XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Проект благоустройства территории родника «Холодный ключ» расположенного в квартале 104 выделе 12 Бутинского участкового лесничества

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шляхова В.Д. 1

---

1МБОУ "Лесно- Калейкинская СОШ"

Грачёва М.Н. 1

---

1МБОУ "Лесно- Калейкинская СОШ"

Работа в формате PDF

767 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Как говорил всем известный Леонардо да Винчи: «Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле».

И это в действительности так ведь среди природных ресурсов вода занимает особое место. На протяжении длительной геологической истории она создала на нашей планете среду, благоприятную для возникновения всего живого, в том числе и человека. Эту исключительную роль воды отмечал создатель науки геохимии академик В.И. Вернадский.

Существенное отличие воды от других природных ресурсов — способность ее непрерывно возобновляться вследствие естественного круговорота, связывающего гидросферу с атмосферой, литосферой и биосферой. Переходя из газообразного состояния в жидкое, вода перемещается из атмосферы на сушу, в реки и водоемы. Океанические течения, сток рек и подземных вод, перемещение влажных масс над континентами, движение воды из почвы от корней к листьям растений — это все звенья круговорота воды в природе. Благодаря этой способности воды к самовозобновлению, ее ресурсы долгое время казались неисчерпаемыми. В то же время научно – технический прогресс, способствующий вовлечению в хозяйственный оборот все большего количества воды из различных источников, является одновременно фактором, интенсивно влияющим на состояние водных ресурсов.

В условиях увеличения объемов водопотребления и сброса в водоемы отработанных загрязненных вод главная опасность заключается в ухудшении их качества. В реки и другие водоемы ежегодно сбрасывается свыше 450 км² сточных вод, при этом около половины из них без предварительной очистки. Для того чтобы воды сохранили свою самоочищающую способность, необходимо не менее чем десятикратное разбавление стоков свежей водой. Загрязненная вода становится не только непригодной или малопригодной для использования, но и приносит иногда неисправимый ущерб природной среде, с которой она соприкасается.

Все это привело к тому, что если ранее трудности в разрешении проблемы обеспечения водой существовали только для стран и районов, расположенных в условиях пустынь иди полупустынь, то сейчас стали испытывать ее нехватку многие индустриально развитые страны.

Решение проблемы водообеспечения на фоне растущих водопотребления и загрязнения усложняется также неравномерностью распределения водных ресурсов по регионам. Поэтому часто естественная водообеспеченность территории явно не соответствует потребностям.

С позиций сегодняшнего дня здесь определяются два основных взаимосвязанных стратегических направления рационального использования водных ресурсов. Первое предполагает более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод. Второе направление включает разработку новых технологических процессов и методов хозяйствования, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. Таким образом, составными частями рационального использования водных ресурсов является их выявление, освоение, преобразование и охрана. Ее главная направленность заключается в повышении эффективности использования водных ресурсов при сохранении и улучшении и их качества.

Цель работы: выполнить проект благоустройства территории родника «Холодный ключ».

Для достижения данной цели нам необходимо решить следующие задачи:

1. Провести визуальное обследование территории проектирования;

2. Проанализировать теоретический материал, связанный с происхождением родника;

3. Изучить нормативы проектирования водных объектов;

4. Разработать концепцию и выполнить эскиз;

5. Сделать выводы и дать рекомендации.

Объект исследования – родник «Холодный ключ»

Методы исследования:

• накопление теоретического материала;

• проектирование объекта;

• анализ результатов проекта.

Благоустройству и озеленению территории возле водных объектов необходимо уделять особое внимание. Жилая среда не должна оставаться маловыразительной. С помощью различных композиций растительности, организации искусственных водных пространств, малых архитектурных форм, пластического решения рельефа можно улучшать психологическое и эмоциональное состояние человека в процессе восприятия им окружающей среды. Благоустройство и озеленение способствуют оздоровлению окружающей среды, создают комфортные условия для быта, труда и отдыха населения, обогащают ландшафт населенного пункта, его живописность.

ГЛАВА І. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1. 1. Значение водных объектов

Вода является одним из важнейших компонентов природного ландшафта и занимает значительное место. Водные устройства влияют на микроклимат территории, снижая температуру воздуха и повышая его влажность, что особенно ценится в южных широтах, их используют для отдыха и спорта. И, наконец, важна эстетическая ценность воды. Ее физические свойства — текучесть, способность образовывать абсолютно горизонтальную поверхность, звучать, отражать предметы, менять цвет и форму — богатые возможности для создания самых разнообразных водных устройств.

С. Кроу, уделяя внимание эмоциональному воздействию воды, отмечает, как по-разному использовались ее свойства: «Настроения, которым служит вода, также разнообразны, как человеческий темперамент. Она может быть безмятежной, она может быть деятельной с буйными далеко падающими струями, она может быть легкомысленной».

