Комплексное исследование родника "засов Поток"

Научно-практическая конференция

 «Молодость – науке» памяти А.Л. Чижевского

секция «Краеведение»

Автор: Садкеева Румина Рустамовна,

 ученица 11 класса

МКОУ «Средняя школа №10»

 с.Заречный Людиновского района

Руководитель: Петрова Ирина Ивановна,

учитель географии

МКОУ«Средняя школа №10»

с. Заречный Людиновского района

Людиново

2017

Оглавление

1. Введение. Родники – уникальные природные объекты…………..…………………...3
2. Основная часть ……………………………………………………..…………………...4

1. Пресные подземные воды Калужской области …………….…………..……..4

1. Родники ……………………………………………………………..….………..4
2. Состояние и использование пресных подземных вод ………………………..5

2. Родник «Засов поток» д.Курганье  Людиновского района ………………......6

3. Заключение …………………………………………………………..….……….…….11

Литература ……………………………………………………………..………..……..12

Приложения

Введение. Родники – уникальные природные объекты                          

        Вода - это бесценный дар, данный людям самой природой. Родники пополняют реки, являясь самой устойчивой частью стока, благодаря им происходит перенос растворенных веществ, растения получают влагу и питательные соли. Воды родников принимают участие в формировании рельефа. Кроме того, родники - неоценимый  природный ресурс, самая ценная часть всего мирового запаса пресных вод.

        Жизнь и деятельность людей также связана с водой. Родники часто становятся местом проведения крещенских обрядов и молений в престольные праздники. Такие родники традиционно охраняются и обустраиваются.

        Актуальность проекта состоит в том, что исследование родников Людиновского района внесло весомый вклад в изучение природного наследия Калужской области и создании единой базы данных по родникам нашего региона.  

        Объектом нашего изучения является родник  «Засов поток» в д. Курганье Людиновского района.

Цель работы: комплексное исследование родника «Засов поток»

Задачи исследования:

1. Изучить  литературные источники по данной теме.
2. Провести гидрологические исследования водного объекта (родника).
3. Провести паспортизацию родника.
4. Провести акции по благоустройству.
5. Привлечь внимание к данной проблеме жителей села и получить помощь в ее решении.

        Место и время проведения исследований: д. Курганье Людиновского района Калужской области, май – сентябрь 2017 года

        Основой исследования стали методики и методы, позволившие обосновать предложенную гипотезу: 

• Метод анализа литературных и краеведческих источников.
• Методика описания родников и источников.
• Метод рекогносцировочного изучения и описания растительности.

                Новизна проекта: вопросы сохранения естественных выходов подземных вод в виде родников для данной территории ранее детально не изучались.

        Результаты исследования могут использоваться в курсе физической географии при изучении водных ресурсов, в  краеведении при изучении подземных вод своего региона, а также при изучении учебных курсов «Экология», «География».

1. Пресные подземные воды Калужской области

1. Родники

Естественные выходы подземных вод - родники являются истоками большинства ручьёв и малых рек, питают малые водоёмы, используются для водоснабжения. Распределяются родники на территории Калужской области неравномерно, что связано с геологическим строением территории. Древние долины создают благоприятные условия для питания и разгрузки подземных вод. Водосодержащими породами дочетвертичных водоносных горизонтов являются пески, известняки, доломиты. Количество вскрываемых в виде родников водоносных горизонтов уменьшается в направлении с севера на юг. Родники в бассейне р. Протвы и её притоков (Лужи, Дырочного, Истерьмы, Аложи) являются источниками водоснабжения мо многих деревнях и в некоторых городах (в Боровске и окрестностях - более 15 родников, в Малоярославце и пригороде - более 30, в районе Обнинска - 15, Жукова - 4). Естественные выходы подземных вод берут начало в балках, на склонах речных долин и ручьёв.

