Использование подземных вод населением (на примере с. Сыростан МГО)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Гимназия 26»









Использование подземных вод населением
(на примере с. Сыростан МГО)





Автор: Немчинова Валерия 10 а класс, МБОУ «Гимназия № 26»
Научный руководитель:
Фирсова Надежда Борисовна, учитель географии МБОУ «Гимназия №26», к.п.н.
Научный консультант:
Гаврилкина Светлана Викторовна к.г.н., сотрудник Ильменского заповедника.













Миасский городской округ
2013
Содержание

Введение
3

Глава I. Использование подземных вод
4

1.1. Образование подземных вод
4

1.2. Описание колодцев
5

1.3. История образования колодцев с. Сыростан
6

Глава II. Исследование подземных вод
8

2.1. Характеристика исследуемых объектов
8

2.2. Исследование водных объектов
9

Заключение
14

Литература
15

Приложение
16




Введение

Вода – это ценнейший природный ресурс, без которого невозможна жизнедеятельность человека. Потребность человека в воде стоит на втором месте после кислорода. Как известно, человек может прожить до 6 недель без пищи, но только одну неделю без воды. Влияние её на наш организм огромно. Она доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции дыхания. Некачественная вода способна в течение довольно короткого времени нанести ощутимый вред здоровью. Территория Миасского городского округа, где мы живём, обладает достаточными питьевыми ресурсами подземных и поверхностных вод. Если в городе вода поступает к нам в квартиры через водопроводы и соответствует ГОСТу «Питьевая вода», то в селах МГО, где нет водопроводов и нет такой проверки возникают вопросы: Каково качество потребляемой питьевой воды? Откуда жители села берут воду? Данная проблема и определила цель нашего исследования.
Цель исследования: Выявить современное состояние источников водоснабжения жителей МГО на примере с. Сыростан.
Объект исследования: заборы питьевой воды в с. Сыростан.
Предмет исследования: физический и гидрохимический анализ воды из скважины, родника и колодцев с. Сыростан.
Гипотезой исследования явилось предположение о том, что вода подземных источников с. Сыростан по своему качеству соответствует ГОСТу «Питьевая вода».

Задачи:
Описать имеющиеся на территории с. Сыростан источники водоснабжения.
Провести гидрохимический анализ проб воды.
Провести консультации с местным населением по очистке питьевой воды в домашних условиях.
Провести просветительную работу с жителями с. Сыростан, о качестве потребляемой воды.
Методы исследования: сбор информации у местного населения о времени создания колодцев, полевые наблюдения, анализ литературных источников, химический анализ воды и обработка полученных результатов.
Практическая значимость исследования заключается в получении данных гидрохимического анализа воды с. Сыростан и интересной информации о подземных водах, строительстве колодцев, которые могут быть использованы при изучении предметов естественнонаучного цикла.

Глава I. Использование подземных вод
Образование подземных вод
Воды, находящиеся в земной коре, называются подземными водами. В зависимости от условий залегания и гидрохимических особенностей подземные воды делят на верховодку, грунтовые и артезианские. Для того чтобы они образовались необходимы два условия: во-первых, достаточное количество, атмосферных осадков, которые выпадают в виде дождя, и тут же просачиваются через горные породы, а если в виде снега – после его таяния. Во-вторых, способность горных пород, слагающих поверхность суши пропускать воду. Хорошо пропускают воду крупнозернистый песок, гравий, галька, торф. Подземные воды, пропущенные через водопроницаемый слой, задерживается над слоем глины, гранита, образуя слой насыщенный водой – водоносный слой. Воду, находящуюся в водоносном слое не прикрытым сверху водоупорными породами, называют грунтовой водой. Грунтовые воды пополняются водой просочившейся со всей расположенной над ними поверхности. Уровень грунтовых вод изменяется в зависимости от количества просочившейся воды. Так, весной, после таяния снега, он становится выше, в конце сухого лета – понижается. Грунтовые воды медленно перемещаются по порам (текут) в ту сторону, где их уровень ниже. В речных долинах и понижениях они образуют источники-родники. После обследования всей территории села, бесед с местными жителями и наблюдениями за уровнем воды в колодцах, реке Сыростан, мы выяснили, что уровень воды во всех колодцах, реке, изменяется по сезонам года: весной и в дождливые месяцы увеличивается, зимой, в сухие месяцы лета понижается, но вода всегда есть. Таким образом, колодцы и родники в селе Сыростан используют подземную грунтовую воду.








