Учебно-исследовательская работа по географии "Живая вода"

МБОУ  КАРПИЛОВСКАЯ  ООШ Учебно ­ исследовательская работа Тема: АВТОРЫ: Садовская Наталья                      Веренич Александра РУКОВОДИТЕЛЬ: Таранова Светлана Яковлевна 1 2016 г. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ                                                                                              ст. 3­6 1. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ                            7­8 2. ИССЛЕДОВАНИЕ  ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ                                      8­12       2.1   ИСТОЧНИКИ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЁМОВ                              8­10 2.2   ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛОДЦЕВ                                                    1 0­11 2.3   ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЛЮДЕЙ            11­12 3. ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ                                                        12­15 3.1   ОХРАНА ВОДОЁМОВ                                                                    12­13 3.2   ОХРАНА МАЛЫХ РЕК                                                                   13­15     ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                             15­16 ЛИТЕРАТУРА                                                                                                 17 ПРИЛОЖЕНИЯ                                                                                             18­26 2 ВВЕДЕНИЕ В   настоящее   время   серьезную   тревогу   человечества   вызывает   загрязнение окружающей   среды.   Проблема   загрязнения   водных   объектов     является   наиболее актуальной, т.к. всем известно  выражение ­ «вода ­ это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни,   он   все   равно   продолжает   жестко   эксплуатировать   водные   объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.  Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% ­ это солёная вода океанов   и   морей,   и   лишь   3%   ­   пресная.   Из   этих   запасов   три   четверти   почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках  Арктики и Антарктики.  Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы   дерева   расходуется   до   500   кг   воды.   И   поэтому   её   нужно     экономно расходовать и не загрязнять.  Прежде   неисчерпаемый   ресурс   ­   пресная   чистая   вода   ­   становиться исчерпаемым.  Учебно ­ исследовательская работа   была проведена в октябре 2016 года, на территории деревни Карпиловка, в рамках работы кружка «Компас» по школьному 3 краеведению.   Тема   работы:   «Живая   вода»   и   выбор   её   не   случаен.   Нашу   деревню местные жители называют  «водным   краем». По Карпиловке протекает небольшая река   Ректа,   на   её   территории   расположены   озёра:   Самовольское,   Озерищанское, Новолюбинское,  искусственный водоём ­ пруд Центральный, а также две криницы. Местные источники и водоёмы играют большую роль в хозяйственной жизни людей нашей деревни.   В данной работе рассмотрены особенности расположения и проблема загрязнения водных объектов в деревне Карпиловка Злынковского района.  На сегодня нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. если не на нас, то на наших детях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды.  « Между Родиной и родным краем  существует  неразрывная связь. Любовь начинается с родной местности.  Любовь к родному краю питает любовь к Родине.  Познать свой край, изучить его – значит  полюбить его ещё более глубоко». А.С.Барков 4 Цели: 1. Изучение, расширение и углубление знаний о водных ресурсах с целью их  охраны, разумного использования. 2. Участие в экологическом просвещении. Задачи: 1. Выявить свой внутренний потенциал. 2.Способствовать сохранению водных источников. 3.Развивать самоорганизацию и самореализацию. Методы исследования: 1. Полевой 2. Лабораторный (изучение состояний, жизненности объектов). 3. Экспериментальный ( изучение причин и следствий, происходящих  изменений объектов). 4. Магрирования (использование математико­статистических материалов,  компьютера). 5. Дистанционный анализ (фотографирование, съемка) Этапы работы: 5 1. Выбор темы. 2. Сбор  и анализ информации. 3. Написание исследовательской работы. 4. Распространение полученных результатов. Принципы работы: 1. Поисково­исследовательский (самостоятельное приобретение знаний). 2. Комплексный подход (изучение условий и перспектив). 3. Общественно­полезная значимость (выполнение посильных, значимых работ). 1.Выбор темы исследовательской работы  «Живая вода» был не случайным. На  уроках географии мы узнали о  проблемах загрязнения воды  в России.  Эта  информация  нас заинтересовала, так как наша местность богата водами.  