Учасники: Хорошівська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів з музично-хореографічним профілем Петропавлівської районної ради Дніпропетровської області
Мета роботи: дати оцінку природного джерела для водопостачання населення села Хороше; дослідити якість джерельної води та її екологічний стан.
Для досягнення мети необхідно вирішити завдання:
• вивчити літературу з питань водопостачання та дослідження вод природних джерел;
• розпитати старожилів про місцеве джерело;
• вивчити історію місцевого джерела;
• провести досліди по вивченню якості джерельної води;
• звернутись до районної санепідемстанції для оцінки якості води місцевого джерела;
• виявити рівень антропогенного впливу на воду джерела;
• створити паспорт місцевого природного джерела.
Об′єкт дослідження: місцеве природне джерело Винницький колодязь
Предмет дослідження: якість та екологія місцевої джерельної води.
Методи дослідження: літературний, метод бесід, фотографування, фізичні, хімічні, описовий, що включає різні прийоми вивчення фактичного матеріалу.
Вода – початок і основа життя на Землі. Потреба людини у воді величезна. Здоров′я людини може гарантувати тільки якісна питна вода, яка не містить токсичних речовин будь-якого походження, а вміст домішок відповідає санітарному законодавству.
Процедура аналізу якості питної води включає визначення органолептичних, бактеріологічних, радіологічних показників та токсичних хімічних сполук.
Результати досліджень природних джерел Інститутом колоїдної хімії і хімії води НАН України імені А.В. Думанського та кафедрою загальної і прикладної екології Запорізького державного університету показали, що якість води в них не відповідає першому класу санітарно-гігієнічних вимог і підтвердили гостроту проблеми якісної питної води в Україні.
Винницький колодязь – природне джерело водопостачання жителів села Хороше, що на Дніпропетровщині. Життєдайна вода цього джерела ще у ХVІІ столітті привабила перших поселенців. Роль джерела у водопостачанні села з часом стає усе важливішою. Тому якість води в ньому привертає все більшу увагу. Проведені досліди на визначення смаку, запаху, каламутності, кольоровості, прозорості місцевої джерельної води. Наявність у воді хлорид-іонів, сульфат-іонів та заліза визначались хімічними методами. Результати досліджень порівнювалися з даними районної СЕС. Антропогенне навантаження на навколишнє середовище протягом тривалого часу змінило якість водоресурсного потенціалу Винницького колодязя. Фахівці вважають, що джерельна питна вода повинна піддаватись очищенню та пропонують «домашні» методи очищення питної води.
Вода – мати життя, і вона заслуговує нашої поваги, нашої подяки і нашої любові.
О.Айванхов «Одкровення вогню і води».
Берегти воду – означає берегти життя, красу навколишньої природи.
Вступ
На початку ХХІ століття сучасний світ зіштовхнувся з проблемою поступового виснаження природних ресурсів, і в першу чергу – водних, від яких залежить існування людини на Землі. Адже вода має основне значення у формуванні здоров′я людини. Без їжі здорова людина може прожити приблизно тридцять днів, без води – усього три. У тканинах, клітинах нашого організму і, насамперед, у крові зі втратою води підвищується концентрація солей, порушується обмін речовин.
В організмі людини вода виконує дуже важливі функції. Вона регулює температуру тіла, зволожує повітря під час дихання, поліпшує капілярний кровообіг, що сприяє кращому забезпеченню органів поживними речовинами. У ході досліджень, проведених у деяких школах і коледжах міста Лідса (Великобританія), з′ясувалося, що діти, які випивають достатню кількість води, одержують гарні оцінки. Можливо при цьому мозок краще забезпечується кров′ю, що несе кисень, у результаті чого активізується процес мислення, краще працює пам’ять.
Всесвітня організація охорони здоров′я стверджує, що середньодобове споживання води має складати близько 2-2,5 літра. Людині, не зайнятій фізичною працею, необхідно щодня випивати 6-8 склянок води. Щорічно кожен із нас споживає близько 1000 літрів води у формі їжі і напоїв. За своє життя (приблизно за 50-60 років) людина випиває залізничну цистерну води.