В бассейнах рек Протва и Нара дебиты родников колеблются от 0,02 до 3,0 л/сек, в отдельных случаях увеличиваясь до 10-15 л/сек (родники в д. Коллонтай и в л. Бородухино). Практически все родники - нисходящего типа. Единичные восходящие родники питаются водами нарского карбонатного горизонта^[1].

В районе г. Калуги в бассейнах рек Яченка, Терепец, Киевка, Калужка дебит родников изменяется от 0,01 до 1—1,5 л/сек, увеличиваясь до 10-15 л/сек. Большая часть родников - нисходящего типа.  

Естественные выходы родников в бассейне р.Угры и её притоков (Рессы, Течи, Извери, Шани) приурочены к склонам речных долин и ручьёв.  Дебиты родников из водно-ледниковых водоносных горизонтов обычно находятся в пределах 0,1-0,4 л/сек. У д. Поповка расположен уникальный выход подземных вод. Восходящий родник имеет дебит 200 л/сек.

В бассейне р. Жиздра естественные выходы подземных вод берут начало из 6 водоносных горизонтов. Дебиты родников из водноледниковых водоносных горизонтов обычно находятся в пределах 0,1-0,5 л/сек. Большая часть родников - нисходящие^[2].

В наибольшей степени  изучены родники в районах Калуги, Боровска, Обнинска, Малоярославца, тогда как источники удаленных районов практически не исследованы.

2. Состояние и использование пресных подземных вод.

Калужская область является достаточно обеспеченной ресурсами подземных вод. Прогнозные эксплуатационные ресурсы пресных подземных вод для основных эксплуатируемых водоносных горизонтов на территории области составляют 4491,6 тыс.м3/сут., что соответствует 4,38 м3/сут. на одного человека.

Средний модуль прогнозных эксплуатационных ресурсов по области составляет 1,74 дм3/с с км2. Степень разведанности прогнозных ресурсов пресных подземных вод невысокая и составляет 27%.

По состоянию на 01.01.2008г. на территории Калужской области разведано  122 участка месторождений пресных подземных вод с общим объёмом эксплуатационных запасов 1255,26 тыс. м3/сут., в том числе подготовленных к промышленному освоению в количестве 761,50 тыс.м3/сут^[3].

Данные о разведанных месторождениях пресных подземных вод на территории Калужской области различны в разных источниках, например, в Докладе о состоянии и об охране окружающей среды Калужской области в 2003 году упоминается о 64 месторождениях подземных вод и эксплуатационных запасах по ним 1247,3 тыс.м³/сут^[4]. Управление Росприроднадзора по Калужской области сообщает о  207 месторождениях пресных подземных вод, включающих 98 участков, с общими эксплуатационными запасами 1202,5 тыс. м 3 /сут., в том числе подготовленных к промышленному освоению - 716, 58 тыс. м 3 /сут^[5]. На официальном Портале органов власти Министерство природных ресурсов и экологии  Калужской области в 2015 году сообщает о разведанных 207 месторождений пресных подземных вод и 13 месторождений минеральных подземных вод^[6].

Кроме того, одно месторождение (Окское) расположено на территории Калужской и Тульской областей.   Эксплуатационные запасы, оцененные ГКЗ согласно протоколу № 4713 от 20.10.1965 в количестве 36,6 тыс. м3/сут  по промышленным категориям, полностью учтены на территории Тульской области.

Несмотря на значительное количество разведанных и учитываемых в государственном балансе месторождений подземных вод, актуальной проблемой остается рациональное использование подземных вод и обеспечение населения качественной питьевой водой.

Большая часть добываемых подземных вод – 61% - используется на хозяйственно-питьевое водоснабжение (из них лишь 5% для сельского населения),  19% - на производственно-техническое водоснабжение, 2% - на нужды сельского хозяйства, 7% - составляют потери и 11% - передается в другие субъекты Федерации.

