Состав рапы и грязи озера Малое Яровое

                                           СОДЕРЖАНИЕ

1.ВВЕДЕНИЕ____________________________________________________2

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ____________________________________________4

 2.1 Методика работы_____________________________________________4

2.2Материалы исследований_______________________________________5                

2.2.1 Природно-климатическая характеристика района озера Малое Яровое_5

2.2.2 Характеристика основного состава озера – рапы и грязи____________  6

2.3Результаты исследований_________________________________________6

3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ_________________________________________________12                                                           4.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ_________________________________________14

5.Приложение____________________________________________________15

                                                 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность выбранной темы.                                                                                                                                                        Рапа (сильноминерализованный раствор) и грязь озера являются лечебными, как и у озера Большое Яровое. В городе Яровое открыта современная грязелечебница, но с 1985 г. грязь в лечебницу завозят из озера Малое Яровое, поэтому мы решили изучить и исследовать состав данного озера, чтобы узнать почему. По заключению ученых, грязь озера Малое Яровое обладает высокими целебными свойствами и не уступает грязям курортов Одессы, Саки.

Цель: исследовать состав рапы и грязи озера Малое Яровое и сравнить с данными по озеру Большое Яровое.

Задачи:  

1. Взять на анализы рапу и грязь из озера Малое Яровое.                                                                                                                                                              2. Провести анализы и сравнить их с данными по озеру Большое Яровое.                                                                                                               3.Сделать выводы о том, почему в грязелечебнице используется рапа и грязь озера Малое Яровое.                                                                                                                          

  Гипотеза: По составу минеральных солей озеро является хлоридно-сульфатно-натриевым и содержит сульфидные высокоминерализированные грязи, поэтому высокая концентрация солей в озерной рапе создает благоприятные условия для активных процессов грязеобразования.

  Объект исследования: озеро Малое Яровое.                                                                    

Предмет исследования: рапа и грязь озера Малое Яровое.

Место и время исследований: исследования проводились с июня по сентябрь 2014 года на озере Малое Яровое и в химической лаборатории г. Яровое.

Новизна работы: До настоящего времени никто в школах города не занимался изучением состава рапы и грязи озера Малое Яровое.

Практическая значимость: Данная работа позволяет расширить знания об озере Малое Яровое, его лечебных свойствах и использовании его как рекреационный ресурс.

Методы исследований:  Для выполнения работы были использованы следующие методы:                                                                                                        1) изучение архивных данных;                                                                                                                                                                                                     2) исследовательский;                                                                                                                                                                                                                    3) сравнительно-аналитический;                                                                                                                                                                                                4) метод наблюдения;                                                                                                                                                                                                                 5) методы математической статистики.    

