VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Родники реки Плавы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Соловьёва А.А. 1

---

1МБОУ МО Плавский район «ПСОШ №1»

Абдуллина Л.В. 1

---

1МБОУ МО Плавский район «ПСОШ №1»

Работа в формате PDF

4.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Естественные выходы подземных вод на поверхность земли называются родники, или ключи. Родники играют большую роль в природе. Они дают начало многим рекам, питают и пополняют воды рек, прудов, озер, являются источником чистейшей питьевой воды. Вода многих родников, в которых содержится комплекс минеральных солей, является целебной и используется в медицинских целях.

В городе Плавске на реке Плаве недалеко от посёлка Белая Гора находится особо охраняемая природная территория, где имеется место, которое в народе так и называется Ключи. Здесь на поверхность выходит мощными потоками большое количество подземных вод.

Белая Гора нам интересна по нескольким направлениям:

- геологический памятник природы. Этот природный объект известен с начала 20 века. А как крупный естественный выход пород верхнего девона и нижнего карбона, обнажение было одним из объектов научных экскурсий VIII Международного конгресса по стратиграфии и геологии карбона (1975г.). Как памятник природы регионального значения был создан решением Тульского облисполкома №7-231 от 28.04.1982г. Расположен у северо-западной окраины г.Плавска на правом берегу р.Плавы. Географические координаты 53º 43´ с.ш., 37º 15´ в.д.[3].

- место произрастания редких и исчезающих растений (школьный проект «Красная книга Плавского района»);

- место выхода родников из под правого берега р.Плавы.

Выполняя исследовательскую работу по изучению родников, я ставлю следующие цели:

- изучить качество воды (степень прозрачности, наличие запаха, вкус) и сделать вывод о возможности использования воды человеком как питьевой;

-изучить флору, фауну прилегающей к родникам территории;

-посчитать дебет родников, сделать вывод о значении данной системы источников в пополнении вод реки Плава;

-наблюдать степень популярности Ключей на реке Плаве среди местного населения.

1.Методы изучения родников

1.1.Паспортизация родников

На каждый изучаемый родник составляется паспорт (Приложение 2) - это документ с цветными фотографиями источника, картографированием, описанием геологических условий выхода воды, ее физических свойств, интенсивности использования родника, особенностей животного и растительного мира прилегающей территории. В последствии паспорт дополняется информацией, полученной при более углубленных исследованиях.

Важной характеристикой является тип родника. Выход воды на поверхность в зависимости от силы ее напора может быть различный. Если напор отсутствует (вода вытекает спокойно) источники являются нисходящими. При наличии напора (вода фонтанирует) родники относятся к восходящим.

После определения типа родника выясняется характер истечения воды. Мы выделяем три вида истечения: напорное донное подпитывание, истечение из стенки, безнапорное донное подпитывание.

Физические и органолептические особенности воды

Полную информацию о качестве воды в роднике мы можем получить, сделав ее химический анализ. Но о состоянии водоема можно судить и по его внешнему виду, по физическим характеристикам воды. Вода может быть прозрачной или мутной. Степень прозрачности зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Для определения прозрачности питьевой воды используется следующая шкала оценки: прозрачная, слабо мутная, мутная, очень мутная. Для питья пригодна только прозрачная вода.

Одним из показателей качества воды является ее запах. Запах зависит от содержания в воде химических веществ, наличия живых и отмирающих микроорганизмов. Для определения запаха в колбу отбирают 100 мл воды, закрывают стеклянной пробкой, затем нагревают до температуры 20⁰С. После чего колбу взбалтывают и, открыв пробку, нюхают. В паспорт родника вносят характер запаха и его интенсивность, оцениваемую в баллах. Для определения интенсивности запаха используется следующая таблица.

В питьевой воде интенсивность запаха не должна превышать 2 балла. По характеру запах может быть гнилостный, хлорный, углеводородный (нефтяной), затхлый, лекарственный, сернистый, рыбный и т.д.

