. 2

---

1МБУДО ЦДО «Созвездие»

2МБОУ СОШ № 48

Работа в формате PDF

341.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Воронежская область расположена в центре Русской равнины одновременно в двух природных зонах: степи и лесостепи. Главное древесное сообщество Воронежской области – дубравы. Воронежская нагорная дубрава располагается на площади, принадлежащей двум лесничествам, и является одним из самых популярных у населения Воронежской области местом отдыха.

Схема Нагорной дубравы представлена на рисунке № 1.

Рис. 1 План-схема Воронежской нагорной дубравы.

Площадь дубравы составляет 7098 гектар. В настоящее время, лесной массив этой местности состоит из лиственных пород приблизительно на 97%. Главная порода - черешчатый дуб. 86% площади дубравы составляют именно дубняки.

Воронежская нагорная дубрава относится к ООПТ. Ее полное офицальное наименование - государственный природный заказник областного значения "Воронежская нагорная дубрава". Создан заказник 17.04.2013 года.

В своей работе мы проводили мониторинг состояния родников, находящиеся в границах этой ООПТ. «Объем родниковой воды в нашей области немалый. Интерес к ним очень велик. Они являются не только источниками вкусной и целебной воды, но и дают жизнь нашим рекам, вырываясь из земных недр.» [1]

Кроме того, информацию можно найти в интернете. В основном это информация о местоположении конкретных родников, их описания и иногда фотографии.

Цели и задачи

Мы решили исследовать состояние родников в Воронежской нагорной дубраве по ряду причин. Во-первых, это один из способов узнать природу родного края. Во-вторых, мы получим опыт и навыки тестировании воды в полевых условиях и в лаборатории. В-третьих, разовьем навыки фото и видеосъемки.

Цель работы: провести многолетний мониторинг состояния родников в Воронежской нагорной дубраве.

Задачи:

Провести анализ воды из исследуемых родников.

Определить дебит родников, если это возможно.

Описать исследованные родники.

Провести фото и видеосъемку родников.

Основная часть

Исходя из данных, имеющихся в сети интернет в Воронежской нагорной дубраве, находится 11 родников. Это

Родник Ржавчик № 068

Родник Рыбачье Большой № 016

Родник Рыбачье Маяк-1 № 258

Рыбачье Родник-2 № 038

Рыбачье Родник-3 не описан

Рыбачье Родник-4 № 039

Родник Мокрый Лог-1 (Бобры) № 006

Родник Мокрый Лог-2 № 031

Родник Глубокий колодец №067

Родник на берегу выше 300-летнего дуба № 066

Родник на водозаборе. № 020

Номера родников приведены по классификации, найденной нами в интернете. [2]

Нумерация родников в районе Рыбачьего очень запутанная. Есть случаи, когда одни и те же родники обозначены разными номерами. Поэтому мы слегка модифицировали систему нумерации. Родник рядом с Рыбачьим обозначен нами как Рыбачье Большой. Родники находящиеся в Рыбачьем считаются от него по возрастанию номеров (1-4 соответственно).

Для уточнения координат родников мы перевели градусы, минуты и секунды в десятичные градусы. [3] Это поможет нам быстро разобраться о каком конкретно роднике идет речь, так как в разных источниках координаты указаны по-разному. Для навигации мы использовали смартфон и программу Osmand. Кроме того, смартфон очень удобен при фотосъемке, так как позволяет сразу связать фотографию с координатами GPS.

Нами было рассчитано расстояние от остановки общественного транспорта Олимпик до каждого родника. Оно составило от 2,5 до 4 км. Нами взято кратчайшее расстояние. Разумеется, это расстояние может быть и несколько больше, так как тропинок там много и выбирать можно любые из них.

Описание родников

Родник Ржавчик № 068

Представляет собой деревянный сруб 1х1 м, из которого вытекает небольшой ручеек. Метров через 50-70 ручеек пропадает. В воде много листьев. Глубина примерно 30-35 см. Дебит родника мы не рассчитывали, так как сделать это не представляется возможным. Ни разу не видели, чтобы из него кто-то пил или набирал воду кроме нас. Люди мимо проходят редко. Очень мягкая и кислая вода. Самая мягкая и кислая вода из всех вод, встретившихся нам в Воронежской наборной дубраве. Осенью 2021 года сруб был кем-то разобран. Хочется надеяться, что для ремонта, так как бревна аккуратно сложены рядом.