Рис. 1. Образование подземных вод
Описание колодцев
Колодец является, пожалуй, самым древним сооружением для получения воды, но свою актуальность не потерял и в наши дни.
Самое интересное, что за прошедшие столетия практически ничего не изменилось – та же шахта, доходящая до воды и «одетая» деревянным срубом.
Части колодца
Все колодцы имеют оголовок. В нём устанавливается деревянный ворот с металлической ручкой. К вороту крепится прочный шнур или трос. Непосредственно для крепления ведра использует отрезок цепи, что способствует погружению ведра в воду.
Крышу.
Сруб – закрывается крышкой.
4. Есть колодцы, которые прикрыты навесом или помещены в будку.
5. По периметру колодцев выполнен «замок» из глины и отмосток из камня, чтобы пролитая рядом вода не попадала обратно в колодец.
6. У колодцев есть подставка для вёдер.
7. Для подъёма воды из колодца через шахту применяют стационарное ведро.
















Рис.2. Обустройство колодца
По нашим подсчётам действующих колодцев в с Сыростан 20, обустроенных родников 3,
· 23 индивидуальных скважины, 2 скважины общего пользования. Так как целью нашей работы было исследование колодцев, мы выяснили, что все они изготовлены из бруса. Верхние надводные брёвна – из сосны, водоприёмная часть – из лиственницы (Картосхема расположения колодцев дана в приложении, рис. 1, 2).

История образования колодцев с. Сыростан
Из беседы со старожилами мы узнали, что в начале 1700-х годов через с. Сыростан проходил Сибирский тракт, по которому гнали из Центра России на рудную каторгу арестантские этапы в Сибирь.
Путь проходил по современным улицам: Октябрьской, Солодянкиной и Первомайской у подножия гор. Территория со стороны гор сплошь была покрыта лесом, с другой стороны, вдоль реки, было болото. Остановка на ночлег и отдых в сыром месте после изнурительной дороги и дали название селу - «Сырой стан», позднее – Сыростан.
Первым считается колодец по улице Октябрьской, где стоял барак, в котором ночевали заключённые. (Рис. 3)
Позднее территория заселялась беглыми крестьянами из Центральной России и Поволжья. При этом заселялись более сухие места. Западная часть территории от реки Сыростан. В середине и в конце XVIII века, в период строительства медеплавильных заводов, в Миасском районе, на территории сегодняшнего села, вырубался лес на уголь.
Постепенно стал падать уровень воды в реке, отступало болото. На этих свободных землях продолжали селиться беглые крестьяне, казаки из Центральной России и Поволжья. Список жителей этого периода пополняется еще и беглыми работниками с рудников и медеплавильных заводов Миасса и Златоуста. Основным источником водоснабжения того времени была река Сыростан и родники вблизи реки.





















Рис. 3. Первый колодец, ул. Октябрьская
В начале 1900 годов был построен второй глубокий до 14 метров колодец по улице Степана Разина, (Рис. 4) вода чистая, прозрачная привлекала своим удивительным вкусом почти всю тогдашнюю деревню.
В 1911году в деревне насчитывалось более 10 колодцев. Сильнейший пожар в 1911году унес практически с собой всю деревню и надземные постройки.
С приходом Советской власти был намечен план преобразования села, подкорректировали расположение улиц с местами созданных колодцев. В последующие годы население деревни с большим вниманием относилось к этим объектам: Своевременная чистка шахт, замена срубов, благоустройство территории вокруг колодцев.
Таким образом, на сегодняшний день центральное водоснабжение в селе Сыростан отсутствует. Проблему водоснабжения решают в основном колодцы, начинают появляться скважины.





