Важное значение при определении качества воды имеет также ее вкус. Доброкачественная вода должна быть приятной по вкусовым качествам. Вкус различают по ощущениям, набирая в рот воды маленькими порциями, не проглатывая, задерживая ее во рту на 5-10 секунд. Определению вкуса обязательно должен предшествовать процесс оценки интенсивности запаха, так как воду, оцененную по шкале запахов на 4-5 баллов, пробовать на вкус нельзя. Пробу на вкус проводят только при полной уверенности в безопасности воды. Если есть подозрение, что в воде могут находиться болезнетворные микроорганизмы, то воду рекомендуется прокипятить в течение 5-10 минут, а затем охладить и попробовать на вкус. Различают четыре основных вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценка интенсивности вкуса проводится по пятибалльной шкале. В питьевой воде допускается наличие привкусов не более 2 баллов.

Цветностьзависит от присутствия в воде солей железа и других химических веществ. Цветность можно определить путём сравнения с дистиллированной водой. Два стакана из бесцветного стекла (или два одинаковых цилиндра) заполняют водой: один - дистиллированной, другой – исследуемой. Цвет воды рассматривают, сравнивая стаканы на фоне листа белой бумаги при дневном освещении, сбоку, затем сверху, подложив лист белой бумаги под дно стакана. Наблюдаемый цвет записывается по интенсивности окраски: бурый, светло-коричневый, жёлтый, светло-жёлтый, бесцветный. Мутную воду перед анализом на цветность следует отфильтровать.

Температура прямо или косвенно оказывает влияние на все процессы, проходящие в водоеме. Для измерения температуры рекомендуем использовать термометр со шкалой до 100°С. Температуру водыисточника мы определяем при погружении термометра на 3-5 мин. в сосуд с водой сразу после его наполнения или непосредственно в стекающую струю воды. Для питьевой воды государственным стандартом определяется температурный предел 7-12°C.

Температура воздуха измеряется для последующего сравнительного анализа температур воды при разной температуре воздуха.

Последней физической характеристикой, которая вносится в паспорт, является дебет источника. Дебет источника - это его мощность, т.е. расход воды. Он определяется следующим образом. При отсутствии у родника желоба, по которому стекает вода, лопатой делается углубление на дне. В срез углубления вдавливается кусок жести, согнутой в форме желоба. Под желоб ставится литровая банка и по секундомеру определяется время заполнения ее водой. Следует вычислить расход воды: за 1 час, и за сутки.

1.2.Мониторинг

Мониторинг – система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля, прогноза и изменения объектов. Мы рекомендуем посещать наблюдаемые родники каждый месяц. Если такой возможности нет, то хотя бы раз в сезон. При посещении родника необходимо зафиксировать все физические характеристики воды: температуру, мутность, цветность, запах, вкус и дебет источника. Для получения полной и объективной информации о качестве воды и ее изменении в течение года необходимо систематически проводить химико-бактериологический анализ. Для фиксации наблюдений за родником используется протокол исследования воды.

1.3 Анкетирование населения

Анкетирование позволяет определить интенсивность эксплуатации отдельных источников, степень информированности местных жителей о качестве воды в них, заинтересованность в получении подобных сведений. Особое внимание следует обратить на родники, пользующиеся наибольшей популярностью. Форма анкеты прилагается (Приложение 1). При анкетировании можно получить и дополнительные исторические сведения о родниках, например, народные поверья и легенды; связанные с происхождением их названий.

Анкета по теме: «Родники»:

Знаете ли Вы, что родники находятся вблизи памятника природы

« Обнажение Белая гора»?

В наших родниках под Белой горой вода питьевая?

Используете ли Вы воду этих родников?

Устраивает ли Вас качество воды?

Устраивает ли Вас состояние родников?

Знаете ли Вы, что активное участие в очистке родников принимают учащиеся школы №1?

Вы сторонник этой деятельности?

Хотели бы Вы присоединиться к этой акции?

Какой температуры вода в этих родниках?

А) +4º Б) +6º С) +10º

2.Результаты исследования

2.1 Паспортизация родников.

Родники на реке Плаве – памятник природы, охраняемый государством. Они находятся в Тульской области, городе Плавске, около посёлка Белая Гора на левом берегу реки Плавы, недалеко от дороги, ведущей в деревню Юрьево, проходящей мимо дач, находящихся к западу от Плавска (первый поворот направо при выезде из города по направлению в с. Красногорье). Вода в родниках на протяжении многих десятилетий и в настоящее время пользуется у населения огромной популярностью. Многие люди регулярно приезжают сюда за чистейшей питьевой водой.