Из приведенного отрывка видно, как широко трактовалась вода, и мы, обратившись к истории и современной практике, можем еще более расширить перечень влияния общедоступных водных объектов. Пространство включающее в себя водные объекты, является не только приятным для глаз элементом ландшафта, поверхность водоемов образует дистанцию, создавая своего рода фронт восприятия пейзажей окружающего пространства, преобразовывая его под самыми, порой странными углами.

Водные ресурсы при обустройстве территории, как правило, являются определяющими в формировании ее планировочной структуры. Одним из таких ресурсов являются родники (источники).

1. 2. Классификация родников

Родником (источником) называется естественный сосредоточенный выход подземных вод непосредственно на поверхность земли или под водой .

По связи с безнапорными и напорными водами родники подразделяют на нисходящие, связанные с безнапорными водоносными горизонтами, и восходящие, питающиеся напорными водами.

По приуроченности к отдельным типам подземнх вод родники можно разделить на шесть групп:

I. Родники, питающиеся верховодкой.

II. Родники грунтовых поровых вод.

III. Родники трещинных вод.

IV. Родники карстовых вод.

V. Родники межпластовых (артезианских) вод.

VI. Родники подземных вод области многолетней мерзлоты.

Часто встречаются родники I, II, IV и V групп, но наиболее распространены родники второй группы. Дадим характеристику этих четырех групп родников.

Родники, питающиеся верховодкой. Верховодкой называются временные скопления подземных вод в зоне аэрации над поверхностью отдельных слоев или линз, обладающих слабой проницаемостью. Верховодка расположена выше уровня грунтовых вод, и родники, питающиеся верховодкой, характеризуются резкими колебаниями дебита, температуры и состава, зависящими от изменения метеорологических условий. Схема родников, питающихся верховодкой, изображена на рис. 1.1.

Рис 1.1 – Схема родников питающихся верховодкой

Родники грунтовых поровых вод. Грунтовые воды – подземные воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного пласта, расположенного на первом от поверхности водоупоре.

Эта группа родников разделяется на 4 типа в зависимости от характера выхода грунтовых вод на поверхность земли: эрозионные, контактовые, экранированные и субаквальные.

Эрозионные (депрессионные) родники (рис. 1.2) образуются в том случае, когда эрозионные врезы вскрывают депрессионную поверхность грунтовых вод, не прорезая весь водоносный горизонт до подстилающего водоупора. Формирование подобных выходов весьма характерно для понижений речных и озерных террас, заболоченных низменностей, а также для мелких эрозионных врезов (оврагов, промоин, балок и др.).

Рис 1.2. Схема формирования эрозионных (депрессионных) родников

Контактовые родники (рис. 1.3) образуются в том случае, когда эрозионные врезы вскрывают контакт хорошо проницаемых со слабопроницаемыми или водоупорными породами.

Рис 1.3. Схема формирования контактных родников

Экранированные (переливающиеся) родники (рис. 1.4.) формируются в условиях, когда поток грунтовых вод достигает границы распространения слабопроницаемых пород (экрана). Подобные условия разгрузки характерны для оползневых склонов (делювия), а также участков фациального или тектонического экранирования водоносных пород. Наличие такого экрана приводит к местному подъему уровня грунтовых вод и к формированию «восходящей» (подпертой) разгрузки грунтовых вод.

Рис 1.4. Схема формирования экранированных родников

Субаквальные родники – это сосредоточенные выходы подземных вод в руслах рек или на дне водоемов ниже уровня поверхностных вод.

Родники карстовых вод. Карстовыми, или трещинно-карстовыми, называются свободные (гравитационные) подземные воды, связанные с горными породами, имеющими пустоты, образующиеся в результате растворения минерального скелета горной породы. Форма и размеры подземных карстовых пустот могут быть резко различными – от мелких пустот (каверн) диаметром 2-3 мм до пещер и крупных подземных гротов. Растворимыми (карстующимися) горными породами являются: карбонатные породы (известняки, доломиты, мергели и др.); сульфатные (гипс, ангидрит) и хлоридные (галит, сильвин). Родники, питающиеся карстовыми водами,

имеют крупные сосредоточенные выходы и наибольшие расходы воды.

Родники межпластовых (артезианских) вод. Межпластовые воды – это подземные воды, залегающие между водоупорными породами. К межпластовым водам относят артезианские воды (рис. 1.5). Артезианскими называют напорные подземные воды, самоизливающиеся при вскрытии. Режим родников, питающихся межпластовыми водами, отличается большой стабильностью, т.е. весьма небольшими сезонными и годовыми колебаниями расходов, температур и химического состава воды.

Рис. 1.5. Схема формирования артезианского потока

По величине дебита (расхода) родники подразделяются на 3 класса:

• малодебитные менее 1 л/с

• среднедебитные 1–10 л/с

• высокодебитные более 10 л/с.