Озеро Малое Яровое расположено в западной части Кулундинской равнины Алтайского края. В силу специфических естественно-географических условий (большое количество бессточных котловин, близкое залегание к поверхности уровня грунтовых вол, превышение испарения пал осадками и др.) Озеро расположено в центральной части Кулундинской аллювиальной равнины, у восточной границы Алтайского края. Озеро Малое Яровое - небольшое по размерам (площадь водного зеркала составляет 35,2 км², средняя глубина – 2,8 м, максимальная – 5 м), имеет глубокую округлую котловину правильной формы, бессточное. Берега крутые и обрывистые, их высота от 2 до 6 м, часто прорезаны короткими оврагами. Дно песчаное, мощность иловых отложений 0,1-0,2 м. Озеро бессточное. Вода озера соленая и представляет собой сульфатную рапу. [3]  По составу минеральных солей озеро является хлоридно-сульфатно-натриевым. Есть предположение, что это остаток древнего моря Тетис.  Озеро окружено плоской равниной, на которой практически нет деревьев. Это замкнутый, без внешних притоков и бессточный горько-соленый водный рапной бассейн; подпитывается он подземными ключевыми источниками. Берега озера высокие, южная и юго-западная части изрезаны оврагами. Концентрация соли во многих озерах настолько велика, что вода выталкивает человека на поверхность и поддерживает, словно неведомая сила. Выходя, из озера на коже остаётся тонкий, едва заметный беловатый слой соли, из-за чего у многих возникает ошибочное мнение, что в такой среде не может выжить ни одно существо. Но это не так, в озере очень даже хорошо живется удивительным существам нареченными  Artemia Salina (Артемия Салина). В озере обитает членистоногий рачок Artemia salina, жизнедеятельность которого активизирует собственную грязевую микрофлору, формирует биологические свойства грязей; рачок выполняет роль «санитара» в озерах против условно-патогенных бактерий. Добыча рачка в промышленных количествах недопустима. [7]  Членистоногий рачок Артемия Салина относится к классу ракообразных семейства членистоногих раков. Количество рачков в соленых минерализованных озерах может достигать огромной цифры (до 1600 рачков на 1 кв.м.) и в течение летнего периода дает несколько поколений особей. Рачки способны в себе концентрировать жировые капли и химические элементы: железо, медь, марганец, ванадий, титан, свинец, серебро и др. Рачок является носителем соединений, синтезирующих органические вещества, формирующие при отмирании лечебную грязь соленого озера. Ежегодные поступления органических веществ в озеро из биомассы гидробионтов, в том числе рачка Артемия Салина, достигает 5-7 тыс. тонн. Но, к сожалению, они не могут долго жить. Отмирающие тельца рачков накапливались столетиями на дне озера, вперемешку с илом и солью, и образовали толстый слой грязи, обладающей лечебными свойствами. Образовавшаяся грязь имеет целебные свойства. Рапа и грязь с озера обладают редчайшими свойствами.  Надежда на выздоровление  появляется даже у тех людей, которые уже давно отчаялись. Происходит это благодаря необыкновенному составу рапы и целебных грязей. Полезные вещества проникают глубоко в организм, усиливают приток крови. Вследствие  этого, происходит восстановление тканей и вывод из организма продуктов, которые вызывают воспалительные процессы. Вода в озере насыщена бромом, поэтому,  даже прогулки вдоль берега,  действуют умиротворяющее и улучшают настроение, а заодно,  у вас будет возможность насладиться роскошными пейзажами. [4]  
По составу горько-соленой минерализованной воды и иловых грязей, по комплексу лечебного воздействия,  озеро схоже с курортами Крыма и Кавказа и во многом аналогично знаменитому Мертвому морю. Несколько десятилетий здесь работают единственная в Сибири и на Дальнем Востоке бальнеологическая больница «Озеро Яровое» и санаторий-профилакторий «Химик», объект пристального внимания всех предприятий Сибири, заботящихся о здоровье своих сотрудников. Список болезней, с которыми успешно борются врачи и природа в тесном содружестве, буквально скопирован из медицинской энциклопедии от А до Я: заболевания опорно-двигательного аппарата, нервной системы, сердечно-сосудистой системы, кожные, гинекологические… Жаркий и сухой климат способствует лечению и профилактике заболеваний органов дыхания. Исцеление в Яровом многие называют чудом, а статистика сухо констатирует: эффект лечения составляет 96%.[6]  

                                        ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ                                                                                         

                                         2.1 Методика работы                                                                                                                                                                                      

Методика работы: Были определены цели и задачи работы, изучена литература по теме. Осуществлён забор рапы и грязи из озера, проведены исследования. Основные результаты исследования фиксировались в таблицу, сделаны обобщения и выводы. Пробы воды отбирали в пластиковые бутылки. После отбора воду фильтровали через мембранные фильтры с целью раздельного определения растворенных и взвешенных форм микроэлементов. Фильтрат для последующего определения в нем тяжелых металлов консервировали азотной кислотой. Донные отложения отбирали в прибрежной части. Сбор рачка Artemia salina проводили руками, процеживая воду через марлю. Сырые пробы мезопланктона высушивали до воздушно-сухого состояния и в таком виде доставляли в лабораторию в г.Яровое. Общий  химический  состав воды  определяли  в  нефильтрованных  пробах по методу ХПК – химическое потребление кислорода в воде в открытых водоёмах, в рапе, в сточных водах на спектрофотометре.  Количественный химический анализ и микробиологические исследования грязи проводились на универсальном спектрометрическом комплексе альфа-, бета- и гамма- излучения в сосуде Маринэлли.