Рыбачье Большой № 016

Самый посещаемый родник Воронежской нагорной дубравы. Хорошая транспортная доступность. Сверху к нему можно подъехать на машине. Правда спускаться придется по самодельной лестнице, вырубленной в стене оврага и укрепленной деревом. Практически постоянно есть люди, которые набирают там воду. Как правило, набирают ее в большие канистры объемом 20-25 литров. Вода идет из 7 труб, 6 из них находятся рядом в один ряд и одна перпендикулярно им практически вровень с ручьем, который течет из родника в водохранилище. Воду из трубы № 7, как правило, не набирают, потому что это неудобно делать. Из остальных труб в основном используется труба № 3 – там самый большой напор. Небольшие емкости удобнее набирать из других труб – там напор сильно меньше. Вода вкусная без постороннего привкуса и запаха.

Родник Рыбачье Маяк-1 № 258

Очень хорошо оборудованный родник на территории Рыбачьего. Два выхода воды, один сильно больше другого. В 2019 вода шла из 2 выходов, в 2020 и 2021 только из одного. Вода из него уходит в Воронежское водохранилище. Местные жители активно им пользуются.

Рыбачье Родник-2 № 038

Этот родник трудно найти, если точно не знаешь, где он находится. Нам пришлось прибегнуть к опросу местных жителей. Чтобы попасть к роднику необходимо войти за забор к пристани. В заборе есть калитка. Родник представляет собой трубу, вода из которой течет в Воронежское водохранилище. Местные жители сказали, что они эту воду не пьют, а используют только в технических целях. Мы ее тоже пить не рискнули. Вода имеет легкий, слегка затхлый запах. В 2021 году доступ к роднику перекрыли, повесив на калитку замок.

Рыбачье Родник-3

Его описания нами нигде не было найдено. На картах мы его тоже не обнаружили. Этот родник был найден нами не сразу. Дело в том, что рядом на расстоянии буквально 10 метров друг от друга находятся 2 родника. Мы шли по тропинке сверху, откуда этот родник не виден, если не знаешь о нем. Вода вытекает из трубы. Практически каждый второй местный житель, говорил нам, что в воде этого родника есть серебро и вода в нем лучше, чем в соседнем роднике. Подтвердить или опровергнуть это мы не можем. Разницы во вкусе мы не заметили, а приборов для определения содержания серебра в воде у нас нет.

Рыбачье Родник-4 № 037

Хорошо оборудованный родник. Есть скамейка. На стене рядом висит официальное заключение о составе воды. Это приятно, так как люди хотят быть уверены в том, что пьют качественную воду. Вероятнее всего это тот родник, о котором сказано, что его вода отвечает требованиям гигиенических нормативов [4] Из родников находящихся в Рыбачьем — это самый посещаемый людьми родник. По крайней мере, очередь за водой мы видели только на нем.

Родник Мокрый Лог-1 (Бобры) № 006

Бьет из-под стенки. Набирать воду придется из лужицы кружкой. Дно песчаное, отстаивается и промывается быстро. Популярный у отдыхающих на "Олимпике". Ближайший поселок - Рыбачий, куда подходит асфальт. От асфальта метров 350. Трубы нет, дебит посчитать невозможно. Оборудован бревнами. Есть мостик через ручей, текущий из родника в водохранилище. Воду набирают ковшиком. Пользуется большой популярностью у отдыхающих на Олимпике. Набирают воду обычно в пластиковые бутыли объемом до 5 литров. На машине подъехать нельзя, только на велосипеде. На наш взгляд самая вкусная вода из всех родников Воронежской нагорной дубравы.

Родник Мокрый Лог-2 № 031

Трубы нет, дебит посчитать невозможно. Родник не оборудован. Воду набирают в ручье, который течет из-под горы. Около родника на горе часто занимаются туристы с веревками и бревнами. Вода вкусная, практически как в роднике Мокрый Лог-1 (Бобры) № 006.

Родник Глубокий колодец №067

Удалось найти только с третьего раза. Обнаружить можно только если стоишь рядом с ним. Сильно засыпан листьями. Возможно, высыхает периодически. Требует расчистки и благоустройства. Воду из него пить не решились.

Родник на берегу выше 300-летнего дуба № 066

Данный родник не был нами обнаружен. Местность прочесывали группой три раза в разное время. Родник не найден. Вероятно, он высох. Мы считаем, что в настоящее время родника там нет.