Чиста вода сприяє виведенню з організму людини отруйних речовин і продуктів розкладу, окислювання і бродіння, які в шлунково-кишковому тракті, на думку І.Мечникова, є причиною самоотруєння й розвитку хвороб.
В Україні проблема питної води дуже гостра. За даними Держкомстату, кожен другий житель України змушений пити воду, що не відповідає гігієнічним вимогам. У результаті недоброякісна, екологічно забруднена вода є причиною майже всіх (80% !) хвороб людини. Ось чому останнім часом гідрологічні спостереження набувають особливого значення.
Населення села Хороше, що знаходиться на території Петропавлівського району Дніпропетровської області, здавна використовує для пиття воду місцевого природного джерела і зараз ще сприймає джерело як символ чистоти. Яка ж насправді якість місцевої джерельної води? На вирішення цього питання і спрямована дослідницька робота.
Основна частина
Поняття про водопостачання
та основні показники якості питної води
Водопостачання – постачання води певної якості населенню, промисловим підприємствам тощо.
Питне водопостачання – сукупність заходів по забезпеченню питною водою населення. Воно включає вибір і оцінку можливих джерел водопостачання, вибір місця закладання та будівництва водозабірних споруд, санітарну оцінку вод і заходів з їх охорони від забруднення. Склад і властивості питної води в системах питного водопостачання повинні відповідати вимогам Державного стандарту «Вода питна».
Закон України «Про питну воду та питне водопостачання» визначає правові, економічні та організаційні засади функціонування системи питного водопостачання, спрямовані на гарантоване забезпечення населення якісною та безпечною для здоров′я людини питною водою. Вода питна, як зазначено в цьому законі, це вода, яка за органолептичними властивостями, хімічним і мікробіологічним складом та радіологічними показниками відповідає державним стандартам та санітарному законодавству.
Органолептичні показники якості питної води – це ті показники, які можна визначити за допомогою органів чуття: зору, нюху, дотику та смаку. До них належать:
• каламутність води, зумовлена твердими нерозчинними залишками, що зависли у воді;
• прозорість, що залежить від таких факторів, як кількість мулу, глини, піску, мікроорганізмів, умісту хімічних речовин;
• кольоровість води, викликана неплавкими темного забарвлення речовинами, що входять до складу грунту, розчинними солями заліза та водоростями;
• запах і смак, наявністю яких природна вода завдячує розчинним солям, газам, органічним сполукам, які утворюються в процесі життєдіяльності водяних організмів;
• температура води – важливий фактор, що впливає на фізичні, хімічні, біохімічні, біологічні процеси, що відбуваються у воді. Дані про температуру води необхідні для обчислення ступеня насичення води киснем. Наявність різниці температур у кілька градусів може свідчити про теплове забруднення водного об’єкту.
Бактеріологічні показники – це наявність у воді бактерій, вірусів, найпростіших, що викликають захворювання. Проведення аналізу води на вміст можливих організмів – завдання важке, трудомістке і вартісне.
До групи токсичних хімічних сполук належать токсичні речовини, які безпосередньо діють на організм і таким чином на здоров′я людини.
Про дослідження якості води природних джерел
Джерельні води практично ніяк не захищені природою. Адже це найбільш верхні водоносні горизонти, у яких фільтрується дощова вода, талий сніг. У джерельній воді сьогодні можуть бути і нітрати, і промислові стоки. У ці горизонти потрапляє бруд, змитий дощами.
Результати досліджень Інституту колоїдної хімії і хімії води НАН України показали наявність у воді свинцю, ртуті, кадмію та радіоактивних елементів. Найнебезпечніша вода в джерелах з малим запасом води, а також у тих, де вона набирається дуже повільно і поверхня джерела відкрита. Тому працівники санітарно-епідеміологічних станцій не рекомендують пити воду з неякісних чи неперевірених джерел природних вод.