По степени изменчивости дебита (отношению минимального дебита к максимальному) родники подразделяются на 5 категорий:

• весьма постоянные ≈ 1:1

• постоянные от 1:1 до 1:2

• переменные от 1:2 до 1:10

• весьма переменные от 1:10 до 1:30

• исключительно непостоянные от 1:30 до 1: ∞.

Вода играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного и растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток связана с присутствием воды. Рассматривая значение воды для человека, мы находим, что его организм – это совокупность водных растворов, коллоидов, суспензий и других сложных по составу водных систем.

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности (шлаки). Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго) Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день.

Таким образом, вода необходима для жизнедеятельности; количество ее, выделяемое жизненными процессами, должно вновь пополняться. Поэтому первостепенным вопросом нашего питания является постоянное возмещение воды путем введения в организм в свободном виде и как составную часть пищи. Ни одна из естественных вод не обладает составом Н2О. Благодаря успехам аналитической химии в природных водах, используемых в питьевом водоснабжении, обнаружено более 80 элементов периодической системы Д.И. Менделеева. В связи с этим воду следует рассматривать как сложную систему, включающую растворенные, коллоидные и взвешенные химические компоненты, биологические живые объекты, продукты их обмена и отмирания. Обладая свойствами универсального растворителя, вода постоянно несет большое количество самых различных ионов, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды источника, составом водовмещающих пород.

1. 3. Основные правила отбора проб воды из родников

Химический анализ воды, для которого отбирается проба, может преследовать самые различные цели. В одном случае нужно получить общуюхарактеристику воды в отношении основных компонентов ее минерального

состава, в другом – результаты требуются для решения вопроса о пригодности воды для питьевых целей, в третьем случае необходимы данные о возможных лечебных свойствах воды, в четвертом – они используются при поисках полезных ископаемых в недрах земли и т.д.

В связи с целевым назначением анализа определяется перечень компонентов, содержание которых нужно установить. Этим перечнем в большой мере устанавливаются объем необходимой для анализа пробы и условия ее отбора.

Отбор проб воды является ответственной операцией, от которой во многом зависит достоверность результатов анализа.

Методы отбора проб воды регламентированы ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». В этом нормативном документе приведен перечень химических, органолептических, радиационных и микробиологических показателей качества воды, для которых указаны рекомендуемые емкости отбора пробы, сроки хранения и методы консервации пробы.

Основным требованием при отборе воды является чистота бутылки и пробки. Наиболее доступной и удобной пробоотборной емкостью, пригодной при определении большинства химических показателей, является пластиковая бутылка из-под пресной питьевой воды. Перед заполнением бутылку ополаскивают отбираемой водой не менее 3 раз.

Время и условия хранения проб неодинаковы для разных показателей, однако в большинстве случаев рекомендуется хранить пробу в темном месте при температуре 2–5 ^оС не более суток.

При определении микробиологических показателей емкость (обычно стеклянная), в которую отбирается проба, должна быть простерилизована в сушильном шкафу при температуре 160–170 ^оС в течение часа или в паровом стерилизаторе при температуре 120 ^оС в течение 20 минут. Проба охлаждается до 2–10 ^оС и хранится не более 6 часов.

При определении органических веществ обычно используют емкости из темного боросиликатного стекла. При анализе воды на содержание нефтепродуктов требуется отдельная стеклянная емкость, промытая гексаном.

Такие показатели как рН, Еh желательно определять на месте отбора проб в связи с их большой неустойчивостью. Растворенные в воде газы (кислород, углекислый газ, сероводород и др.) требуют специальных методовотбора и консервации.

В отношении объема проб, необходимого для химического анализа, можно считать, что для обычного «полного» анализа нужно 2 л пробы.

1. 4. Форма представления результатов изучения родников

Результаты обследования родников предлагается вести в форме паспорта родника, включающего в себя данные о местоположении родника, его дебите, геологической структуре участка, физических и химических свойствах воды, а также каптаже и возможных источниках загрязнения.

Различные показатели свойств родников не остаются постоянными во времени. Следовательно, наиболее полная характеристика родника невозможна без описания его режима. Под режимом источника понимают изменение во времени его дебита, состава и температуры в зависимости от естественных и искусственных факторов.

Результаты наблюдений за режимом родника наносят на график, совмещаемый с графиком изменения метеорологических показателей, таких

как атмосферные осадки, давление, температура воздуха. Наиболее сильная сезонная изменчивость дебита, физических и химических свойств воды характерна для родников, питающихся верховодкой. Чем глубже залегает водоносный горизонт родника от поверхности земли, тем, как правило, менее выражены сезонные изменения его состава и свойств, и тем более защищен он от загрязнения. Наибольшим постоянством и защищенностью будут отличаться родники, питающиеся межпластовыми водами.