Рис. 4. Второй колодец, ул. Степана Разина

Глава II. Исследование подземных вод
2.1. Характеристика исследуемых объектов
Для исследования мы выбрали 5 наиболее популярных колодцев, 1 скважину общего пользования и 1 обустроенный родник, подробно исследовали их.
Наиболее популярными колодцами для питья оказались колодцы, № 1, 2, 3, 4, 5, 1 скважина общественного пользования и родник, (приложение, рис. 1-2) остальные колодцы используются в основном для хозяйственных нужд. Все эти колодцы шахтные, предназначены для получения подземных вод из первого от поверхности безнапорного водоносного пласта. Глубина колодцев составляет примерно 7-14 метров, скважина – 25 метров.
Все колодцы имеют оголовок. В нём устанавливается деревянный ворот с металлической ручкой. К вороту крепится прочный шнур или трос. Непосредственно для крепления ведра использует отрезок цепи, что способствует погружению ведра в воду. Сруб – закрывается крышкой. Есть колодцы, которые прикрыты навесом или помещены в будку. По периметру колодцев выполнен «замок» из глины и отмосток из камня, чтобы пролитая рядом вода не попадала обратно в колодец. У колодцев есть подставка для вёдер. Для подъёма воды из колодца через шахту применяют стационарное ведро. При исследовании колодезных срубов выяснили, что все они изготовлены из бруса. Верхние надводные брёвна – из сосны, водоприёмная часть – из лиственницы. По словам председателя сельского Совета очистка колодцев проводится 1 раз в 3года, смена деревянного сруба 1 раз в 5 лет.




















Рис. 5. Колодец по улице Ленина
2.2. Исследование водных объектов
Наши наблюдения и исследования были по следующим направлениям:
Время образования.
Глубина колодцев.
Объем воды.
Характеристика объема воды в колодце по сезонам года.
Физические свойства воды.
Примерное количество семей берущих воду.
Забор воды в течение дня.
Период восстановления.
Все результаты наблюдений и исследований мы внесли в таблицу.
Таблица 1.
Результаты исследований


№ колодца, адрес,
Время образования
Глубина
Объем воды
куб.м
Характеристика объема воды в колодце, по сезонам года

1. ул. Степана Разина
1890 г.
14 метров
Макс.-13,6м.
Сред.-8м
Миним.-5м
Уровень воды наивысший - весна, дождливые лето осень, наименьший – сухой период лета, зима, вода зимой не замерзает.

2. улица Школьная
1914 г.
8 метров
Макс.-8м.
Сред.-5м
Миним.-4м
Уровень воды наивысший - весна, дождливые лето осень, наименьший – сухой период лета, зима, вода зимой не замерзает.

3.улица Советская.
1913 г.
9 метров
Макс.-7,5м.
Сред.-5,5м
Миним.-4м
Уровень воды наивысший - весна, дождливые лето осень, наименьший – сухой период лета, зима, вода зимой не замерзает

4.улица
Октябрьская
1916 г.
11 метров
Макс.-9м.
Сред.-5,5м
Миним.-4м
Уровень воды наивысший - весна, дождливые лето осень, наименьший – сухой период лета, зима, вода зимой не замерзает

5. улица
Ленина
1912 г.
7,5-8 метров
Макс.-6,3м.
Сред.-5м
Миним.-3,5-4м
Уровень воды наивысший - весна, дождливые лето осень, наименьший – сухой период лета, зима, вода зимой не замерзает

6. Родник
1940-44гг
2 метра
2 метра
Уровень воды постоянный

7. Скважина общественного пользования
2011г
25 метров
-
-

Продолжение таблицы 1.
Результаты исследований
Колодцы
t. воды по сезонам
Физич.
Свойств.
воды

Забор воды
Раб дни выходные
Лето з
·има лето зима
Восстановление объема воды в колодце

1. ул.Степана Разина, берут
29 семей
t-в.-3
t-л.-5
t-о.-4
t-з.-2

Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
6000 2560 12000 5000
Литров литров
За ночь уровень воды увеличивается, к среде – восстанавливается. Миним. уровень воды отмечен зимой, воду в это время берут только для питья. На хоз нужды - из реки