Родники бьют из-под большого холма, который в народе именуется Игор-бугор. Вода выходит из-под огромного пласта известняка и вытекает непосредственно в реку в нескольких сотнях метров от места слияния реки Локны с рекой Плавой. Место здесь равнинное, течение реки спокойное, русло извилистое. Берега поросли ракитником. Вблизи родников старых деревьев нет, но наблюдается молодая поросль ивняка.

Количество родников, больших и малых, – более 20. Они расположенных вдоль берега близко друг к другу. Несколько родников бьют особняком отдельно от других, но не более, чем 1м. Многие собраны в ряд и сливаются друг с другом в одно целое.

Дата исследования: 9 апреля 2017г.

Время: 8ч.40мин.

Глубина самого маленького родника – 1 см, самого глубокого – 20см.

Тип родников различный: нисходящий и восходящий (фото 1). Многие родники бьют с большой силой, вода в них фонтанирует.

Фото1. Родник восходящий

Характер истечения воды: напорные донные ключи и истечение из стенки (фото 2,3).

Фото 2. Напорное донное подпитывание.

Фото 3. Истечение из стенки.

Высота источников над уровнем реки: не более полуметра. При весенних разливах источники скрываются под водой.

Растительность вблизи источников: мать-и-мачеха, осока, лютик едкий, конский щавель, одуванчик, мятлик, ива. В воде: бурая тина, ряска, водоросли.

Животный мир: бабочки, мухи.

Физические особенности воды источника

Вода во всех родниках очень прозрачная, не имеет никаких взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Пригодна для питья.

Вода не обладает никаким запахом. По шкале оценки интенсивности запаха – 0 баллов.

Вода не имеет никакого вкуса. По шкале оценки интенсивности вкуса – 0 баллов.

Цветность воды: абсолютно бесцветна, не отличается от дистиллированной воды.

Температура воздуха: +15.

Температура воды в родниках: +6.

Подсчитаем дебет одного из наиболее крупных родников. Литровая банка набирается за 5 секунд, за 1 час выходит приблизительно 720 литров воды, за одни сутки – 17 т 280л. Можно предположить, что из всех родников за сутки попадает в реку более 300 тонн чистейшей воды.

Характеристика воды

Наши исследования подтверждаются результатами санитарно-эпидемиологической экспертизы:

2.2 Результаты опроса населения

Также мы провели опрос населения по теме: «Родники», результаты которого представлены на диаграмме (рис.1).

Ответы на первый вопрос свидетельствуют о знании плавчан, что Белая гора не обычное место, а памятник природы.

Большинство жителей считают родниковую воду питьевой и используют ее, так как качество воды их устраивает (анализ ответов на 2-4-й вопросы ).

Однако, состояние родников устраивает только 75% опрошенных, это не удивительно, если учесть следы загрязнений берегов и водной поверхности.

Результат ответов на 6-й вопрос можно связать с недостаточной информированностью населения о деятельности школьников. Это ставит перед нами задачу более широкой пропаганды экологической работы школы.

Ответы на 7 и 8 вопросы (100% - да) свидетельствуют о поддержке этой деятельности со стороны общественности.

О тветы на вопрос о температуре родниковой воды можно охарактеризовать словами: «Очень холодная, даже в самый жаркий день». Точный ответ мы нашли в ходе исследования качества воды - + 6⁰.

Рис.1. Диаграмма «Результаты опроса населения по теме «Родники»

2.3 Флора

Флора территории, прилегающей к родникам, очень разнообразна. Она насчитывает множество видов растений, примерно из 20 семейств. Фотографии некоторых из них представлены в Приложении .

Семейство Розоцветные: таволга вязолистная, репешок, лапчатка гусиная.

Семейство Бобовые: горошек мышиный, клевер ползучий, лядвенец двурогий .

Семейство Сложноцветные: поповник.

Семейство Гераневые: герань луговая.

Семейство Гречишные: щавель конский.

Семейство Злаки: поручейница, ежа сборная, пырей ползучий.