График режима родника позволяет наиболее обоснованно подходить к выбору периода отбора проб воды на детальный химический анализ. Желательно произвести подробный анализ воды два раза: при максимальном и минимальном дебите родника.

1. 5. Оценка качества воды родников

Пригодность родниковой воды для питьевых целей определяется ее соответствием санитарно-эпидемиологическим правилам и нормам (СанПиН)2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Нецентрализованным водоснабжением является использование для питьевых и хозяйственных нужд населения воды подземных источников, забираемой с помощью различных сооружений и устройств, открытых для общего пользования или находящихся в индивидуальном пользовании, без подачи ее к месту расходования.

Источниками нецентрализованного водоснабжения являются подземные воды, захват которых осуществляется путем устройства и специального оборудования водозаборных сооружений (шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников) общего и индивидуального пользования.

Указанные санитарные правила и нормы устанавливают гигиенические требования к качеству воды источников нецентрализованного водоснабжения, к выбору места расположения, оборудованию и содержанию водозаборных сооружений и прилегающей к ним территории.

Требования к качеству воды нормированы в СанПиН 2.1.4.1175-02 по ограниченному числу показателей: органолептическим (запаху, привкусу, цветности, мутности), химическим (рН, общей жесткости, нитратам, сульфатам, хлоридам, общей минерализации, перманганатной окисляемости) и микробиологическим (общему числу колиморфных бактерий, числу термотолерантных колиморфных бактерий, колифагов, общему микробному числу). Содержание других, неперечисленных в СанПиН 2.1.4.1175-02, химических веществ неорганической и органической природы не должно превышать предельно допустимых концентраций, установленных для них другими нормативными документами. В частности для оценки пригодности родниковой воды для питьевых целей могут быть использованы гигиенические нормативы (ГН) 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно бытового водопользования». В данном нормативном документе содержатся ПДК для 1356 веществ.

1. 6. Основные правила благоустройства и содержания родников

Главным элементом благоустройства родника является его каптаж. Каптаж (франц. captage от лат. capto – хватаю, ловлю) – сооружение для захвата в трубы, колодцы и другие устройства подземного источника жидкости или газа с целью наиболее полной выдачи их на дневную поверхность, без загрязнения в выходных путях.

Тип и конструкция каптажного устройства выбираются в зависимости от гидрогеологических условий выхода подземных вод, их состава, а также технических и санитарных условий. При каптаже родников учитываются следующие требования. 1) Захват подземной воды должен быть произведен так, чтобы она не могла вытекать в обход каптажа, особенно в периоды наибольших ее расходов. 2) Вода источника должна быть захвачена в водонепроницаемое каптажное сооружение до выхода на поверхность земли, чтобыизбежать загрязнения. 3) При каптаже родника уровень воды не должен подниматься выше естественного при выходе на поверхность земли – иначе источник может найти выход в обход каптажного сооружения.

Каптаж восходящих источников, представляющих выход на поверхность земли напорных (артезианских) вод, выполняется в виде шахтного опускного колодца или в виде скважины. Вода в камеру в восходящем роднике поступает через днище. Для предотвращения выноса грунта из водоносного пласта на дно укладывают послойную засыпку из гравия и гальки – так называемый обратный фильтр.

Каптаж нисходящих источников, питающихся безнапорными водами. Вода в камеру в нисходящем роднике поступает через водоприемные отверстия, устраиваемые в боковой стенке камеры.

В качестве материалов для строительства каптажной камеры в первую очередь рекомендуются бетонные или железобетонные кольца. При их отсутствии допускается использование камня, кирпича, дерева. Камень (кирпич) для облицовки стенок колодца должен быть крепким, без трещин, неокрашивающим воду и укладываться так же, как бетонные или железобетонные кольца на цементном растворе (цемент высоких марок, не содержащий примесей).

При устройстве срубов должны использоваться определенные породы древесины в виде бревен или брусьев: для венцов надводной части сруба – ель или сосна, для водоприемной части сруба – лиственница, ольха, вяз, дуб. Лесоматериал должен быть хорошего качества, очищенный от коры, прямой, здоровый, без глубоких трещин и червоточин, не зараженный грибком, заготовленный за 5-6 месяцев.

1. 7. Санитарная охрана родников

Правильное содержание и эксплуатация водозаборных сооружений и устройств имеет решающее значение в профилактике микробного и химического загрязнения питьевой воды. Не менее важно соблюдать санитарныетребования на прилегающей к роднику территории.

В СанПиН 2.1.4.1175-02 указано, что любые источники загрязнения (выгребные туалеты и ямы, склады удобрений и ядохимикатов, предприятия местной промышленности, канализационные сооружения и др.) должны быть расположены на расстоянии не ближе 50 м ниже по потоку грунтовых вод от родника.