Каковы запасы водных ресурсов по Брянской области?  Как  обстоят дела с  водообеспечением? Воду, какого качества потребляет население? Что является  источниками загрязнения? Каковы пути охраны и разумного использования? Найти  ответы на поставленные вопросы, а также принять участие в экологическом  просвещении учеников нашей школы – цель исследовательской работы. 2. На втором этапе был собран и проанализирован материал, необходимый для  исследовательской работы: учебники, энциклопедии, словари, карты, беседы с  учителями,  главой местной администрации, Интернет ресурсы.  В ходе полевого,  дистанционного, лабораторного исследования сделаны выводы. 6 3. При   написании  исследовательской работы  стало понятно, что очень важно не  только теоретически изучить проблему, но и  стать участниками в её практическом  решении – принимать посильное участие  в обустройстве и очистке водных  объектов, их сохранении. 4.Творческий отчёт о проделанной работе, а, следовательно, распространение  полученных результатов, будет  проведён в виде презентации на заседании кружка по  школьному краеведению «Компас», куда будут приглашены ученики, учителя,  родители. 1. Водные ресурсы и их использование   Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Известный  русский и советский геолог академик А. П. Карпинский говорил, что нет более  драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.  Поверхностные воды создают гидрографическую сеть, включающую реки, озёра, ручьи, болота, созданные человеком – пруды, водохранилища и мелиоративные  каналы. Основой   водных   ресурсов   России   является   речной   сток,   составляющий   в среднем по водности года 4262 км3, из которых около 90% приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов.  Территория Брянской области достаточно обеспечена водными ресурсами. По территории   протекает 2880 рек и речек, наиболее крупные: Десна, Ипуть, Беседь ( Приложение 1). За год реки области расходуют 7, 4 км  3    воды. Запасы воды в 7 естественных озёрах невелики, всего   0,15 км3 , или 2 процента от речного стока. В искусственных   прудах   и   водохранилищах   накапливается   0,12  км3  воды.  Огромные запасы воды находятся под землёй, в области 3300 действующих скважин, из них 2584 –   в   сельской   местности.   Ежесуточно   скважинами   откачивается   более   550   тыс.м3 подземных   вод   для   нужд   населения   и   хозяйства.   На   1   км2  территории   области   в среднем приходится за год 166 тыс. м3 собственных поверхностных и подземных вод. На одного жителя области за год приходится 5027 м3  воды или 13, 8 м3  в сутки. Обеспеченность территории области водой в среднем за год нормальная, в сухие годы складывается   дефицит   влаги,   приходится   прибегать   к   поливу.     Средняя   норма расхода  воды на полив по области – 1430 м3 / га..  (Приложение 2.) Без   воды   не   может   жить   человек.     На   хозяйственно­питьевые   цели   в   нашей стране приходится около 10% водопотребления. В 1998 году водоотбор  из подземных водоносных   горизонтов     в   целом   по   области   составил   367,59   тыс.   м3/   сутки. Использовались подземные воды для целей хозяйственно­питьевого водоснабжения, для   производственно­технического   водоснабжения,   для   орошения   земель   и обводнения   пастбищ   (   Приложение   3).   При   этом   обязательными   являются бесперебойность водоснабжения, а также строгое соблюдение научно обоснованных санитарно­гигиенических нормативов. 2.1. Источники загрязнения водоемов 8 Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество  поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно  влияющих на состояние дна и береговых водных объектов. Охрана водных объектов от загрязнения осуществляется  посредством регулирования деятельности как  стационарных, так и других источников загрязнения. На территории России практически все водоемы подвержены антропогенному  влиянию. Качество воды в большинстве из них не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод  на  территории нашей деревни выявили тенденцию к росту их загрязненности. Озера  и пруды  загрязняются быстрее, чем реки, так как отличаются  замедленным водообменном. Поэтому обогащение озерных вод кислородом, а,  следовательно, и самоочищение протекает медленнее. Происходит загрязнение   коммунальными сточными водами и отходами сельскохозяйственного производства  (Приложение 4).  