                             2.2 МАТЕРИАЛЫ  ИССЛЕДОВАНИЙ                                                              

2.2.1 Природно-климатическая характеристика района озера Малое Яровое

Малое Яровое находится в Славгородском районе, в 31,5 км. от Славгорода, северо-восточнее озера Большое Яровое. Ближайший населенный пункт село Владимировка находится в 2,5 км от озера. Село небольшое, практически не готово к размещению отдыхающих. От г. Славгорода до с. Владимировка  29 км.  Климат района озера тесно связан с физическими свойствами суши, которая сильно прогревается летом и быстро охлаждается зимой. С севера в этот район легко вторгаются массы холодного воздуха, а с юга из степей и полупустынь Казахстана и Средней Азии - теплые воздушные потоки. Вследствие этого климат Кулундинской степи резко континентальный. Здесь наблюдается продолжительная (до 5 месяцев) суровая зима и жаркое сухое лето. Переходные периоды – весна и осень – непродолжительны и характеризуются неустойчивой погодой. Отмечаются значительные годовые и суточные колебания температуры воздуха, пониженное количество годовых осадков и большое количество солнечного света. Летом нередки суховеи, а зимой – снежные бури. Продолжительность теплового периода с устойчивой плюсовой температурой составляет в среднем 190-200 дней. Теплый период начинается 10-15 апреля и заканчивается 23-27 октября.

                      2.2.2 Характеристика основного состава озера – рапы и грязи

Рапа – это насыщенный раствор содержащихся в нем разнообразных солей. В солевом растворе рапы Ярового обнаружено содержание борной кислоты (42,58 мг/литр), кремниевой кислоты (10,4 мг/литр) и большой количество брома (325 мг/литр). Концентрация солей в летнее время составляет 120 г/литр. Озерная рапа горько-соленая на вкус, по составу хлоридная магниево-натриевая, со слабощелочной реакцией водной среды. Высокая концентрация солей в озерной рапе, достигающая в летнее время 120г/л, создает благоприятные условия для активных процессов грязеобразования. Грязь озера используется в лечебных целях. По составу минеральных солей озеро является хлоридно-сульфатно-натриевым и содержит сульфидные высокоминерализированные грязи. Вода на Малом Яровом очень чистая и более соленая, чем на озере Большое Яровое. Грязь озера используется в лечебных целях. Лечебная грязь применяют при артрозах, артритах, деформациях суставов, при спаечных процессах в брюшной полости, и в малом тазу. В гинекологии грязь используется для лечения хронического эндометрита, нарушений менструального цикла, бесплодия, привычного невынашивания беременности. В андрологии грязь озера применяют для лечения хронического простатита, сексуальных расстройств. Грязь также оказывает обезболивающее, противоотечное и рассасывающее действие. Но не нужно забывать, что лечение грязью имеет противопоказания. Поэтому перед применением нужно обязательно получить консультацию врача. В городе Яровое открыта современная грязелечебница, где функционирует пять отделений: неврологическое, терапевтическое, хирургическое, гинекологическое и кожное. С 1985 г. грязь в лечебницу завозят из озера Малое Яровое. По заключению ученых, грязь озера Малое Яровое обладает высокими целебными свойствами и не уступает грязям курортов Одессы, Саки. Однако грязь не может использоваться в грязелечебнице без предварительного самоочищения и стерилизации.                                                             

                          2.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Рапа озера (минерализованная вода) представляет собой среду, в которой протекают процессы разрушения биологических веществ. Пробы воды отбирали в пластиковые бутылки. Она бесцветна, не имеет запаха, горько- соленая на вкус. Вода прозрачная, без посторонних примесей и взвесей. В воде присутствует «Artemia Salina» Общий  химический  состав воды  определяли  в  нефильтрованных  пробах по методу ХПК – химическое потребление кислорода в воде в открытых водоёмах, в рапе, в сточных водах на спектрофотометре.  