Наиболее обеспечены эксплуатационными запасами подземных вод гг. Обнинск, Малоярославец, Балабаново, Боровск, Таруса, Козельск, Сухиничи, пгт. Воротынск, Детчино.

Крупными потребителями подземных вод на территории Калужской области  являются города Калуга и Обнинск, на водоснабжение которых  приходится 52% от используемых в области подземных вод.

Наряду с обеспечением населения питьевыми водами, в области освоен промышленный розлив пресных экологически чистых вод ООО «Белый колодец» (Жиздринский район), «Цветной колодец» (Думиничский район), ООО «Пирсен» (г. Людиново), ООО «Леамон» (г. Калуга).

1. Родник «Засов поток» д. Курганье Людиновского района

По родниковому районированию территория Людиновского района занимает юго-восток Калужской области и относится к юго-западной части Московского артезианского бассейна^[7].

Выходы подземных вод на поверхность и образование родников приурочены к водоносным пластам нижнего карбона и мелового времени^[8].

В большей части Людиновского района подземные воды находятся в отложениях мелового периода. Здесь подземные воды находятся в трещиноватых трепелах и опоках, а также в кварцево-глауконитовых песках. Воды этих горизонтов грунтовые, местами межпластовые, поэтому количество и обилие их различны. Глубина залегания от поверхности – 10-20 м. Воды меловых отложений наиболее широко распространены на всей восточной территории  района и на западе^[9].

В настоящее время в Людиновском районе известно около 30 источников. Многие источники  благоустроены и активно используются населением для хозяйственных нужд. Ранее учащимися нашей школы уже проводилась работа по исследованию родников, на 13 составлено полное и подробное описание. Результаты были освещены на научно-практической конференции «Молодость – науке» памяти А.Л. Чижевского в 2009 году^[10].

Есть родники неизвестные или вовсе заброшенные. Одним из таких источников является родник «Засов поток» в д. Курганье. Мы решили изучить этот родник, очистить, благоустроить и дать ему новую жизнь.

Родник «Засов поток» находится на северо-востоке д. Курганье в начале улицы Урицкого. Сам родник расположен на склоне глубокого оврага. Родник появился давно. Коренные жители деревни говорят, что еще прадеды рассказывали о целебных свойствах его воды. А называется он «Засов поток», так как вблизи источника проживало издавна, и по сей день семейство Засовых. Они-то и стараются поддерживать родник в чистоте, хотя сами из него не берут воду (имеют собственные колодцы). Но источник пользуется популярностью: сюда приезжают горожане за чистой ключевой водой.

Родник «Засов поток» выходит на поверхность спокойно и несет свои воды в близлежащее русло реки Болвы.  Мощность источника -  6л 220мл / мин, за час вытекает 373 л, а  в сутки почти 1 м³ воды (8 956л 800 мл) (Приложение III).    Нами проведен отбор проб  в сентябре. С помощью термометра измерили температуру воды в роднике (Приложение I), она составляет 9 градусов, что соответствует температурному стандарту от 7-12 градусов. Температура влияет на следующие процессы:

- на количество растворенного в воде кислорода (холодная вода содержит больше растворенного кислорода, чем теплая);                                                    

 - на скорость фотосинтеза водорослей и высших водных растений;              

- на скорость метаболизма всех водных организмов, вызывая большую или меньшую потребность в кислороде;  

- на чувствительность организмов к токсинам, паразитам и болезням.

Мы провели физико-химические измерения на местности (Приложение I), которые позволяют оценить качество воды только на данный момент, а также сделали биологическую оценку, позволяющую определить состояния водной экосистемы по растительному и животному населению водоема. Присутствие индикаторных видов растений или животных позволяет более глубоко судить о качестве воды в водоеме. (Приложение III).    

Оценка степени загрязнения водоема по составу живых организмов позволяет быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения и пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения.

Для изучения родника большое значение имеет перифитонные организмы (т.е. обрастатели), те, которые дают картину общего состояния воды за достаточно длительный промежуток времени.