Водозаборные сооружения нецентрализованного водоснабжения, к каковым относятся каптажи родников, не должны устраиваться на участках, затапливаемых во время половодий и паводков, в заболоченных местах, а также местах, подвергаемых оползневым и другим видам деформации, а также ближе 30 метров от магистралей с интенсивным движением транспорта.

В радиусе ближе 20 м от родника не допускается мытье автомашин, водопой животных, стирка и полоскание белья, а также осуществление других видов деятельности, способствующих загрязнению воды.

Санитарные правила рекомендуют проводить чистку каптажа не реже одного раза в год с одновременным текущим ремонтом оборудования и крепления. После каждой чистки или ремонта должна производиться дезинфекция водозаборных сооружений хлорсодержащими реагентами и последующая их промывка.

Для дезинфекции каптажей можно использовать любые подходящие для этой цели дезинфицирующие препараты, разрешенные к применению Минздравом России. Чаще всего для этих целей используют хлорсодержащие препараты – хлорную известь или двутретьосновную соль гипохлорита кальция (ДТСГК).

ГЛАВА II. ПРАКТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2. 1. Описание объекта проектирования

Проектируемый родник находиться в 2,5 км от населенного пункта деревня Самбанче (рис 2.1.). Площадь территории — 100 м².

Территория родника представляет собой овраг, образовавшийся под воздействием изучаемого водного объекта, с площадкой в верхней части представленной ровной поверхностью. По краям оврага произрастают культуры лиственницы, обеспечивающие укрепления почвы от дальнейшей эрозии.

Рис 2.1. топографическая карта

2. 2. Методы определения показателей, характеризующие свойства воды родника.

2.2.1. Физические методы определения показателей, характеризующие органолептические свойства воды.

Органолептические свойства нормируются по интенсивности их восприятия человеком. Это температура, цветность, прозрачность, мутность, осадок, запах, вкус, примеси. Для определения данных показателей были проведены опыты, зафиксированы результаты.

Определение температуры воды.

Оборудование: водный термометр с ценой деления 0,1°С.

Ход работы: опустили водный термометр в воду, только что взятую из родника, на пять минут. Не вынимая термометра, определили температуру воды.

Исследование цветности воды.

Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения – гуминовых веществ, перегноя, которые вымываются из почвы и придают окраску воде от жёлтой до коричневой. Окись железа окрашивает воду в жёлто – бурый и бурые цвета, глинистые примеси – в жёлтоватый цвет. Цвет воды может быть связан со сточными водами или органическими веществами.

Оборудование: стеклянная пробирка.

Ход работы: в прозрачную стеклянную пробирку налили 10 мл. воды из родника и сравнили с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Рассмотрели её на свету, определили цвет.

Определение прозрачности воды.

Прозрачность и мутность воды определяется по её способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Вода со значительным содержанием органических и минеральных веществ, становится мутной. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных. Мерой прозрачности служит высота водяного столба, сквозь который еще можно различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа. Метод дает лишь ориентировочные результаты.

Оборудование: стеклянный градуированный цилиндр с плоским дном; стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм.

Ход работы: определение проводилось в хорошо освещенном помещении, но не на прямом свету, на расстоянии 1 м. от окна. Цилиндр поместили неподвижно над стандартным шрифтом. Цилиндр наполнили хорошо перемешанной пробой из родника, следя за чёткостью различения шрифта до тех пор, пока буквы, рассматриваемые сверху, стали плохо различаться. Высота водяного столба в сантиметрах, сквозь который текст можно прочитать, посчитали значением прозрачности воды.

Оценка результатов: измерение повторили 3 раза и за окончательный результат приняли среднее значение, измеренное с точностью до 0,5 см. Вода по прозрачности бывает прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная. Так, прозрачность питьевой воды должна быть не менее 30 см.

Исследование мутности.

Мутность воды может быть слабая, заметная, сильная

Оборудование: стеклянная пробирка.

Ход работы: взболтали воду и налили её в пробирку, чтобы высота воды была равна 10 см., рассмотрели воду на свету, определили уровень мутности.

Исследование осадка воды.

Осадок воды характеризуется: количественно – по толщине слоя; по отношению к объёму пробы воды – ничтожный, незначительный, заметный, большой; качественно – по составу: аморфный, кристаллический, хлопьевидный, илистый, песчаный.

Оборудование: стеклянная пробирка.

Ход работы: рассмотрели исследуемую воду на свету.

Определение запаха воды.

Запах оценивается в баллах. Водой, не имеющей запаха, считается такая, запах которой не превышает 2 баллов. Запах обусловлен в первую очередь серо– и азотсодержащими органическими соединениями, образующимися в результате разложения органических веществ (как правило, отмершими растениями или экскрементами) в бескислородных и малокислородных условиях. Вода с выраженным запахом непригодна для жизни микроорганизмов, так как, либо ядовита, либо не содержит кислорода.