Є інформація про дослідження якості джерельної води Запорізького Правобережжя та острова Хортиця кафедрою загальної і прикладної екології Запорізького державного університету. Результати проб води показали, що загальна твердість їх, викликана вмістом солей кальцію і магнію, перевищує санітарні норми. Один із авторів дослідження заступник завідуючого кафедрою, кандидат біологічних наук Олександр Рильський повідомив, що солі кальцію і магнію (солі твердості) сприяють виникненню нирковокам’яної хвороби та інших хвороб нирок, відкладаються у суглобах і на стінках кровоносних судин. У пробах води виявлено також кишкову паличку та інші мікроорганізми у великій кількості. Кількість кишкової палички у питній воді не повинна перевищувати трьох на 1 літр води, а виявлено сотні і, навіть, тисячі. Норма мікроорганізмів для питної води – 100 на 1 літр, а виявлено 3000 на 1 літр. Отже, сиру воду з природних джерел пити не можна.
Історія місцевого природного джерела Винницький колодязь
Одним із джерел питної води в селі Хороше є Винницький колодязь. Це природне джерело, яке знаходиться на південно-східній окраїні села. Зі слів старожилів саме це джерело сприяло виникненню ще у ХУІІ столітті першого поселення, а згодом і села Хороше.
Першими поселенцями були біженці, котрі йшли шукати кращого життя до берегів Азовського моря. Покидаючи обжиті підмосковні землі, вони переселялися в степи. Знесилені та виснажені голодом, 5-7 сімей натрапили на джерело, що било ключем з-під пагорба, і вирішили тут перепочити, напитися води. Вода виявилася настільки життєдайною, що люди, попивши її, відчули приплив сил і фізичного здоров′я. Тоді і виникла ідея поселитися біля життєдайного джерела. Недалеко протікала річка, на березі якої росли дерева. Наближались холоди. Люди вимушені були готувати собі житло. Вони в пагорбі вирили собі нори, що нагадували землянки. Думали перезимувати, а залишилися тут назавжди. Почали господарювати. З роками родини розростались, утворилося своєрідне «підземне» село, яке люди назвали Підгірним. Минали роки, люди поступово покидали житла-нори і оселялися «на горі». Село розросталося, біля кожної хати був великий сад. Джерело щедро напувало всіх смачною водою. Чутки про поселення на вільних землях дійшли до Московії. 1725 року із Московії був присланий посадовим пан Писемський. Отримавши згоду і довіру поселенців, він запрошує із Москви майстрів для будівництва церкви. Велися розмови про будівництво винного заводу, де можна було б переробляти фрукти із садів. Розмістити завод планувалося там, де достатньо води, біля джерела. З якихось причин завод так і не побудували, а життєдайне джерело з того часу почало називатись Винницьким колодязем (додаток 1). Змінювались покоління людей, а джерело напувало всіх своєю живою водою. І не тільки жителів села Хороше. Приїздять по воду жителі сусідніх сіл, районного центру.
В 70-х роках минулого століття в селі Хороше для водопостачання ремонтно-транспортної майстерні за згодою місцевої влади було збудовано водопровід. У місці витоку джерела поставили насоси, направили джерельну воду до майстерні та в магазини. Працівники майстерні постійно стежили за станом прилеглої до джерела території, окультурювали її. У 90-х роках майстерня була закрита, водопровід вийшов з ладу. Під′їзд до джерела замулився текучими водами, територія заросла бур′янами, виникли стихійні смітники. Робота по впорядкуванню території поблизу джерела проводилась від випадку до випадку.
17 жовтня 1998 року за ініціативою отця Олександра відбулося освячення води Винницького колодязя. Побудовано каплицю, упорядковано під’їзд до джерела . Учні сільської школи дбають про порядок на прилеглій до джерела території: прибирають сміття, прочищають русло струмка, що починається із джерела , випилюють сухі гілки на деревах, насаджують фруктові дерева та верби, закладають клумби . Випускають листівки, де звертаються до односельців із проханням охороняти джерело. Зацікавило учнів також питання якості джерельної води. Адже багато часу минуло, багато змін відбулося, тривалий час вище джерела знаходиться село, не обладнане каналізацією. Побутові води, води з полів, де застосовувались різні добрива та отрутохімікати, просочувалися в підземні води.