К участку выхода родника примыкают насаждения из ивы и ольхи серой. В травяном ярусе преобладают виды влажного разнотравья: лабазник вязолистный, гравилат речной, лапчатка гусиная, щавель туполистный, хвощ и др.  

Обследуя дно родника (Приложение IV), мы обнаружили на илистом дне среди зарослей растений моллюски затворки, а также роющие личинки поденок, водный клоп, это говорит о том, что вода в родниках прозрачная, вкусная, очень чистая, полноценная, полезная для питья.

Санитарное состояние родника, а также окружающей ей территории удовлетворительное. Но есть смысл говорить о еще большем благоустройстве, чистоте ближайшей территории (Приложение II, IX).  

Исследование родника проводилось по методике описания родников и источников В.Д.Аверкиева, Ф.М. Баканиной (Приложение X)^[11]. Паспорт родника предложен Меленчуком В.В., кандидатом географических наук кафедры географии Калужского государственного университета.

Для исследования в лабораторных условиях мы взяли пробы воды непосредственно под струей.  Использовали емкости из прозрачного стекла (Приложение II).  

Для определения цветности (Приложение I)   использовали пробирки. На белом фоне при освещении сбоку и сверху видимой окраски не отмечено, что говорит о бесцветности воды. Сквозь цилиндр высотой 50 см шрифт высотой букв 3,5 мм свободно читается. Этот факт говорит о прозрачности жидкости. Запах воды не ощущается: ни при закрытой колбе, ни при нагревании. Осадок после суточного отстаивания не образовался.

В школьной химической лаборатории под руководством учителя химии Г.А. Анцуковой мы смогли определить активную реакцию (pH) воды из родника (Приложение VII). Многие биологические процессы нормально протекают только в узком диапазоне рН, поэтому резкие отклонения от нормы являются фатальными для отдельных особей. Активная реакция (рН) у питьевой воды должна быть в пределах 6,5-8,5. Сильно кислой считается вода, имеющая рН ниже 4, сильно щелочной - рН выше 10.

Водородный показатель рН воды из родника «Засов поток» составляет 6 единиц. Наши исследования были подтверждены лабораторными испытаниями №4201 от 2 октября 2017 года в филиале ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калужской области в Людиновском районе».

Методика проведения лабораторных исследований описана в учебно - методическом пособии «Школьный экологический мониторинг» (Приложение XI)^[12].                                  

 Комплексный  физико-химический и микро – биологический анализ проводили на базе лаборатории филиала ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калужской области в Людиновском районе» под руководством врача-лаборанта Эрматовой Юлии Павловны (Приложение VI).   В экспертном заключении по результатам лабораторных испытаний №4200 от 3 октября 2017 года указано, что проба №4200 «Вода из родника» в объеме проведенных испытаний соответствует требованиям п. 3.№ СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения», СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» (Приложение XIII, XIV).  

Результаты исследования воды родника «Засов поток» д. Курганье

Кроме физико-химических и микро-биологических исследований воды в роднике «Засов поток» мы произвели его очистку и прилегающей к нему территории от бытового мусора. Учащимися школы на уроках технологии были изготовлены скамейки и установлены рядом с родником, очищены дорожки, ведущие к источнику (Приложение VIII).    

О проделанной работе мы поделились с местными жителями деревни Курганье. Мы рассказали о хороших качествах  воды в роднике, протекающем в их населенном пункте, в листовках обратились с просьбой бережного отношения к родниковой воде (Приложение V, XII) и, по возможности, не загрязнять прилегающую территорию к источнику бытовым мусором.

Для учащихся школы также провели эколого-просветительские беседы о важности родников, целебных свойствах воды. Школьники получили буклеты, в которых освещена проблема нехватки воды и необходимости бережного отношения к ней (Приложение XV, XVI).