Интенсивность запаха воды определяют при 20 и 60 ⁰С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям таблицы. Запах питьевой воды не должен превышать 2 балла

Оборудование: коническая колба ёмкостью 150–200мл.

Ход работы: 100 мл родниковой воды при комнатной температуре налили в колбу. Накрыли притертой пробкой, встряхнули вращательным движением, открыли пробку и быстро определили характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагрели до 60°С на водяной бане и также оценили запах.

Определение вкуса воды

Оценку вкуса воды проводят у питьевой природной воды при отсутствии подозрений на ее загрязненность. Различают 4 вкуса: солёный, кислый, горький, сладкий. Остальные вкусовые ощущения считаются привкусами (солоноватый, горьковатый, металлический, хлорный и т.п.) Интенсивность вкуса и привкуса оценивают по 5-балльной шкале. Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и привкуса не более 2 баллов.

Ход работы : при определении вкуса и привкуса анализировали воду набирая в рот (после определения запаха) и задерживая на 3–5 секунд, не проглатывая.

2.2.2. Химические методы определения качества воды.

Определение жёсткости воды.

Оборудование: пластиковая бутылка, мыльный раствор.

Ход работы: набрали в бутылку 2/3 воды из родника добавили мыльного раствора и взболтали.

Определение водородного показателя воды (рН).

В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5 до 9,5. норма – 6,5–8,5. Если рН воды ниже 6,5 или выше 8,5, то это указывает на её загрязнение сточными водами.

Вода, сильно загрязненная органическими веществами животного происхождения и продуктами гниения, обычно имеет щелочную реакцию (рН>7), а вода, загрязнённая стоками промышленных предприятий, – кислую (рН<7).

pH определяется с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

а) Если концентрация ионов водорода Н+ и гидроксид-ионнов ОН– в воде одинакова, её рН=7, водная среда считается нейтральной;

б) Если ионов Н+ больше, чем гидроксид-ионов, то рН<7, вода имеет кислотную реакцию;

в) Если же концентрация гидроксид-ионов превышает концентрацию ионов Н+, то рН>7, такая вода обладает основной, или щелочной реакцией.

Оборудование: пробы воды, универсальная индикаторная бумага; цветная шкала рН.

Ход работы: отобрали пробу воды из родника. Смочили индикаторную бумагу в исследуемой воде и цвет её сравнили со стандартной бумажной цветной индикаторной шкалой. Бумагу выдержали в воде около 20 секунд.

Определение содержания ионов железа.

Оборудование: пробы воды, концентрированная азотная кислота, 20% раствор роданида аммония.

Ход работы: отобрали пробу воды из родника. В 10 мл воды добавили 2 капли концентрированной азотной кислоты и 1 мл 20% раствора роданида аммония. Все перемешали и визуально определили приблизительную концентрацию железа по таблице.

Определение содержания ионов хлора

Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Количество хлоридов зависит от характера пород, слагающих бассейны. Хлорид-ионы можно обнаружить с помощью 10% раствора нитрата серебра.

Приблизительное содержание определяется по осадку или помутнению. Помутнение будет тем значительнее, чем больше концентрация хлорид-ионов в воде. ПДК хлоридов в водоемах допускается до 350 мг/л.

Оборудование: 10% раствора нитрата серебра , пробирка.

Ход работы: в пробирку налили 5 мл. исследуемой воды и добавили 3 капли 10% раствора нитрата серебра.

Определение содержания сульфат-ионов.

По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути – концентрация сульфат-ионов менее 5 мг-л; при слабой мути, появляющейся через несколько минут, – 5–10 мг-л; при слабой мути, появляющейся сразу – 10–100мг-л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфатов (более 100 мг-л). ПДК сульфатов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 500 мг/л

Оборудование: 5%-ный раствор хлорида бария, раствор соляной кислоты, пробирка.

Ход работы: в пробирку внесли 10 мл исследуемой воды, прибавили 3 капли соляной кислоты и подлили 0,5 мл раствора хлорида бария.

Результаты исследовательской деятельности

В результате проведенных нами исследований качества воды из родника, нами были получены следующие экспериментальные данные (Таблица 1, Таблица 2).

Таблица 1.

Органолептические свойства воды родниковой воды

Местонахождение родника: РТ, Альметьевский р-он, 2,5 км от деревни Сабанче.

t° C воды - +7 ⁰С;

Цветность – 0;

Мутность – 0;

Прозрачность (см) - 35 см;

Количество осадка (мм) – 0;

Качество осадка – 0;

Интенсивность запаха – 0;

Качество запаха – 0.

Таблица 2.

Результаты анализа химических показателей родниковой воды

рН – 7;

Общая жесткость – мягкая;

Наличие ионов:

Ca2+ - отсутствует;

Мg2+ - отсутствует;

SO42- - менее 5мг/л;

CO32- - отсутствует;

Fe2+ - менее 0,05

CL- - отсутствует;

Hg+ - отсутствует.