2. улица Школьная, берут 12 семей

t-в.-3
t-л.-6
t-о.-5
t-з.-2
Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
1500 1000 3000 1200
Литров литров
За ночь уровень воды увеличивается, ко вторнику восстанавлив. миним. уровень отмечен зимой, воду берут в основном на хоз нужды

3.улица Советская, берут 15 семей
t-в.-3
t-л.-6
t-о.-5
t-з.-2

Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
1800 1200 3600 1400
Литров литров
За ночь уровень
воды увеличивается, ко вторнику- восстанавлив. миним. уровень отмечен зимой, воду берут для питья и на хоз нужды

4.улица
Октябрьская, берут 15 семей
t-в.-2
t-л.-5
t-о.-4
t-з.-2
Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
1200 9000 1800 1200
Литров литров
За ночь уровень
воды увеличивается, к среде – восстанавлив. миним. уровень отмечен зимой, воду берут для питья и на хоз нужды

5. улица
Ленина, берут
32 семьи
t-в.-3
t-л.-6
t-о.-5
t-з.-2

Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
2000 1800 3560 2400
Литров литров
За ночь уровень воды увеличивается, к четвергу – восстанавлив. миним. уровень отмечен зимой, воду берут для питья и частично на хоз нужды, рядом река

6. Родник, берут
19 семей
t-в.-2
t-л.-4
t-о.-3
t-з.-2

Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
1500 1300 2900 2000
Литров литров
За ночь уровень
воды восстанавливается, воду берут для питья и частично на хоз нужды, рядом река

7. Скважина общественного пользования
берут
25 семей
t-в.-2
t-л.-2
t-о.-2
t-з.-2

Бесцвет.
Прозрач.
Без вкуса, без запаха
9000 3560 12000 5000
Литров литров
-


Из таблиц видим, что по физическим свойствам вся исследуемая вода бесцветна, прозрачна, без вкуса, без запаха. Температура воды изменяется по временам года: зимой - не опускается ниже 2 градусов, а летом не поднимается выше 6 градусов, так как скважина глубокая температура воды в ней постоянна летом и зимой, и достигает 2-х градусов. Каждый водный объект используется жителями, как для питания, так и для хозяйственных нужд. Нами подсчитано примерное потребление воды в течение зимнего и летнего периодов. Зимой потребление меньше, так как летом добавляется полив огородов. Также нами наблюдался объем потребляемой воды в рабочие и выходные дни. По объему больше использовалась вода в выходные дни, так как в эти дни сельчане устраивают уборку, стирку белья и баню. Уровень воды в наблюдаемых колодцах уменьшался к концу выходного дня, а к среде практически везде восстанавливался. Постоянный уровень воды оставался в роднике. В скважине выявить изменения не удалось, так как это закрытый объект. Таким образом, по сравнению с централизованным водоснабжением жители села используют намного меньше воды, чем в городе, об этом свидетельствуют наши наблюдения и данные таблицы 2.
Таблица 2
Нормативные показатели потребления воды

Наименование услуг
Норматив потребления в месяц куб.м/чел

Холодное централизованное водоснабжение:


в домах с полным благоустройством
5,4

в домах без централизованного ГВС с водогрейными колонками
6,3

в домах с централизованным ГВС без ванн
3,3

в домах с водопроводом и канализацией без централизованного ГВС
2,8

Холодное водоснабжение из водозаборных колонок
1,5

Холодное централизованное водоснабжение с выгребной ямой:


без ГВС
2,5

с газовыми водонагревателями
3,5

Холодное централизованное водоснабжение:


с газовыми водонагревателями и централизованным водоотведением
6,3

в бане на участке
1,44

Централизованное водоотведение из выгребной ямы:


в домах с централизованным холодным и горячим водоснабжением
3,5

в домах с централизованным водоснабжением без ГВС
1,5

в домах с водоснабжением из водозаборных колонок
0,5


Следующим этапом нашей работы было взятие проб воды на гидрохимический анализ.