Различают загрязнение биологическое, химическое, физическое. Примером  биологического загрязнения озер может служить антропогенная эвтрофикация озер,  когда вода обогащается биогенными веществами — фосфатами и нитратами. Эти  вещества по существу для озер являются удобрениями; сюда они поступают с  коммунальными и бытовыми сточными водами, а также с сельскохозяйственных полей и животноводческих/ферм. В настоящее время установлено, что около 25 % азотных,  33 % калийных и 4 % фосфатных удобрений смывается с полей и попадает в реки и  9 озера. Сначала биогенные вещества вызывают бурное развитие водной растительности  и биологическая продуктивность озер быстро возрастает. Но так бывает только  вначале. Впоследствии чрезмерное накопление органического вещества ухудшает  кислородный режим, прозрачность, способствует появлению сероводорода, и озеро   или пруд постепенно умирает (Приложение 5)  Особенно хорошо на «удобрение» озер реагируют сине­зеленые водоросли, которые  настолько бурно развиваются,  что   окрашивают  воду  в  сине­зеленый  цвет. Большую опасность для водоёмов представляют биоциды ( ядохимикаты) –  химические препараты для борьбы с вредителями, широко применяемые в сельском  хозяйстве, вносимые на поля ядохимикаты через поверхностный сток попадают в  реку, озёра и пруды. Для водных организмов, особенно рыб и ракообразных, биоциды являются очень ядовитыми веществами. Они замедляют процессы фотосинтеза, а значит, уменьшают  производство кислорода, уничтожают водные объекты, служащие кормом для рыб.  Через цепи питания биоциды в большом количестве накапливаются в рыбе и птицах. 2.2. Исследование колодцев Подземные воды – ценное полезное ископаемое, характерная особенность  которого – возобновляемость в естественных условиях в процессе эксплуатации. На  территории нашей деревни сельское население пользуется водой колонок, колодцев,  системы водоснабжения  домов (Приложение 6).   Исследование колодцев проводилось по плану: 1. Количество и месторасположение колодцев в деревне; 10 2. Сколько метров от поверхности земли до воды; 3. Запас воды в колодце; 4. Свойства воды: вкус, запах, прозрачность, температура, жесткость.      5. Обустройство колодцев, их значимость. В ходе исследования использовано оборудование: стеклянная банка, нитка с  гайкой, термометр, рулетка, мыло. Результаты исследования: (Приложение 7)  На территории деревни Карпиловка расположено 7 колодцев:  2 ­п.Озерище, 1 – п. Сосновый Бор, 4 – ул. Центральная (1 из них не  действующий);  Уровень воды  от поверхности земли в колодце п. Сосновый Бор ­3, 5 м  Запас воды определили путём математического расчета. Вначале гайку,  привязанную к нитке,  опустили в колодец, чтобы та достигла дна. Затем  измерили длину намокшей нитки – 2.5 м. Ширина и длина сруба колодца  по 1 м, следовательно, в колодце 2,5 м3 воды. Зная, что в 1м3 ­1000л воды, можно сделать вывод, что запас воды в колодце 2500л;  Вода в колодце пресная, приятного вкуса, без запаха, мягкая (в воде  хорошо мылится мыло). Из комментария учителя узнали, что вода  относится к четвертично­ неогеновой водоносной системе, грунтовым  гидрокарбонатным кальциевым водам.  Колодцы играют важную роль в жизни населения деревни. При выходе из  строя централизованного водоснабжения (поломки оборудования, замены  11 труб, прорыва, отключение электроэнергии) ­ колодцы –  источники  пресной воды для всех нужд односельчан. Но, к большому сожалению,  состояние многих плачевно (Приложение 6). 2.3. Влияние состава воды на здоровье. Здоровье населения находится в прямой зависимости от состава природных вод  в источниках, из которых осуществляется регулярное водоснабжение данной  территории. Ежедневно употребляемые каждым человеком 1,5­2,5 литра воды не должны, в  идеале, содержать никаких вредных примесей, вредно воздействующих на здоровье  человека. В то же время, природные воды должны содержать достаточное количество  микроэлементов, участвующих в обменных процессах человека. Так, например,  пониженное содержание фтора в питьевой воде способствует разрушению зубной  эмали и развитию стоматологической патологии. Недостаток йода, что характерно  для нашего эндемичного в этом плане региона, вызывает заболевания щитовидной  железы. Бактериальное загрязнение природных вод представляет собой опасность  возникновения и распространения инфекционных заболеваний, включая особо опасные инфекции. Содержание в природных водах солей тяжелых металлов, остатков нефтепродуктов и прочих вредных примесей может вызывать онкологическую патологию  и множество  12 других опасных болезней. Наиболее подвержено население почечно­каменной болезни, предопределяемой составом употребляемой воды. 3.1.. Охрана водоемов. Водное законодательство России регулирует отношения в области  использования и охраны водных объектов: ­ обеспечение прав граждан на чистую воду и благоприятную водную среду;  ­поддержание оптимальных условий водопользования; ­ соблюдение качества поверхностных и подземных вод в соответствии с сани  тарными и экологическими требованиями;  ­защита водных объектов от загрязнения, засорения и истощения;  ­сохранение биологического разнообразия водных экосистем. Ухудшение качества воды заставило людей искать пути оздоровления водных  