Дослідження показників якості води Винницького колодязя
Для вивчення якості води Винницького колодязя було досліджено органолептичні показники, вивчено потужність джерела, визначено вміст у воді хлоридів, сульфатів та заліза. Використано методики, запропоновані у методичних рекомендаціях до факультативного курсу «Хімія і довкілля» для 7-9 класів. Хімічний аналіз води проведено в лабораторії хімічного кабінету школи.
Щоб визначити каламутність води, я взяв фільтрувальний папір, зважив його на терезах, записав результат. Потім через цей фільтр пропустив 1 літр досліджуваної води. Фільтр висушив і знову зважив. Від ваги фільтра після фільтрування відняв вагу фільтра до фільтрування, одержав показник каламутності, який становив 0,9 мг/л. Допустима каламутність питної води становить 2 мг/л.
Кольоровість води визначав, розглядаючи пробірку з досліджуваною водою на фоні білого паперу та порівнюючи з дистильованою водою такого самого об’єму. Неплавких темного забарвлення речовин, що входять до складу грунту, водоростей не помічено. Кольоровість становить 10 градусів.
Для визначення прозорості брав мірний циліндр, розміщав його на висоті 5 сантиметрів над газетою і поступово наливав у нього досліджувану воду. Лінійкою визначив висоту водяного стовпчика, крізь який можна було прочитати газетний текст. Виміри проводив три рази і знайшов середнє значення трьох вимірів. Прозорість джерельної води 37 сантиметрів. Для питної води прозорість має бути не менше 30 сантиметрів.
Наявності запаху і смаку природна вода завдячує розчинним солям, газам, органічним сполукам. Визначається органолептично. Запах у досліджуваній воді відсутній. Отже, вода Винницького колодязя – безбарвна рідина без запаху і смаку.
Температура води у джерелі у всі пори року становить +50С. Взимку джерело не замерзає.
Потужність джерела визначав так. Брав посудину місткістю 1 літр, набирав у неї воду із джерела і фіксував час протягом якого набереться повна посудина. Результати дослідження такі: за одну секунду із джерела витікає 1,2 літра води, за одну хвилину – 72 літра, за одну годину – 432 літра води.
У бесіді з мамою з′ясував, що вода Винницького колодязя не придатна для приготування дитячих сумішей. У чайнику відкладається накип. При пранні треба додавати більше миючих засобів, так як вода зменшує їх дію. Виходить, що джерельна вода тверда, вміст солей твердості (солей кальцію і магнію) перевищує санітарні норми.
Проведено дослід на якісне визначення хлоридів. У пробірку з 10-ю мл досліджуваної води було додано розчин аргентум нітрату. Ні білої каламуті, ні, тим більше, білого осаду не утворилося. Значить хлориди у джерельній воді відсутні.
Дією розчину барій хлориду на джерельну воду визначався вміст сульфатів. Як і в попередньому досліді білої каламуті не утворилось. Отже, у воді Винницького колодязя сульфати також відсутні .
З допомогою вчителя хімії провів якісний аналіз води на вміст заліза. У пробірку помістив кілька кристалів бертолетової солі, додав 3 краплі хлоридної кислоти і налив 10 мл досліджуваної води. Збовтав, нагрів до кипіння і охолодив. Потім додав 4 краплі розчину радонистого амонію. Розглянув колір розчину зверху вниз і збоку. Забарвлення ніякого не побачив. Отже, заліза у воді немає. Якби було залізо, то спостерігалося б жовтувато-рожеве забарвлення.
Проаналізувавши результати проведених досліджень, було зроблено висновки:
• вода Винницького колодязя відповідає державним стандартам та санітарному законодавству про питну воду за такими показниками: каламутність, прозорість, кольоровість, запах, смак, вміст хлоридів та сульфатів, концентрація заліза;
• перевищує нормативні вимоги за твердістю.
Для проведення хімічного аналізу пробу води було передано в Петропавлівську районну санітарно-епідеміологічну станцію, висновки якої такі: «Досліджувана вода не відповідає вимогам ДСанПіНу 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної до споживання людиною» по вмісту нітратів, і не може використовуватися в питних цілях» (додаток 5. Протокол №538 дослідження питної води).
