XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Большие проблемы малой реки Данилихи
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Существует большая экологическая проблема — загрязнение и уничтожение малых рек. Они часто загрязняются местными предприятиями. Так же существует и другое опасное явление — это засоренность прибрежной зоны рек, население их просто превращает в мусорные ямы. Состояние таких рек плачевное, они действительно находятся на грани исчезновения.
Мы решили изучить состояние малых рек города Перми на примере реки Данилихи.
Цельработы: Изучениесостояния малых рек города Перми на примере реки Данилихи.
Объект исследования: МалаярекаДанилиха
Предметисследования: Показателикачества речнойводы.
Задачиисследования:
Изучить историю рекиДанилихи;
Изучить экологическоесостояниерекинаместностиипо справочнымданным;
Изучить нормызагрязненияводоемов;
Провестиотборпроби исследования воды;
Выявитьзагрязняющиевеществав речнойводе;
Обобщитьрезультатыисделатьвыводы;
Привлечьвниманиеодноклассниковкпроблемезагрязнения малыхрек.
Методыисследований:
Определениеорганолептическихсвойствводы;
Определениеобщейжесткостиводы;
Определениеионовхлора,брома,сульфат-иона,свинца,меди,железа.
Общие сведения о реке Данилихи
История реки. В ХIХ веке по реке проходила западная граница города Перми. В начале ХIХ века по указу пермского губернатора были созданы ров и вал для отведения талых и дождевых вод с полей в реку Данилиху. В середине ХIХ века вблизи устья реки был основан механический и литейный завод, открыт первый в России фосфорный завод, вблизи Данилихи начала работу бумажная фабрика. В конце ХIХ века в Перми появился первый водопровод, вода без очистки по деревянным трубам поступала в больницы и в деревню Данилиха из реки. В 1960-е годы часть Данилихи была помещена в подземный коллектор (Приложение 1).
Сведения о реке. Река Данилиха относится к речной системе реки Камы, берёт начало в южной части Свердловского района города Перми (вытекает из болота), протекает по центральной части города и впадает в Каму за территорией завода имени Дзержинского. Речная система – река Кама. В нижнем течении река помещена в подземный коллектор (длина до входа в коллектор 9,4 км).
Притоки реки Данилихи: Светлушка, Пермянка, Гарюшка, многочисленные ручьи и ключи. В реке отмечены редкие виды серогумусовых и темногумусовых почв. Берега реки Данилихи – это места обитания птиц, в том числе бородатой неясыти и дубровника, которые включены в Красную книгу Пермского края.
Экологическаяобстановкав районереки.НавсемпротяженииДанилихапротекаетпозастроеннойтерриторииПерми ив настоящеевремя являетсяприемником промышленных, хозяйственно-бытовыхиливневыхсточныхвод. Долина занятаогородами,гаражами,свалками. Состояниебереговнарушенное. На водосборереки расположенобольшоеколичествоавтотрасс,железнодорожное полотно. ПоданнымисследованийвДанилихеотмечаютпревышение норм помарганцу, меди,нефтепродуктам,алюминию,никелю идругимпоказателям. ВодарекиДанилиханепригоднадляпитьевыхцелей, является сильнозагрязненной.
Исследования состояния воды реки Данилихи
До начала проведения исследований был составлен план проведения исследований, который состоял из следующих этапов:
Изучитьметодыпроведенияинструментальных,химическихи органолептическихисследований;
Изучитьтехникубезопасностиприработев лаборатории;
Провестиотборпробводы;
Провестиинструментальные исследования;
Провестихимические исследования;
Провестиорганолептическиеисследования;
Провестиоценкуполученныхрезультатов.
Отбор проб воды
Н а фотографиях (рисунок 2.1) представлены этапы отбора проб воды. Для проведения исследований пробы в школьную лабораторию были доставлены в течение часа.
Рисунок 2.1 Этапы отбора проб воды
Требования техники безопасности при работе в лаборатории
До начала проведения исследований в химической лаборатории своей школы, мы ознакомились с основными правилами:
Влабораториинеобходимоиспользоватьхалат,сменнуюобувь,перчатки,очки;
Нельзявыливатьнеиспользованныевеществавобщуюпосуду,вкоторойонихранились;
Укаждогореагентадолжнабытьотдельнаяпипеткаилишпатель;
Нельзяпробоватьнавкуслюбыерастворыилипорошки;
Необходимовсегдаподписывать посуду,скоторойработаете;
Запрещенозаниматьсяпостороннимиделами.
Все исследованиямы проводили снашимкласснымруководителемучителемхимииЭсенбаевой ВикториейВикторовной в соответствии с указанными выше правилами.
Органолептические исследования
Свойстваводы,воспринимаемыеорганамичувствчеловека,называютсяорганолептическими.
Оценка качестваводы начинаетсяс определениямутности,цветности, запаха,вкуса,температуры,прозрачности воды.
1) Проведена оценкакачестваводысопределениемзапаха.Запахопределялипособственнымощущениям.Запахвпробе№№1,2,3отсутствует(0балловпо5-ти бальнойшкале)(Приложение 3).
2) Проведена оценкацветности воды.Проведеносравнениеобразцовсдистиллированнойводой нафонебелоголиста. Цветностьпробы№№1,2,3 - бесцветнаявода (Приложение 3)
Определение кислотности
рН – водородный показатель, мера определения кислотности водных растворов. Оценка качества рН воды проводилась с помощью индикаторов по следующей шкале:
Шкала рН:менее3,0(сильнокислая),более3,0до5,0(кислая),более5,0до6,5 (слабокислая),более6,5до 7,5(нейтральная),более7,5до8,5(слабощелочная),более8,5до9,5 (щелочная),более9,5(сильнощелочная).
