Водные объекты рабочего поселка под контролем юных исследователей
Давыдова Ирина Леонидовна
учитель химии в МОУ Юго-Камская СОШ Пермского края
Под моим руководством в нашей школе проводится курс по выбору «Юный исследователь». Цель курса: развитие интереса и мотивации к занятию проектно-исследовательской деятельностью. Программа курса рассчитана на учащихся 6-7 классов, желающих заниматься проектно-исследовательской деятельностью. Предполагается, что в начале курса дети знакомятся с основами работы над учебно-исследовательским проектом, собирают теоретический и фактологический материал, а основную работу проводят вовремя учебного года.
Пермский край - самая обеспеченная водными ресурсами уральская территория. Но состояние водоемов Прикамья и качество воды в них зачастую вызывает опасения. Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Поэтому важным становится изучение воды в поселениях школьниками через экологические проекты. В нашем случае их три:
1. «Влияют ли биологические очистные сооружения на качество воды в реки ЮГ?»
В поселке Юго-Камский есть биологические очистные сооружения (БОС), на которые поступают как хозяйственно-бытовые сточные воды от населения, так и стоки предприятий посёлка (см. карту-схему 1).
Карта-схема 1
С очистных сооружений загрязнения сбрасывают в реку Юг.
Нас заинтересовало, как БОС справляются с очисткой сточных вод. Мы решили сравнить качество воды, прошедшей через очистные сооружения, а также качество воды в реке Юг выше и ниже сброса сточных вод.
Цель работы - сравнить физические и химические показатели воды реки Юг ниже и выше сброса сточных вод и сточные воды, сбрасываемые в реку. В работе были поставлены следующие задачи: изучение процесса очистки сточных вод, отбор проб воды для исследования, анализ физического и химического состава воды реки Юг, сточных вод, практически ознакомиться с методами определения прозрачности, цвета, запаха, pH, сульфидов, железа никеля, меди.
Объектом исследования является река Юг. Предмет исследования - сточные воды, вода водоема.
В помощь курсу завуч нашей школы выдала комплект оборудования для лаборатории «Юный химик» и тест-комплект для определения общей жесткости воды НПО ЗАО «Крисмас+». Эти комплекты расширили наши возможности по исследованиям.
Определение содержания сульфидов, железа, никеля и меди в пробах сточных вод проводили с помощью тест – системы ЗАО «Крисмас+. Проведенное исследование показало, что качество сточных вод по некоторым показателям (прозрачность, сульфиды, железо) не соответствует нормативам, иногда даже превышает их в несколько раз. Сульфиды и железо вместе образуют сульфид железа. Это соединение придает воде черный цвет и говорит о том, что в сточных водах происходит процесс гниения. Сульфиды — сильный нервный яд, их наличие в стоках не допускается. Медь и никель не были обнаружены. Из результатов анализов был сделан вывод, что сточные воды загрязнены химическими веществами. Концентрация их превышает нормы ПДК в несколько раз.
Ребятам очень понравилась и запомнилась работа с тест-системами по определению тяжелых металлов (см. фото1-4).
Фото 1
Фото 2
Фото 3
Фото 4
Очень удобно, информативно и доступно для понимания с учетом, что дети еще не проходили предмет «Химия». Все же количественный анализ определения химических веществ в воде для детей данного курса был бы сложен и непонятен.
Все эксперименты со сточными водами были оформлены в исследовательскую работу «Оценка качества сточных вод, сбрасываемых с очистных сооружений п. Юго-Камский в реку Юг». Эта работа была представлена на 32 районном конкурсе исследовательских работ учащихся, где получила сертификат участника, была отмечена в муниципальном этапе Всероссийского конкурса «Зеленая планета – 2012».
2. «Какую воду мы пьем?»
Следующий вопрос, который возник у детей - какую воду они пьют. Цель исследования – проверить, пригодна ли для питья водопроводная вода в поселке Юго-Камский. В пробах питьевой воды нам нужно было определить органолептические и некоторые физико-химические характеристики воды, оценить качество воды по изученным показателям.
Объектом исследования была питьевая вода из-под крана. Ребята взяли пробы воды из школьной столовой, некоторые принесли воду из дома (см. фото 5).
Фото 5
Были исследованы органолептические свойства воды: мутность, цветность, прозрачность, запах, вкус и доступные физико-химические характеристики: температура, рН, железо (определение проводилось с помощью тест-системы НПО ЗАО «Крисмас+) и жесткость (определение проводилось при помощи полевого комплекта НПО ЗАО «Крисмас+»).