                                                                                                                                                                                   Таблица 1

После отбора воду фильтровали через мембранные фильтры с целью раздельного определения растворенных и взвешенных форм микроэлементов. Фильтрат для последующего определения в нем тяжелых металлов консервировали азотной кислотой.

Таблица 2

                                                                                                                                                                                                                                     Количественный химический анализ и микробиологические исследования грязи проводились на универсальном спектрометрическом комплексе альфа-, бета- и гамма- излучения в сосуде Маринэлли.

                    Количественный химический анализ                                                               Таблица 3

                 Микробиологические данные                                                                                                Таблица 4

В городе Яровое открыта современная грязелечебница, но с 1985 г. грязь в лечебницу завозят из озера Малое Яровое. Данные по озеру Малое Яровое сравнили с данными по озеру Большое Яровое. Химический состав (содержание главных ионов и микроэлементов) в рапе оз. Малое Яровое и оз. Большое Яровое  представлены в таблице Ионный и микроэлементный состав рапы озер Кулундинской степи  Алтайского края                                                                                                              

Таблица 5                                                                          

Воды озера Большое Яровое по классификации О. А. Алёкина [1] относятся к хлоридному классу группы натрия, тип III (Cr > Na) . Среди ионов преобладают Cr и Na. Характерной особенностью является превышение Mg над Ca. Анализ состава рапы позволяет отметить, что в оз. Малое Яровое минерализация почти в 2 раза превышает данные по озеру Большое Яровое, особенно таких ионов и микроэлементов  как нитраты, сульфаты, хлориды, натрия и калия. Более подробно остановимся на формах ртути, так как она является основным загрязнителем экосистемы оз. Большое Яровое. Ртуть является типичным комплексообразователем и мигрирует в виде комплексных соединений с Cr, Br, J, HS, S,  которые обусловливают повышенную ее доступность для биологических объектов и, в частности, для галофильного  рачка Artemia Salina. В оз. Большое Яровое в зоне непосредственной близости к химкомбинату ОАО «Алтайхимпром»,  обогащенность мезопланктона ртутью возрастает в 5-10 раз по сравнению с таковой в озере Малое Яровое, что очевидно, указывает на техногенную природу высоких концентраций ртути в Artemia Salina. Накапливаясь столетиями, тельца рачков вперемешку с илом и солью образуют на дне озера толстый слой лечебной иловой грязи. Рачок является фильтратором, поэтому может накапливать в себе тяжёлый металл ртуть.  Содержание ртути невысокое, но, тем не менее, это свидетельствует о существующей потенциальной опасности данного элемента для экосистемы  озера.   Основными      источниками поступления техногенной ртути в озеро, по нашему мнению, являются береговые отвалы твердых отходов комбината особенно в период снеготаяния, что согласуется с данными других исследователей [5] 

                                                     ЗАКЛЮЧЕНИЕ

                                                      ВЫВОДЫ

1.Анализ состава рапы позволяет отметить, что в оз. Малое Яровое минерализация почти в 2 раза превышает данные по озеру Большое Яровое, особенно таких ионов и микроэлементов  как нитраты, сульфаты, хлориды, натрия и калия.

2.В оз. Большое Яровое в зоне непосредственной близости к химкомбинату ОАО «Алтайхимпром»,  обогащенность мезопланктона  ртутью возрастает в 5-10 раз по сравнению с таковой в озере Малое Яровое, что очевидно, указывает на техногенную природу высоких концентраций ртути в Artemia Salina.