Проведена оценкаpHводы:
pHводыв пробе№№1,2,3–слабощелочнаявода (Приложение 4).
Химические исследования.
Определениеионовмагния.
Для определения ионов магния в пробиркидобавили2-3капли NaOH,белыйосадокнеобразовался.ИоныMg2+впробах №№1,2,3отсутствуют.
Определениеионов трехвалентногожелеза.
Для определения ионов трехвалентного железа впробиркидобавили 2-3каплиK₃[Fe(CN)₆], красно-бурыйосадокне образовался.ИоныFe3+в пробах№№1,2,3 отсутствуют (Приложение 5).
Определениеионовсвинца.
Для определения ионов свинца в пробиркидобавили2-3капли KIиСН3СООН,посленагреважелтыйосадокне образовался.ИоныPb2+ впробах №№1,2,3отсутствуют.
Определениеионов меди.
Для определения ионов меди впробиркидобавилиCuSO4,произошлоокрашиваниепробы№1 в интенсивныйсинийцвет.ИоныCu2+присутствуют впробе №1,в пробах№№2,3отсутствуют (Приложение 6).
Определениеионовсульфатов.
Для определения ионов сульфатов в пробиркидобавили2-3каплиBaCl2,белыйосадокобразовался. ИоныSO42- присутствуютв пробе№1,в пробах№№2,3отсутствуют.
Определениеионовбромаи хлора.
Для определения ионов брома и хлора в пробиркидобавили2-3каплиAgNO3.ОбразованиетворожистогоосадкаговоритоприсутствииCl-.Окрашивание всветло-желтыйосадок–присутствуют Br-.ИоныBr-присутствуют в пробе№1,в пробах№№2,3присутствуют ионыCl-(Приложение 7).
Титрование
Титрование - этоаналитическийметод,предназначенныйдляколичественногоопределенияотдельноговещества(анализируемогокомпонента),растворенного вобразце. Методоснован нанаблюденииполного прохожденияхимическойреакциимеждуанализируемымкомпонентоми добавляемымк растворуреагентом(титрующимвеществом)известнойконцентрации.
Выполнялись два определения, анализируемой пробы воды. В колбы на 250 см3помещалипервуючастьаликвотыпробыанализируемойводыобъемом100см3,5см3буферногораствора,0,05-0,1гсухойсмесииндикатораититровалирастворомтрилона Б (таблица 2.5).
Расчетпроводилипоформуле:Ж=(M*F*K*Vтр)/Vпр
Таблица 2.5. Результаты титрования
|
V1, см3 |
V2, см3 |
Ж1 |
Ж2 |
Жср. |
г |
[Ж1-Ж2]≤r |
Ж |
Ж±∆ |
|
|
Проба 1 |
23,50 |
2,90 |
11,75 |
11,45 |
11,60 |
1,16 |
0,3≤1,16 |
11,6 |
11,6±1,74 |
|
Проба 2 |
14,25 |
14,00 |
7,125 |
7,00 |
7,06 |
0,71 |
0,125≤0,71 |
7,1 |
7,1±1,01 |
|
Проба 3 |
12,35 |
12,45 |
6,175 |
6,225 |
6,20 |
0,62 |
0,05≤0,62 |
6,2 |
6,2±0,93 |
Титровалидоизмененияокраскивэквивалентной точкеотвинно-красной(красно-фиолетовой)досиней(с зеленоватымоттенком). Жесткостьводыудовлетворительная.(Приложение 8).
Выводы
ЗатривекадолинарекиДанилихии экологическое состояниезначительно изменились.
При отборе пробмы увидели мусорнаберегах рекии вводе.
В пробахводы присутствуютионыбромаBr-),меди(Cu2+), сульфат-ион(SO42-), ионыхлора(Cl-), чтоговоритозагрязнениирекиДанилихи.
Чтобы улучшить состояние долины реки Данилиха и предотвратить дальнейшее ухудшение экологической обстановки, необходимо провести следующие водоохранные мероприятия:
Созданиезон отдыхадляжителей микрорайонов;
Проведениесубботников с жителями микрорайонов;
Очистка прибрежнойзоны;
Разъяснениежителям о местахутилизации мусора;
Установлениеинформационных табличек oбережном отношении к природнымобъектам;
Расширениеприродоохранной зоны.
Только бережное отношение к природным объектам поможет сохранить их.
Библиографический список
ГОСТР31861-2012«Вода.Общиетребованиякотборупроб».
2) С. А. Двинских,А.Б.Китаев«Экологическоесостояниемалыхрек городаПерми»//Географическийвестник.Гидрология, 2011,с.1-12
3) ФондовыематериалыпозагрязнениюмалыхрекгородаПерми/Управлениепоэкологиииприродопользованиюг.Перми.Пермь,2015-2022.http://www.prirodaperm.ru/barometr/2015/04/02/2253
Приложения
Приложение 1. Фотографии реки Данилихи 1900 – 2022 года.
Приложение 2. Результаты органолептических исследований
Приложение 3. Результаты определения кислотности
Приложение 4. Результаты проведения химических исследований по определению ионов марганца, железа
Приложение 5. Результаты проведения химических исследований по определению ионов свинца и меди
Приложение 6. Результаты проведения химических исследований по определению брома и хлора
Приложение 7. Результаты проведения титрования