11. Родник на водозаборе. № 020

Теоретически, родник там есть. По крайней мере на картах он обозначен. Но воду нам получить не удалось. Как и увидеть сам родник. Он находится на охраняемой территории водозабора, вход на которую запрещен. В 2021 году удалось поговорить с охранниками, которые утверждают, что родника там нет и никогда не было.

Кроме того, в 2020 году нами был обнаружен ранее нигде не отмеченный родник около пешеходной тропы санатория имени Максима Горького. Параметры воды были следующими TDS=245 ppm; pH=7,2; T=14,5°C. В 2021 году этот родник мы нашли уже высохшим. По нашему мнению, это была протечка из водозабора, так как вода сильно отличается по своим параметрам от параметров исследованной нами родниковой воды и близка к таковым у водопроводной воды города Воронежа.

Заключение

Всего нами было проведено 8 выходов в течении июня – ноября месяца 2019 года, 5 выходов в течении марта-ноября 2020 года и 5 выходов в течение февраля-октября 2021 года. Маршруты, последовательность прохождения родников и их охват периодически менялись. Максимальная протяженность маршрута, охватывающего все действующие родники, составила 11,7 км. Кольцевой маршрут, охватывающий все родники представлен на рисунке № 2.

Рис. 2 Примерный кольцевой маршрут по исследуемым родникам.

Пробы брались с тех родников, с которых это было возможно сделать с учетом маршрута в этот день. Некоторые родники были не сразу обнаружены. С двух родников пробы получить не удалось. Мы считаем, что в настоящее время этих родников нет.

Исследование проходило по стандартной схеме, одинаковой для всех родников.

1. Проводился анализ воды доступными нам методами на месте. Использовали TDS-метр, рН-метр, тестовые полоски фирмы Sera. Температуру воды определяли с помощью спиртового термометра.

2. Определялся дебит родника, в том случае, если это возможно. Использовали пластиковую баклажку 5 литров и секундомер.

3. Проводили фото и видеосъемку родника.

Исследования проводились в 2019, 2020 и в 2021 годах. С каждого из исследуемых нами родников было взято суммарно от 10 до 18 проб, в зависимости от времени начала работы с конкретным родником. Измерения, сделанные на родниках представлены в таблице № 5 приложения. Полученные данные были проанализированы, на их основе были высчитаны минимальные и максимальные значения, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты измерений и качество воды

Из приведенных данных видно, что в течении всего периода измерений TDS=59-168 ppm; pH=5,82-7,21; T=7,5-12,5°C. Если же рассматривать только те родники, из которых пьют воду, то TDS=82-151 (максимум 1,18-3,36 мг-экв/л при норме до 7 мг-экв/л), pH=6,58-7,21 (при норме 6-9); T=8,8-12,3°C. Эти результаты соответствуют СанПиН 2.1.4.1074-01 (утратили силу с 01.03.2021) и СанПиН 1.2.3685-21 (действуют с 01.03.2021).

Эти результаты можно считать общими для родников Воронежской нагорной дубравы.

По реке Мокрый лог средние параметры колебались в пределах TDS 165-171, pH 7,05-7,15, T⁰C 16,9-18,5

Дебит родников по годам представлен в таблице 2

Таблица 2. Дебит родников по годам

Изменение дебита по годам, вероятнее всего, связано с малоснежными зимами и не большим количеством дождей

Исследования с помощью тестовых полосок фирм Sera. Очень удобны для экспресс-анализа. Показывают проблемные вещества, которые стоит протестировать точнее. Можно определить нитраты, нитриты, gH, kH, pH, хлор. Кроме того, зная kH и рН можно вычислить содержание углекислого газа в воде (по специальным таблицам для аквариумных тестов). Но для родниковой воды этот тест не актуален, поэтому мы его не делали. Тестовые полоски показали отсутствие хлора во всех обследованных родниках.

Проведенные нами исследования показали присутствие нитратов на уровне 25 мг/л в родниках Рыбачье Маяк-1 № 258, Рыбачье Родник-3 и Рыбачье Родник-4 № 037. В одном из них (Рыбачье Родник-2 № 038) оно составило 50 мг/дм3 (ПДК = 45 мг/дм3). В будущем необходимо провести более развернутое тестирование в родниках, находящихся в поселке Рыбачий.