Семейство Зонтичные: купырь.

Семейство Ивовые: ива ломкая, ива козья, ива корзиночная.

Семейство Крапивные: крапива двудомная .

Семейство Лютиковые: лютик едкий.

Семейство Мареновые: подмаренник настоящий, подмаренник северный .

Семейство Норичниковые: незабудка болотная.

Семейство Подорожниковые: подорожник большой.

Семейство Сложноцветные: цикорий обыкновенный, полынь горькая, тысячелистник обыкновенный.

Семейство Хвощовые: хвощ луговой.

Семейство Бурачниковые: синяк и вероника дубравная.

По берегам нашего водоёма растут прибрежные растения, формирующие растительный фон. Рассмотрим одно из таких наикрасивейших растений.

Это незабудка болотная. Она относится к семейству бурачниковых. Незабудка болотная – это многолетнее сильноветвящееся почвопокровное растение. Её листья сохраняются до наступления морозов. Цветки в начале цветения розового цвета, а позднее ярко-голубого, с приятным, нежным ароматом. Цветение этого замечательного растения довольно обильное и продолжается до глубокой осени.

Заключение

Проведённые исследования позволяют сделать следующие выводы:

-Вода в родниках чистая, прозрачная, без посторонних примесей, без запаха, приятная на вкус. Она пригодна для использования человеком в качестве питьевой.

-Флора прилегающей к родникам территории достаточно разнообразна, что говорит о благоприятных природных условиях для растений и животных.

-Наблюдая за степенью интенсивности выхода воды на поверхность и посчитав приблизительный объём родниковой воды, поступающей в реку, можно сделать однозначный вывод о том, что ключи около посёлка Белая Гора, в Плавском районе, поддерживают высокий уровень воды в реке Плаве, а, следовательно, и в более крупных реках, в которые она впадает.

-О достаточно высоком качестве воды в родниках осведомлено большинство местного населения. Многие люди систематически посещают Ключи, набирая воду для питья, а также отдыхая около них в жаркий летний полдень.

Учащиеся и учителя нашей школы также принимают участие в очистке источников и регулярно посещают эти места с целью проведения исследования экологического состояния родников.

Список литературы

1.Боголюбов А.С., Засько Д.Н. Ассоциация «Экосистема»: Московский полевой учебный центр. «Экологические исследования школьников в природе» часть 4: Летний сезон;

2.Киселёва К.В., Майоров С.Р., Новиков В.С. «Флора средней полосы России: Атлас – определитель» – М.: ООО «Фитон ХХI», 2016. – 544с;

3.Овчинников Ю.И. «География Тульской области», Приокское книжное издательство, Тула – 1978,стр.33.

Приложение

Семейство Розоцветные:

Фото 4. Таволга вязолистная

Фото 5. Лапчатка гусиная

Фото 6. Репешок

Семейство Бобовые:

Фото 7. Лядвенец двурогий

Фото 8. Горошек мышиный

Фото 9. Клевер ползучий

Семейство Сложноцветные:

Фото 10. Поповник

Семейство Гераневые:

Фото 11. Герань луговая

Семейство Гречишные:

Фото 12. Щавель конский

Семейство Злаки:

Фото13. Поручейница

Фото14. Ежа сборная

Фото15. Тимофеевка, пырей ползучий

Семейство Зонтичные:

Фото16. Купырь

Семейство Ивовые:

Фото17. Ива козья

Фото18. Ива ломкая

Фото 19. Ива корзиночная

Семейство Крапивные:

Фото 20. Крапива двудомная

Семейство Лютиковые:

Фото 21. Лютик едкий

Семейство Мареновые:

Фото 22. Подмаренник северный

Фото 23. Подмаренник настоящий

Семейство Норичниковые:

Фото24. Незабудка болотная

Семейство Подорожниковые:

Фото 25. Подорожник большой

Семейство Сложноцветные:

Фото 26. Цикорий обыкновенный

Фото 27. Тысячелистник обыкновенный

Фото 28. Полынь горькая

Семейство Хвощовые:

Фото 29. Хвощ луговой

Семейство Бурачниковые:

Фото30. Синяк

Фото 31. Вероника дубравная