Вывод: вода из родника прохладная, прозрачная, без запаха и вкуса, в тонком слое бесцветная, а в толстом слое имеет голубю окраску, не содержит вредных примесей – пригодна для питья.

2. 3. Составление Паспорта родника.

2. 4. Проектирование благоустройства территории родника.

Территория родника представляет собой овраг образовавшийся под воздействием талых вод с полей и родниковых вод. В ввиду присутствия нескольких мест выхода воды из грунта, а именно трех данную территорию можно обрисовать как группа родников. Согласно проведенным обследованиям, санитарное состояние территории родника неудовлетворительное, обнаружена свалка бытового мусора. Которую было решено ликвидировать путем сбора и вывоза. В этом нам помогли работники ГКУ «Калейкинское лесничество», Альметьевского филиала Министерства экологии, а так же ООО «Прикамское карьероуправление». Убрав несанкционированную свалку можно точнее оценить ландшафтную характеристику местности.

В виду того что родники бью на дне оврага в первую очередь необходимо обустроить спуск. Для этих целей подойдет известковый плитняк выкладываемый на заранее врытые и покрытые песчаной подушкой ступеньки. Материалом для перил послужит металлическая труба в виду того, что данный материал долговечнее дерева. Так же запланировано изготовление ливневки в виду подверженности почвы размытию и крутому расположению ступенек.

Следующим важным этапом обустройства родника является обустройство каптажа, для защиты грунтовых вод от попадания в них атмосферных осадкой, а так же других загрязнителей. Выбор был между двумя вариантами изготовление сруба из древесины менее подверженной гниению или же использование ЖБИ колец. И тот и другой вариант подходил, однако в связи с трудоемкостью установки ЖБИ колец (необходимости применения подъёмного крана, который нельзя использовать на крутых склонах) было принято решение запроектировать каптаж из сруба. Покрывным материалом будет служит крышка из профнастила. Всего понадобиться изготовление двух одинаковых по объему каптажей.

Почвы оврага представлены глинистыми породами в связи с этим в сырую погоду ходить по ней небезопасно, для решения данной проблемы запроектирована укладка брусчатки в зонах наиболее посещаемых человеком.

Брусчатка может быть бетонной, клинкерной, а также выполненной из натурального камня. Бетонная брусчатка производится из бетона повышенной плотности, что увеличивает ее запас прочности. Получают такую плитку несколькими способами. Технологический процесс, основанный на технологии вибролитья, производит брусчатку различных цветов, форм и с высоким качеством поверхности, не нуждающейся в дополнительной шлифовке.

Использование технологии вибпропрессования позволяет добиться идеальной геометрической формы плитки в сочетании с высокой прочностью и отличной устойчивостью к температурным перепадам. Но ее поверхность имеет легкую шероховатость. Поэтому готовое изделие подвергают дополнительной шлифовке и полировке. Клинкерную брусчатку изготавливают из специальной пластичной глины, которая подвергается обжигу при высоких температурах. Плитка может быть разнообразной формы и цвета, имеет повышенную прочность, высокую стойкость к морозам, а также к химическим и механическим воздействиям. Самой прочной и долговечной считается каменная брусчатка. В ее изготовлении используются только натуральные материалы: гранит, мрамор, базальт. Для придания необходимой формы камню применяются камнекольная машина и штамповочный пресс.

Анализ выбора малых архитектурных форм

Малые архитектурные формы— это всем известные сооружения и элементы декора, которые создают общее настроение пространства и при этом выполняют полезные функции.

Скамейки, вазоны, фонтаны, мостики, фонари и беседки — всё это элементы малых архитектурных форм. Малые архитектурные формы дополняют дизайн ландшафта, оживляя его и расставляя необходимые акценты.

Скамейка является необходимым элементом зоны отдыха в любом саду и дворе. Кроме того, что на ней можно посидеть и отдохнуть, красивая скамейка еще и подчеркнет другие объекты на участке.

Для начала надо определиться с местом расположения скамейки. Их обычно ставят вдоль дорожек или в местах, откуда открывается красивый вид.

Также скамейки устанавливают в соответствии с временем года: «летние» скамейки ставят в тени деревьев, где приятно будет отдохнуть в полдень. «Осенние» - на более открытых участках, где будет приятно посидеть под последними теплыми лучиками солнца.

Удачным считается расположение скамейки возле живых изгородей или арок со вьющимися растениями, так как человеку комфортнее, когда за его спиной не находится открытое пространство.

Для нашего проекта выбрана деревянная скамейка (рисунок 2.2.). Ведь дерево – это экологически чистый продукт, а деревянная скамейка хорошо вписывается в практически любой ландшафт.

Рисунок 2.2 деревянная скамейка.