Исследования показали, что родники активно используются жителями поселка Рыбачий (Родник Маяк-1, Родник-3, Родник-4), туристами (Родник Мокрый Лог-1 (Бобры)). Активнее всех используется родник Большой рядом с поселком Рыбачий. К нему за водой приезжает много людей на машинах. Некоторые набирают по 100 литров воды и более. На сайте Роспотребнадзора есть информация, о роднике в поселке Рыбачий. «В городе Воронеже отвечала требованиям гигиенических нормативов вода в роднике п. Рыбачий.» [4] Правда здесь не совсем понятно о каком из родников идет речь. Мы можем предположить, что это либо родник Рыбачье Большой № 016 (так как он самый мощный и посещаемый), либо родник Рыбачье Родник-4 № 037 (так как рядом с ним висят результаты анализа воды).

По итогам исследования удалось установить, что все родники кроме родника на водозаборе № 020 и родника на берегу выше 300-летнего дуба № 066 являются действующими. Эти два нам обнаружить не удалось. Мы считаем, что они высохли. Из 9 обследованных родников воду можно пить из 6. Из родника Рыбачье Родник-2 № 038 ее не рекомендовали пить местные жители. А Родник Ржавчик № 068 и Родник Глубокий колодец № 067 находятся не в лучшем состоянии и поэтому пить воду из них мы не рекомендуем.

Перевод градусов жесткости осуществлялся онлайн. [5].

Попутно раз в год мы измеряли характеристики воды в речке Мокрый лог. Они составили TDS=166-171; pH=7,1-7,15; T=17,2-18,5⁰C. Возможно, это пригодится кому-то из наших коллег, работающих в направлении биотопной аквариумистики.

Анализируя состояние обустройства родников в сравнении с предыдущим описанием, можно констатировать, что в основном состояние обустройства родников осталось примерно на том же уровне, что и раньше, кроме родников (Родник Ржавчик № 068 и Родник Мокрый Лог-2 № 031) у которых оно ухудшилось.

Использование воды для питья местными жителями

Для питья используют воду из родников

Рыбачье Большой № 016

Родник Рыбачье Маяк-1 № 258

Рыбачье Родник-4 № 037

Родник Мокрый Лог-1 (Бобры) № 006

Родник Мокрый Лог-2 № 031

Рыбачье Родник-3

Не пьют из родников

Родник Ржавчик № 068

Рыбачье Родник-2 № 038

Родник Глубокий колодец №067

Для себя мы составили личный рейтинг по родникам Воронежской нагорной дубравы по воде в них. Тройка победителей, по нашему мнению, выглядит так:

Родник Мокрый Лог-1 (Бобры) № 006 – самая вкусная вода, удобен для пешего подхода и велопоездок.

Рыбачье Большой № 016 - очень хорошая вода, удобный подход.

Рыбачье Родник-4 № 037 – очень хорошая вода, есть результат ее анализа.

Выводы

В ходе нашей работы были обследованы родники Воронежской нагорной дубравы и проведен их мониторинг в 2019, 2020 и в 2021 годах. Родники активно используются населением Воронежа.

Выводы:

1 Проведен анализ воды из исследуемых родников доступными нам методами. Собран и обобщен материал по составу воды родников за 3 года.

2 Определен дебит родников там, где эта возможность имелась.

3 Сделаны описания исследованных родников.

4 Собран фото и видеоматериал по родникам.

Дальнейшие перспективы работы:

1 Расширить спектр используемых для анализа тестов.

2 Смонтировать видео из собранного нами материала.

3 Продолжать дальнейший мониторинг состояния родников.

Список литературы

Кудров, А.Г. Родники Воронежской области: формирование, экология, охрана/ А.Г. Кудров. - Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета, 2000.- 128 с.

Родники воронежской области URL: https://voronezh.livejournal.com/887521.html (дата обращения 05.12.2021 г.)

Перевод градусов минут и секунд в десятичные градусы и обратно URL: http://hostciti.net/calc/engineering/decimal-degrees.html (дата обращения 05.12.2021 г.)

О качестве воды в родниках Воронежской области URL: http://36.rospotrebnadzor.ru/news/16340 (дата обращения 05.12.2021 г.)

Пересчет значений жесткости воды URL: http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/Water/Hardness-Degree.xmcd (дата обращения 05.12.2021 г.)