3. Тельца рачков вперемешку с илом и солью образуют на дне озера толстый слой лечебной иловой грязи. Рачок является фильтратором, поэтому может накапливать в себе тяжёлый металл ртуть, поэтому грязь в лечебных целях используется только из озера Малое Яровое.                                                                                                                      

Причудливые формы кристаллов соли в озерных впадинах наводят на мысль, что ничто живое не может обитать в соленых водах озер. Но это нормальная среда обитания для мелких рачков артемии. В такой мертвой, на первый взгляд, среде живет членистоногий рачок Artemia Salina (Артемия Салина). Эти рачки размером с булавочную головку могут за летний сезон давать 3-4 поколения особей. Ежегодные поступления органических веществ в озеро из биомассы гидробионтов, в том числе рачка Артемия Салина, достигает 4-7 тыс. тонн. Век Artemia Salina недолог. Накапливаясь столетиями, тельца рачков вперемешку с илом и солью образуют на дне озера толстый слой лечебной иловой грязи. Эта грязь богата водорастворимыми солями и в ее состав входит относительно малое количество органических веществ. Также она содержит сульфиды железа черной окраски и имеет консистенцию, напоминающую пластилин. После высыхания становится серо-пепельного цвета. Иловая грязь озера состоит из мелких частичек, мазеподобной консистенции, черного цвета, однородной, с запахом сероводорода. При высыхании она приобретает серо-пепельный цвет. Рачок является фильтратором, поэтому может накапливать в себе тяжёлый металл ртуть. Содержание ртути невысокое, но, тем не менее, это свидетельствует о существующей потенциальной опасности данного элемента для экосистемы  озера Большое Яровое. Концентрация ртути в озере Малое Яровое намного ниже, а рачка  Artemia Salina в два раза выше, поэтому лечебную грязь в бальнеологическую больницу «Озеро Яровое» и санаторий-профилакторий «Химик», в грязелечебницу  с. Знаменка привозят из озера Малое Яровое. По составу минеральных солей озеро является хлоридно-сульфатно-натриевым и содержит сульфидные высокоминерализированные грязи. Вода на Малом Яровом очень чистая и более соленая, чем на озере Большое Яровое. На берегу озера в конце июня и до конца июля стоит палаточный лагерь. Также каждое лето стихийно возникает лагерь автотуристов, приехавших отдохнуть и подлечиться грязями соленого Малого Ярового озера.

                   ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.Проводить разъяснительную работу с населением по информированию о составе рапы и значении грязи озера Малое Яровое;

2.Рекомендовать администрации г. Славгорода обустроить берег озера с целью использования денежных средств   в казну города.

                                    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Гидрометеоиздат,1970. - 228 с

2.Гидрогеология Кулунды и прилегающих районов / Под ред. Д.И. Абрамов. С.Г. Бейрома. - Новосибирск: Изд-во Наука, 1965. - 145 с.

3.Жемеров, В. Яровое / В. Жемеров. – Барнаул : ОАО «Алтайский полиграфический комбинат», 2003. – 224 С.

4.Кочарян   А.Г.,  Морковкина  И.K.,  Сафронова  К.И.   Поведение  ртути в водохранилищах и озерах // Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Аналитический обзор. Часть III. Закономерности миграции и региональные особенности. - Новосибирск: Изд-во ГПНТБ СО АН СССР, 1989. С 88-117.

5.Темерев С.В., Галахов В.П., Эйрих А.Н., Серых Т.Г. Особенности формирования химического состава снегового стока в бессточной области Обь-Иртышского междуречья // Химия в интересах устойчивого развития, 2002. № 10. С 485-496

6.Тронова, Т. М. Оценка качества лечебных факторов озер Большое и Малое Яровое Алтайского края и их рациональное использование / Т. М. Тронова, Н. Г. Сидорина, О. В. Арсеньева // Известия Бийского отделения Русского географического общества. – Бийск, 2005. – Вып. 25. – С. 77–79.

6.Филатов К.В. Особенности химического состава подземных вод Алтайского и их связь с поверхностными водами. - М.: Наука, 1961. - 82 с.

7.Эколого-геохимическая оценка соляных озер Алтайского края / Г. А. Леонова и др. // География и природные ресурсы. – 2007. – № 3. – C. 51–59.