Наше исследование заинтересовало к.г.н. кафедры географии КГУ им. К.Э. Циолковского, члена Совета Калужского регионального отделения Русского географического общества Меленчука Виталия Игоревича, который дал ему высокую оценку (Приложение XVIII).

Заключение

        Итак, после изучения и исследования  родника «Засов поток» в д. Курганье мы можем подвести некоторые итоги.

1. Изучены литературные источники по данному вопросу.
2. Составлен паспорт  родника (Приложение 17).
3. Проведены физико-химический и микробиологический анализы воды.
4. Родник «Засов поток» очищен и благоустроен.

Как показал лабораторный анализ  воды, сделанный Филиалом ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калужской области в Людиновском районе» №4200 от 03 октября 2017 г., №4201 от 02 октября 2017 г., вода богата многочисленными микроэлементами при щелочной реакции и слабой (ниже1г/л) минерализации. Низким является содержание в ней нитратов и нитрит-ионов. Вода практически лишена органических загрязнений. Специфический состав воды в источнике препятствует также её загрязнению микроорганизмами. В ходе поставленного в лаборатории опыта их культура была высеяна  в пробу воды, взятой из источников. Как правило, в подобных случаях спустя несколько дней в пробах отмечается быстрое увеличение количества микроорганизмов, здесь же наблюдалось их сокращение.

Мы провели сравнительный анализ проб воды  с государственным стандартом качества воды и пришли к выводу, что вода в родниках действительно соответствует государственному стандарту качества^[13].

        Согласно проведённому рекогносцировочному и общему обследованию, мы сделали вывод, что состояние источника «Засов поток» хорошее:

• Родник имеет ценные питьевые качества;
• В районе родника широкое видовое разнообразие растительности (17 видов травянистых растений и два вида древесных);
• Частично благоустроена территория вокруг родника;
• Отсутствие бытового мусора в пределах источника.

В перспективе мы продолжим исследования водных источников на территории Людиновского района и эколого-образовательную деятельность среди учащихся школы.

Литература

1. Атлас Калужской области. Комитет по геодезии и картографии Министерства экологии и природных ресурсов Российской Федерации. – Москва, 1992.
2. Боголюбов А.С., Засько Д.Н. Методика рекогносцировочного обследования малых водоемов. – Москва, 1998.
3. География Калужской области: учебное пособие / Сост. К.В. Пашканг. - 3-е изд. с измен. Тула. Приокское кн. изд-во, 1989. – 119 с., с ил.
4. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Калужской области в 2003 году. – Калуга, 2004. – с.14-15
5. Кузнецов Н.Г. Людиновский район: экономико-социально-демографическое исследование. Учебное пособие для учащихся средних школ и средних специальных учебных заведений Людиновского района Калужской области. – 2003, - 318 с., ил., схемы, фотографии.
6. Методы гидрологических исследований. Сост. А.С. Боголюбов (по материалам М.А. Андреевой, В.А. Дзиковича, В.Т. Дмитриевой, Н.П. Матвеева, 1991). Москва, Экосистема, 1996
7. http://www.prirodnadzor.kaluga.ru/vodopolz.htm Управление Росприроднадзора по Калужской области
8. http://geocentr-msk.ru ОАО «Геоцентр – Москва»
9. http://admoblkaluga.ru/sub/ecology/subsoil_use/
10. Меленчук В.И. Естественные выходы подземных вод Калужской области: изученность, состояние и перспективы использования // Вопросы археологии, истории, культуры и природы Верхнего Поочья: Материалы XII Всероссийской научной конференции. Калуга, 3-5 апреля 2007 г. Калуга: Издательтство «Полиграф-Информ» - 2008 с. 379-382.
11. Учебно-методическое пособие «Школьный экологический мониторинг» под ред Т.Я.Ашихминой, 2000г.
12. Чижевский А.Е. Я познаю мир. Экология: энцикл. – М.: АСТ: Астрель, 2006.