II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
«ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ГОРОДА ПЯТИГОРСКА И ВЛИЯНИЕ ИХ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1. Введение
Цель работы: выяснить, как один из экологических факторов - минеральная вода- влияет на здоровье человека.
Задачи: приобщить учащихся к исследовательской деятельности, к чтению научной и исторической литературы, развить навыки эксперимента.
Я учусь в 9 классе МБОУ СОШ№16. Мои знания по химии пока малы. Начав изучать ионный состав растворов, я обратила внимание на то, что минеральная вода тоже отличается по ионному составу. Возникло желание узнать, какие ионы входят в состав минеральных вод Пятигорска и как они влияют на здоровье человека.
Для начала я посетила наши минеральные источники и сфотографировала их, взяла пробы воды из каждого источника. Узнав химический состав воды, подобрала нужные реактивы для того, чтобы подтвердить наличие указанных ионов. Чтобы узнать, как влияет минеральная вода разных источников на здоровье человека, я изучила необходимую литературу.
Наш город - город- курорт, курорт бальнеологический. А самым важным фактором бальнеологии является минеральная вода, исследованию которой мы и посвящаем нашу работу.
Пятигорск располагает разнообразными природными лечебными ресурсами. Имеется свыше 40 источников минеральных вод, отличающихся по химическому составу, температуре воды; некоторые из них радоновые. Из всех лечебных факторов Пятигорска они имеют наибольшее значение. История открытия, изучение и использование которых, неразрывно связано с историей становления курорта, давно ставшего культурным и административным центром КМВ. Пятигорск иногда называют «Природным музеем минеральных вод».
-
-
Историческая справка
-
В 1717 году по указанию Петра 1 было начато изучение и освоение гидроминеральных богатств России. Минеральные воды Кавказа тоже включились в это освоение.
С 1798г. по указанию Павла 1 было начато планомерное научное изучение различных источников Кавминвод. Исследования этих вод убедительно доказали, что данные " воды Кавказа пользою своей не уступают некоторым из лучших иностранных, а некоторые превосходят".
Получив такое заключение, император Александр направил приказание "приступить к устроению всех тех заведений, кои для удобства врачевания и для выгодных больных признаются нужными"
Врачи Христиан, Василий Крейтон и Андрей Уеэ следили и записывали результаты лечения минеральными ваннами. Они написали подробные книги наставления о том, как правильно пользоваться минеральными водами.
В 1810 году были разведаны и открыты Елизаветинские источники с углекислой водой.
В 1825 году была опубликована работа Г.И. Гесса о химическом составе и действии углекислых вод.
В 1887 году были открыты теплосерные источники, о которых председатель русского бальнеологического общества С.А. Смирнов писал, что " трудно объяснить столь благотворное действие воды ее химическим составом." В 1908 году в воде этих источников был обнаружен радон.
Профессор А.П. Нелюбин пронумеровал источники по их химическому составу. Он предвидел великое будущее Кавказских вод. "Эти воды имеют не только лечебное значение, но и громадное общественное для всей России".
-
Основная часть.
2.1.Что такое минеральная вода и как ее использовали в древнее время?
Минеральная вода- это дождевая вода, которая много столетий или даже тысячелетий назад ушла глубоко в землю, просачиваясь сквозь расщелины и поры разных слоев породы. При этом в ней растворялись различные минеральные вещества, находящиеся в породе. От просто природной воды из подпочвенных источников и открытых водоемов минеральные воды отличаются составом. Чем глубже они залегают, тем теплее и богаче углекислотой и минеральными веществами. Кроме того, чем глубже проникает в породу вода, тем больше она очищается. В такой воде минеральные вещества накапливаются естественным образом по мере прохождения ее через геологические формации. Таким образом, минеральные воды - это воды, прежде всего подземных источников.