Методика взятия проб воды на гидрохимический анализ воды
Подготовить тару для взятия воды.
Для водных проб используется чисто вымытые, обработанные слабым уксусным раствором полуторалитровые бутыли.
Прежде чем брать пробу, необходимо ополоснуть её той водой, которая предназначена для пробы.
Под самое горло наполнить бутыль водой.
Заполнив бутыль до самого верха, необходимо немного сдавить ее стенки и герметично закрыть крышку, чтобы избежать попадания воздуха. Крышку завинтить до щелчка и больше не открывать.
Протереть бутыль насухо и наклеить этикетку с указанием даты, времени и места взятия воды.
В течение двух часов взятые пробы воды были доставлены в химическую лабораторию Ильменского заповедника. Анализ проб воды занесен в таблицу 2.
Таблица 2.
Химический анализ воды. ГОСТ «Вода питьевая» 2874-82.




Cl-


SO42-

Fe2+

Mn

Cu

Zn

Al 3

PO4

pH

ПДК

300
500
0,3
0,1
1
5
0,5
3,5
6,5-7

1. ул. Степана Разина
121
300
0,300
0,0088
0,007
0,004
0,02
н/о
6,5

2. улица Школьная
129
350
1,02
0,072
0,012
0,0047
0,03
н/о
6,5

3.улица Советская.
160
340
0,987
0,051
0,064
0,0061
0,025
н/о
6,5

4.улица
Октябрьская
120
400
1,00
0,812
0,010
0,004
0,02
н/о
6,5

5. улица
Ленина
130
320
0,30
0,072
0,017
0,004
0,02
н/о
6,5

6. Родник
190
300
0,30
0,10
0,012
0,005
0,03
н/о
6,5

7. Скважина общественного пользования
170
417
0,11
0,116
0,006
0,006
0,03
н/о
8,2


Анализируя полученные данные, мы можем сказать, что по рН все пробы относятся к нейтральной воде, хотя, ближе к щелочной относится вода в общественной скважине. Такой вывод сделали на основе классификации воды на рН:
1 – 4 очень кислая вода;
4 – 6 слабо кислая вода;
6 – 8,5 нейтральная вода;
Сравнивая результаты гидрохимического анализа подземных вод села Сыростан с показателями ПДК, можем сделать вывод, что в колодцах 1, 5, в скважине и роднике вода соответствует нормативным показателям «Вода питьевая» 2874-82. В колодцах 2, 3, 4 в пробах воды элемент железа превышает норму. При избытке железа в воде у человека постепенно поражаются печень и почки. Не зная о качестве потребляемой воды подземных источников, жители села Сыростан продолжают использовать ее в пищу. Может быть поэтому, продолжительность жизни населения села Сыростан не превышает в среднем 61 год.
Чтобы изменить ситуацию к лучшему мы решили встретиться с администрацией Сельского Совета села. В беседе мы познакомили их с результатами анализа потребляемой воды из колодцев, родника и скважины. На общем сходе селян было решено:
взять пробы воды из всех колодцев на физический и химический анализ воды, при хорошем качестве воды привести в надлежащее состояние сруб и оголовок колодцев, сделать очистку воды в колодцах;
при плохом качестве воды привести в надлежащее состояние сруб и оголовок колодцев, провести беседу с населением и использовать воду только в хозяйственных целях;
в связи с недостаточным объемом качественной питьевой воды в селе решено пробурить 5 общественных скважин на средства депутата городского Совета;
нам, начавшим исследование потребляемой подземной воды, провести беседы с сельскими жителями и школьниками о значении воды, ее качестве, рассказать об очистке питьевой воды в домашних условиях, а также об охране водных объектов.
Таким образом, исследуемая нами подземная вода на территории с Сыростан МГО, не вся соответствует нормативным показателям по ПДК «Вода питьевая» 2874-82.