объектов. Наиболее простым и эффективным способом оздоровления является  прекращение сброса в озёра, пруды загрязняющих стоков. Нередко острый дефицит кислорода создаётся в придонных слоях озера или  пруда  вследствие слабого водообмена. Устранить такое явление можно путём  спуска глубинных вод. 13 Простым и доступным методом оздоровления малых водоёмов является очистка их от ила. Для борьбы с «цветением» применяются и химические методы. С этой целью в  водоёмы вносят медный купорос, хлор, хлорную известь и другие химические  вещества, угнетающие развитие водорослей. Положительно зарекомендовал себя метод биологической борьбы с  фитопланктоном и микрофитами с помощью растительноядных рыб. Для этой цели  используют толстолобика. Согласно Водному кодексу РФ, использование водных объектов для питьевого и хозяйственно­бытового водоснабжения является приоритетным. Для этих  водоснабжений должны использоваться защищенные от загрязнения и засорения  поверхностные и подземные водные объекты. 3.2..Охрана малых рек. Малые реки (длиной до 100 км), на долю которых приходится значительная  часть поверхностного стока России, наиболее восприимчивые к антропогенному  воздействию. Своеобразный компонент географической среды, малые реки в значительной  степени выполняют функцию регулятора водного режима определенных  ландшафтов, поддерживая равновесие и осуществляя перераспределение влаги.  Главной особенностью формирования стока малых рек является очень тесная их  связь с ландшафтом бассейна, что и обусловливает легкую уязвимость этих водных  14 артерий – не только при чрезмерном использовании водных ресурсов, но и при  освоении водосбора. Под воздействием хозяйственной деятельности малые реки преждевременно  вступили в фазу старения. Снижение водности и заиление русел способствует  быстрому зарастанию и заболачиванию, наступает деградация, и малые реки  исчезают с лица земли (Приложение 8) Вырубка лесов и неумеренная распашка прилегающих территорий приводят к  значительному уменьшению поверхностного и подземного грунтового стока воды в  малые реки. Особенно пагубна распашка склонов, балок, оврагов, при которой  нарушается эрозионная устойчивость почвы и значительная ее часть смывается в  реки. Реки заиливаются, мелеют. Для малой реки чрезвычайно опасны  сточные воды крупных свиноводческих  ферм. Пока еще нет таких надежных способов очистки, чтобы сток свинофермы  стал пригоден для сбрасывания в реку. Значит, эти сточные воды вообще нельзя  сбрасывать в реку. Их нужно полностью использовать для удобрительного  орошения кормовых культур, правда, при условии, что рядом с фермой  располагаются большие земельные угодья. Другой вариант решения проблемы –  создания на крупных фермах установок по переработке навоза в биогаз и  удобрения. Охрана вод малых рек теснейшим образом связана с охраной от загрязнения  территорий, с которой река собирает свои воды. 15 У малых рек способность к самоочищению значительно меньше, чем у больших,   механизм самоочищения при перегрузках легко нарушается.  В связи с этим  особенно остро стоит задача создания на их берегах водоохранных зон. Овраги, примыкающие к водоохранной зоне, должны быть укреплены, чтобы не  засоряли, не заиливали водоем. За пределы зоны должны бить вынесены все  объекты­загрязнители. Родники,  питающие реку или озеро должны быть  расчищены, ухожены . Заключение.   Далеко не все водные объекты могут находиться под специальной охраной  государства. Но беречь мы должны каждый из них. Ведь они не только источники  воды, а ещё и неотъемлемая часть ландшафта, живая клеточка природы. А какую  красоту дарят нам они! Наша прямая обязанность способствовать её сохранению.  Изучая ­ исследовать, а исследуя принимать участие в  практической работе по  обустройству, очистке, сохранении водных объектов ( Приложение 9 ). Совершенно очевидна потребность нашего населения в чистой, прозрачной, без  цвета, вкуса и запаха, питьевой воде. Это позволит сохранить здоровье миллионов  людей, даст экономию огромных денежных средств, которые потенциально предстоит  затратить на оказание медицинской помощи при заболеваниях, возникающих под  воздействием употребления некачественной воды.  Да здравствует  «Живая вода»! 16 ЛИТЕРАТУРА 17 1. Ахромеев Л.М. Природа Брянщины.­ Брянск: Курсив, 2000 2. Ахромеев Л.М., Булохов А.Д., Данилов Ю.Г. География Брянской области.­ Брянск: Дебрянск, 1995 3. Баринова И.И., Елховская Л.И.  Внеурочная работа по географии.­ М.: Просвещение, 1988. 4. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и её охрана.­ М.: Астрель, 2004 5. Данилов В.И. Экологические проблемы.­ М.: Просвещение, 1995 6. Жучкова В.К., Раковская Э.М. Методы комплексных физико­географических исследований.­ М.: Академия, 2004. 7. Сафиуллин А.З. Географическое краеведение.­ М.: Просвещение, 1989    18