Минеральная вода лучше усваивается организмом, а попадая в желудок, реагирует с желудочным соком, выделяет углекислоту и стимулирует секреторную деятельность желудка. Повышается аппетит и настроение.
Для данной работы нами были изучены многие литературные источники. Из них мы узнали, что восточные народы благоговейно относятся к воде, считая ее одним из основных элементов мироздания. Тамошние мудрецы уверены, что вода из целебных источников расслабляет, успокаивает, снимает раздражение, жар и агрессию. История употребления минеральных вод насчитывает многие сотни лет.
В античные времена греки сооружали у целебных источников святилища, посвященные богу Асклепию. В Греции археологи обнаружили развалины древней водолечебницы, построенной примерно в 6 веке до н.э. Остатки древних бань встречаются и у нас на Кавказе, где не только купались, но и лечились минеральными водами. От поколения к поколению передавались устные предания о чудодейственных свойствах вод, бьющих здесь из-под земли.
2.2. Методика исследования минеральной воды.
Моя маленькая исследовательская работа - это первые робкие шаги в науку. С чего я начала?
Прежде всего, я провела органолептические исследования на вкус, запах, температуру.
На вкус мне понравилась вода источников №1 и Красноармейского. Вода источников №4 и №17 - соленая. Вода источника № 2 пахнет "тухлыми яйцами", так как это сероводородная вода, она горячая имеет t-46с. Вода источника №1- холодная имеет t-20c
Если свеженабранную воду посмотреть на свет, то можно увидеть множество мелких пузырьков - это углекислый газ.
Химический состав воды я определяла по таблицам обнаружения ионов в школьном учебнике.
Реактивами мне служили нитрат серебра, гидроксид натрия, хлорид бария, р-р фенолфталеина.
Сначала мною были набраны пробы минеральной воды источников №1,2,4,7,17,19,24. Потом я сфотографировала бюветы источников, а также сведения об их химическом составе.
Так как в воде всех источниках есть ион CL, то я проверила его наличие, капнув в пробирку с пробой нитрат серебра - везде выпал белый творожистый осадок AgCl. Далее я подтвердила наличие сульфат-иона SO4. В пробы из всех источников я добавила хлорид бария - везде выпал белый песочный осадок сульфата бария. Для подтверждения наличия гидрокарбонат иона в каждую пробу добавила по 5 капель фенолфталеина - розовая окраска служит доказательством наличия этого иона. В воде некоторых источников есть в малых количествах ионы Fe. Добавив туда щелочь, я получила зеленоватый осадок, доказывающий наличие ионов железа. Это вода источников № 2, № 17. Кроме этого, со щелочью во всех пробах выпадает осадок Mg(OH)2 доказывающий наличие ионов Mg.
Такой разный химический состав минеральных вод позволяет применять их при лечении различных болезней.
2.3 Результаты исследования.
В соответствии с современной классификацией минеральные воды Пятигорска объединяются в следующие бальнеологические группы:
1) углекислые воды (горячие, теплые, холодные) - первый пятигорский тип;
2) углекисло- сероводородные сложного ионно- солевого состава - второй пятигорский тип;
3) радоновые воды - третий пятигорский тип;
4) минеральные воды ессентукского типа (углекислые и углекисло- сероводородные)
5) бальнеологическая группа вод " без специфических компонентов и свойств" (азотные термы, метановые воды с повышенным содержанием иода и брома, слабоуглекислая хлоридная натриевая вода).
6) сульфидные воды - основной тип Пятигорских минеральных вод.
2.4.Влияние использования минеральной воды на здоровье человека.
Курорт Пятигорска является многопрофильным.