Наиболее удобным местом для ее установки являются ровные места близ истока родника. Для создания более комфортных условий на скамейкой высаживаются кустарники, эстетически преображающие вид, а так же ограждая от воздействия ветров. Через русло родника перекидывается мостик обеспечивающих более комфортный подход к скамейке.

Еще одной малой архитектурной формой в нашем проекте послужат открытые качели (рисунок 2.3.), которые будут установлены рядом с истоком второго родника. Материалом для изготовления качелей послужит дерево как для основания так и для седельной части. Установка качелей на противоположном скамейке берегу позволит расширить возможные варианты проведения отдыха так как склон расположен с Севера-востока на Юго-запад и солнце поочередно освещает эти объекты благоустройства. Как и на пути к скамейке запроектировано установка мостика, а «тыл» качелей будет защищен кустарниковой растительность. В виду того что мы проектируем обустройство лесного родника, выбор кустарников будет склонятся к естественно произрастающим на нашей территории.

Рисунок 2.3. деревянные качели

Кустарники так же будут радовать глаз по краю мощёной дорожки. Вписываясь в ландшафт и добавляя еще больше зелени в лиственничный бор окружающий исток родников.

Помимо обустройства территории непосредственно примыкающей к роднику, необходимо так де обустроить подъездные пути, места парковки авто и вело транспорта установить беседку. Все эти мероприятия можно провести на верхней площадки родника, которая хоть и использовалась для данных целей, но не была благоустроена.

Основной функцию для беспрепятственного доступа к роднику в любую погоду осуществляет грунтовая дорога, которую необходимо покрыть щебеночным покрытием. Это же покрытие предлагается использовать для обустройства территории парковки у родника.

Следующей малой архитектурной формой обустройства родника станет беседка. Как и ранее запроектированные скамейка и качели. Беседка будет изготовлена из дерева тем самым становясь еще одним элементом создаваемого «природного» ландшафта.

Заключительным этапом проектирования территории родника будет обустройство клумбы альпинария. Основными элементами которого так же станут растения и кустарники произрастающие в питомнике ГБУ «Калейкинский лесхоз». Сосна горная, ель сербская, айва японская и т.п.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Благоустройство родников на сегодняшний день одна из ключевых задач в сохранении гидрологических ресурсов страны. Гарантом выполнения и развития этого направления является своевременное заложение в сознание молодого поколения чувства бережного отношения к водным ресурсам и к экологическим ресурсам в целом.

Целью данной работы было выполнить проект благоустройства родника «Холодный ключ», цель достигнута. Однако выполняя данный проект мы не только освояли технику проектирования природных ландшафтов но и еще глубже усвояли необходимость сохранения и заботы таких местах как родник «Холодный ключ», ведь он является не только источником чистой воды, но и служит местом отдыха человека.

Выводы по проведенной работе.

1. Научились производить анализ физических и химических свойств воды;

2. Для благоустройства территории природных ландшафтов лучше использовать природные материалы;

3. Использование при благоустройстве местных растений позволяет не только снизить затраты на их приобретение, но и способствует лучшей приживаемости;

4. Необходимо не только оборудовать места массового посещения природы людьми мусорными контейнерами, но и осуществлять постоянный мониторинг за степенью их заполнения;

5. Красота места зависит от отношения к нему человека;

6. Забота о природе дело каждого из нас.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущева Э.В., «Практикум по экологии», Москва, АО МДС 1996.

   2. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Ханов Ф.М., «Экологическая азбука школьника», Уфа, РИО, 1992. 

   3. Митникова Н.В. «Тем, кто получил участок», Москва, ВО Агропромиздат, 1992. А.А. Чибелев, П.Д. Мусихин, В.П. Петришев, В.м. Павлейчик,

   4. СТ СЭВ 2086-80. Водное хозяйство. Гидрогеология. Термины и определения.

   5. Справочное руководство гидрогеолога. Под ред. Максимова В.М. – Л.: Гостоптехиз- дат, 1959. – 836 с.

   6. Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 351 с.

   7. ГОСТ 27065-86. Качество вод. Термины и определения.

   8. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы. Под ред. Гусевой Т.В. – М., 2000. – 148 с.

   9. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты / С.Р. Крайнов, Б.Н. Рыженко, В.М. Швец. – М.: Наука, 2004. – 677 с.

   10. Большая советская энциклопедия. Второе издание. – М., 1953.

   11. Шматов В.П. Благоустройство сельского дома: Инженерное обеспечение и оборудова- ние. – М.: Московский рабочий, 1985. – 304 с.

   12. СанПиН 2.1.4.1175-02. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников.

   13. http://aurawood.ru

   14. http://svyato.info/10392-sovety-po-blagoustroystvu-rodnika.html

   15. https://edu.tatar.ru/upload/images/files/Социальный%20проект_%20Саубанова.pdf

   16. https://www.liveinternet.ru/users/4646518/post189379113/

   17. http://globuss24.ru/doc/proekt-rodnik.