Виникла проблема: Чи знають про стан питної води Винницького колодязя люди, які користуються нею? Щоб вирішити проблему, зробив два кроки:
1. Звернувся до сільської ради. Згідно із Законом України «Про питну воду і питне водопостачання», органи місцевого самоврядування зобов’язані інформувати споживачів через засоби масової інформації про якість питної води, здійснювати контроль за її якістю, використанням та охороною джерел і систем питного водопостачання, вживати заходи, пов’язані з відверненням загрози здоров’ю людей.
2. З літературних джерел вибрав інформацію про «домашні» методи очищення питної води.
Додаткові дослідження
У статті 16 Закону України «Про питну воду і питне водопостачання» сказано: «На водні об’єкти, які є джерелом питного водопостачання, повинні бути складені в установленому законодавством порядку паспорти».
Щоб скласти паспорт Винницького колодязя, додатково було проведено геоботанічні та зоогеографічні дослідження, визначено видовий склад рослин і тварин на прилеглій до джерела території.
Виявлено, що по ліву сторону від джерела росте трав’яниста лучна рослинність: подорожник, кропива, деревій, вівсюг, мітлиця, пирій, лопух, тимофіївка, калюжниця, спориш, полин, фіалка польова, череда. Тут пасуться свійські гуси і п’ють джерельну воду. Справа росте деревинно-чагарникова рослинність: тополя чорна, акація, верба, клен, бузина. Близько розташовані городи мешканців села.
Різноманітний тваринний світ. Із комах водяться: овід, оса, ґедзь, комар, голуб’янка, бабка, махаон, павичеве око, коник, жук-олень. Земноводні представлені такими видами: жаба, ропуха, ящірка, вуж. Різноманітний світ птахів: соловей, горобець, іволга, грак, ворона, сорока, горлиця, вівсянка, очеретянка. шуліка, лелека, дятел, фазан, деркач та ін. Живуть тут їжаки, миші. Забігають зайці та лисиці.
На основі всіх проведених досліджень складено паспорт місцевого джерела (додаток 6).
Висновки
У природі не існує абсолютно чистої води. Вона і не потрібна, тому що позбавлена всіх хімічних елементів, стає подібною до дистильованої води і перетворюється на неживу.
Вода є універсальним природним розчинником, розчиняє багато речовин, перетворюючись на складний розчин. Наявність у воді шкідливих для здоров′я людини домішок є результатом забруднення її відходами людської життєдіяльності.
Аналізуючи водопостачання населення села Хороше із природного джерела Винницький колодязь, можна зробити висновки:
• Джерело Винницький колодязь дає змогу забезпечити безперебійне водопостачання водокористувачів села Хороше.
• Якість питної джерельної води за окремими показниками не відповідає вимогам Державного стандарту «Вода питна».
• Сиру воду із джерела пити не рекомендується.
• Для одержання питної води з безпечнішим впливом на організм людини її треба очищати.
• Потрібний систематичний контроль за станом питної води Винницького колодязя на рівні районної санітарно-епідеміологічної служби.
• Необхідне інформування водокористувачів про якість питної води місцевого джерела та проведення заходів з поліпшення екологічного стану джерела.
• Взяти джерело під охорону та надати йому заповідний статус
Бережливим ставленням до води як однієї зі складових навколишнього середовища ми поліпшуємо екологічний стан місцевості, де проживаємо, а відтак, і всього довкілля.
Список використаної літератури
1. Закон України «Про питну воду і питне водопостачання»
2. Державний стандарт «Вода питна»
3. В.Кучин, Д.Гвоздецька, Екологія питної води, ж. Краєзнавство, географія, туризм, 2003 р., №42-43
4. Програма та методичні рекомендації до факультативного курсу «Хімія і довкілля» 7-9 класи, ж. Хімія, Шкільний світ, 2006 р., №28-29
5. М.Ю.Костриця, Практикум з географічного краєзнавства, 1979 р.
6. Інтернет – джерела:
• Тішкіна Я.О., Ніколаєнко Т.Є. Проблеми водопостачання та забезпечення питною водою населення України, Донецький державний університет.
• Євгеній Солонина, Вода Запоріжжя. Пити чи не пити?