Поддерживают водно- солевой обмен ионы Na и Cl - это одни из основных компонентов плазмы крови и тканевой жидкости. Ионы Na очень быстро всасываются и за небольшой промежуток времени обнаруживаются во всем организме. Ионы Ca - участвуют активно во многих биохимических реакциях организма. Ионы Ca уплотняют клеточную мембрану, повышают устойчивость организма к инфекциям. Доказана ведущая роль ионов K в деятельности основных клеток - нервных, мышечных, почечных, печеночных. Ионы K прямо противоположны деятельности ионов Na, ионы Mg входят в состав мышц и жидкостей организма, играют роль активатора процессов обмена углеводов, уплотняют мембраны и усиливают отделение желчи. Ионы Cl служат материалом для выработки соляной кислоты клетками желудка. Для питьевого лечения используют маломинерализованные воды. Эти воды улучшают процессы пищеварения, усвоение белков, углеводов, жиров. Исходя из этого, на Пятигорском курорте, лечат болезни органов пищеварения, нервные заболевания, кожные заболевания, заболевания почек. Радоновая вода служит для наружного применения в виде, ванн, гидромассажей. Для ванн используют и сероводородную воду, углекислую, но наиболее широко применяют минеральную воду для питья в качестве бальнеологического фактора. С помощью воды пополняется запас необходимых ионов для организма.
Я узнала, что:
1) Сульфидные воды представлены источниками №2,16 - используются для внутреннего применения, бальнеологических процедур
2) Углекислые воды представлены источниками №1,4,7,19,24, Красноармейский применяются для питьевого лечения и бальнеопроцедур.
3) "Соляно-щелочные" воды представлены источниками №14,17 используются для питьевого лечения.
4) Радоновые воды горы Горячей и Бештаугорского месторождения (источники№2,4) используются для питья, для ванн и бальнеопроцедур.
По химическому составу различают 6 классов минеральных вод: гидрокарбонатные, хлоридные, сульфатные, смешанные, биологически активные и газированные.
Гидолкарбонатные- эта вода предназначена для тех, кто занимается спортом. Применяется также при лечении мочекаменной болезни. Противопоказание-гастрит.
Сульфатных-рекомендуется такая вода тем, у кого проблемы с печенью, желчным пузырем, ожирением, сахарным диабетом. Категорически нельзя употреблять детям и подросткам, так как сульфаты препятствуют росту костей.
Хлоридные- эта вода регулирует работу кишечника, печени, желчных путей. Противопоказания- повышенное давление.
Магниевые- помогают при стрессовых ситуациях. Противопоказания - склонность к расстройству желудка.
3.Заключение.
Здоровье человека зависит от многих экологических факторов. Одним из важнейших является ионный состав лечебных минеральных вод. Пятигорск- курорт бальнеологический, поэтому поправить и восстановить свое здоровье здесь могут люди с различными заболеваниями. Выполняя эту работу, я обошла замечательные уголки нашего города и поняла в каком удивительном месте живу. Я также обрела небольшие навыки исследовательской работы. Надеюсь, что первые шаги в науку будут мною продолжены.
Список литературы:
1. А.В. Щербаков . "Кавказские минеральные Воды - благословенная земля курортов и туризма": научно- популярный очерк. - Ессентуки: РОССЫ, 2002 (ГУП Ставроп. краевая тип.).
2. Р.Л. Блох, Ю.С. Осипов, Г.Ф. Куликов и др. "Внутреннее применение лечебных вод".- Пятигорск, 2000 г.
3. А.Н. Коваленко. "Пятигорск - самый лучший город на земле"- Ессентуки: РОССЫ, 2008 (ГУП Ставроп. краевая тип.).
4. В.А. Хачиков. "Пятигорск вечно юный и прекрасный" - Пятигорск : Вестник Кавказа, 2000 . - 159с.
5.С.В.Боглачев, В.А. Кузнецов, Н.В. Маркелов . "Пятигорск в исторических очерках".Пятигорск: СНЕГ, 2010.
6. Таблица по определению ионов. Рудзитис Г.Е., Фельдман Е.Г. «Химия», учебник для общеобразовательных учреждений 9 класс. - Москва "Просвещение" 2015.
10