Заключение
В работе нами были описаны все имеющиеся источники водоснабжения села Сыростан, проведен гидрохимический анализ воды семи подземных источников. Несмотря на то, что территория Миасского городского округа, где мы живём, обладает достаточными ресурсами подземных и поверхностных вод, не вся вода по своему качеству соответствует ГОСТу «Питьевая вода». Если в городе вода поступает в квартиры через водопроводы и ее качество контролируется службами Водоканала, то наши исследования показали, что в селе Сыростан МГО, где нет водопровода и нет контроля Водоканала, многие используемые водные объекты не соответствуют норме. Это подтвердило исследование 7-и источников водоснабжения в селе Сыростан.
По результатам наших исследований вместе с администрацией Сельского Совета было принято решение:
взять пробы воды из всех колодцев на физический и химический анализ воды, при хорошем качестве воды привести в надлежащее состояние сруб и оголовок колодцев, сделать очистку воды в колодцах;
при плохом качестве воды привести в надлежащее состояние сруб и оголовок колодцев, провести беседу с населением и использовать воду только в хозяйственных целях;
в связи с недостаточным объемом качественной питьевой воды в селе решено пробурить 5 общественных скважин на средства депутата городского Совета;
провести беседы с сельскими жителями и школьниками о значении воды, ее качестве, рассказать об очистке питьевой воды в домашних условиях, а также об охране водных объектов.
Выдвинутая нами гипотеза о том, что вода подземных источников по своему качеству соответствует ГОСТу «Питьевая вода» не подтвердилась.
Практическая значимость исследования заключается в получении данных гидрохимического анализа воды с. Сыростан и интересной информации о подземных водах, строительстве колодцев, которые могут быть использованы при изучении предметов естественнонаучного цикла.
Задачи исследования решены и цель достигнута.
Работу в этом году продолжим, главной целью которой, будет выяснение влияния горных пород на качество воды. Может быть, после этой работы, мы сможем объяснить себе и жителям села, почему ПДК железа превышает норму.
Литература

Абрамов Н.Н. Водоснабжение: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. [Текст] / Н.Н. Абрамов. - М.: Стройиздат, 1982.440 с.
Андреева М.А., Маркова А.С. География Челябинской области [Текст] / М. А. Андреева, А. С. Маркова.– Челябинск: Южно–Уральское книжное издательство, 2002 –320 с.
Ахметов Н.С. Неорганическая химия учебное пособие для уч-ся 8-9 кл. основной школы [Текст] / Н.С. Ахметов. – Москва: Просвещение, 1992. – 163 с.
Биндеман Н.Н., Язвин Л.С. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод [Текст] / Н.Н. Биндеман, Л.С. Язвин. М.: Недра, 1995. – 153 с.
Габриелян О.С. Химия 8 класс [Текст] / О.С. Габриелян. – Москва: Дрофа, 2003 г. – 208 с.
Грязнов Т.А. Оценка показателей свойств пород полевыми методами, [Текст] / Т.А. Грязнов. М.: Недра. 2008. – 289 с.
Дерпгольц В.Ф. Вода во вселенной. [Текст] / В.Ф. Дерпгольц. – Л.: Недра, 1971. – 267 с
Добровольский А.Д. Гидрология [Текст] / А.Д. Добровольский. М.: Высшая школа. 2008. – 289 с.
Крестов Г.А. От кристалла к раствору. [Текст] / Г.А. Крестов. – Л.: Химия , 1977. – 129 с.
Кирюхин В.А., Толстихин Н.И. Региональная гидрогеология: Учебник для вузов [Текст] / В.А. Кирюхин, Н.И. Толстихин. - М.: Недра, 1987. 382 с.
Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология в вопросах и ответах, [Текст] / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 269 с.
Нестеренко В. С., Левит А. И. Ресурсы Челябинской области [Текст] // Проблемы экологии Южного Урала. / В.С. Нестеренко, А. И. Левит. – Москва: 1995 – 230 с.
Плотников Н.И. Поиски и разведка пресных подземных вод. [Текст] / Н.И. Плотников. – Москва: Недра, 2005 г. – 206 с.


Сайт [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].












HYPER13PAGE HYPER15


HYPER13PAGE HYPER1415HYPER15















HYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc fail2
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 1

Добавить комментарий