Исследование питьевой воды не выявило отклонений от нормы по трем органолептическим характеристикам: цветности, мутности, прозрачности. Периодически неодобрительный отзыв о воде вызывает хлорный запах (3 балла) и привкус хлора (4 балла). Железо в воде не было обнаружено. Питьевая вода в поселке имеет среднюю жесткость.
Из ознакомительных опытов у нас родилась исследовательская работа «Доступные методы определения качества питьевой воды». Эта работа была представлена на 32 районном конкурсе исследовательских работ учащихся, где заняла диплом 2 степени, победила в муниципальном этапе Всероссийского конкурса «Зеленая планета – 2012», получила грамоту в краевом конкурсе «Чистая вода - 2012».
3. «Святой источник»
После учебного 2011 – 2012 года при школе была организована летняя площадка. У меня набралась группа ребят, большинство которой составляли дети из «Юного исследователя». Была разработана программа по исследованию родника «Святой источник» (родник находится в 2 км от поселка Юго-Камский вблизи автотрассы), в которой мы начали системное изучение данного подземного источника (см. карту-схему 2).
Карта-схема 2.
Состояние родников в Пермском крае крайне неблагоприятно. На территории Перми практически не осталось безопасных источников ключевой воды. Причина проста - все родники находятся в зоне жилой застройки и промышленных предприятий. В воду попадают бытовой мусор и ядовитые выбросы предприятий.
Родники — это риск заразиться инфекционными заболеваниями, получить отравление нитратами или тяжелыми металлами.
Качественная родниковая вода может быть только в роднике, находящемся в лесопарковой, лесной местности, где нет промышленных объектов, не ведутся сельскохозяйственные работы, вдали от автомагистралей и крупных поселений.
Цель исследования: комплексная оценка состояния родника «Святой источник», используемого населением для питьевых целей. Была изучена история, географическое положение родника, дебит, его растительность и животный мир, и, конечно же, его физико-химические свойства. Во время летнего лагеря нами дважды были взяты пробы воды из родника для проведения наших исследований (в сухую погоду и после дождей). Непосредственно на месте проводилось определение жесткости воды при помощи полевого комплекта НПО ЗАО «Крисмас+». Очередной раз дети оценили простоту и доступность проведения этого анализа. Ребятам настолько понравилось проведение этого опыта, что мы проверили жесткость практически во всех источниках воды в нашем поселке: пруд, частные скважины, мелкие речушки.
В исследуемом нами роднике мы определили цветность, мутность, прозрачность, запах. И снова, с помощью нашей любимой тест-системы мы исследовали наши пробы воды на нитраты, железо общее, никель, медь, которые в нашем роднике не были обнаружены. Проведенные нами эксперименты легли в основу новой исследовательской работы «Исследование «Святого источника». Работа стала дипломантом 2 степени на 33 районном конкурсе учебно-исследовательских работ учащихся, а также призером 17 краевого конкурса «Чистая вода-2013», была награждена дипломом призера регионального конкурса исследовательских работ учащихся «Первые шаги» 2012-2013 гг., отмечена грамотой на 2 краевом конкурсе учебно-исследовательских работ «Муравьишка».
Наш поселок состоит в основном из частного сектора, население которого использует для бытовых и хозяйственных нужд воду из родников. На территории нашего населенного пункта их около десятка. Родники находятся в разных районах поселка (см. карту-схему 3).
Карта-схема 3
Все они разного типа. Детей заинтересовало, чем отличается вода в родниках, ее физико-химический состав. Поэтому лето 2013 года мы посвятили исследованию родников. Ребята провели ряд экспериментов с тест-системами НПО ЗАО «Крисмас+», которые они выполняли ранее, а также исследовали органолептические свойства воды из родников.
В наших планах на будущее провести эксперименты водой из родников в зимнее время года, сравнить результаты исследований с данными, полученными летом. Все результаты нашей работы трансформируются в новую исследовательскую работу (с названием пока не определились).
Наш курс «Юный исследователь» подразумевает проведение опытов (см. фото 6), экспериментов, а затем написание исследовательских работ.
Фото 6
Моей основной задачей было привлечь детей и пробудить в них интерес к исследовательской деятельности на доступном уровне. И комплект оборудования для лаборатории «Юный химик» и тест-комплект для определения общей жесткости воды НПО ЗАО «Крисмас+» стали оптимальным решением для достижения наших целей.