Определение химических свойств речных вод Воронежской области

МОСКОВСКИЙ КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение гимназия № 1526

УТВЕРЖДАЮ

Директор ГОУ гимназия № 1526

_____________ /Т.Г. Болдина/

«___»_____________2005 г.

РЕКЛАМНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Исследовательская работа на тему:

«Определение химических свойств речных вод Воронежской области»

.32453246.00024-01 99 01

Листов 14

Разработчики:

______________________/И.А. Черемухина/

______________________/И.М. Семчук /

04.02.2005

<пусто>

Введение
Исследовательская работа посвящена изучению и определению химических свойств речных вод Воронежской области. Данные исследования проводились мной с 3 по 11 июня в 2003 и 2004 годах.

Место проведения исследования: восточная часть Воронежской области, Борисоглебский район, государственный природный историко-археологический музей-заповедник «Дивногорье», государственный Хопёрский заповедник и посёлок Чигорак (приложение №1).

Объекты исследования: река Тихая Сосна, река Ворона, река Хопёр (приложение №2).

Цель работы: выявление изменений количественных показателей химических веществ в водах речных природных комплексов Воронежской области в 2004 году по сравнению с данными 2003 года.

Рабочая гипотеза:

Я предполагал, что в водах рек Воронежской области не будет превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) химических веществ, так как исследуемые мной участки водных объектов расположены в природоохраняемых территориях и территориях, неподвергающихся сильному антропогенному воздействию.

Задачи: 1 – выявление наличия химических веществ (PH, Феррум(III), Феррум(II), Сульфид, Нитрат, Активный хлор) в речных системах: Тихая Сосна, Ворона, Хопёр;

2 – соотнесение полученных данных с ПДК этих веществ в воде;

3 - сравнение показателей химических свойств воды речных систем за 2003 и 2004 годы.

Методы:

выбор репрезентативных объектов для исследования;
проведение полевых исследований на разных реках Воронежской области;
обработка материалов полевых исследований;
анализ полученных результатов.

Для выполнения поставленных целей я проанализировал научную литературу по данной теме; изучил методику отбора проб воды; провел исследования на местности. На основе полученных результатов мной была составлена таблица и сделаны выводы.
Краткая характеристика речных систем Воронежской области
Воронежская область расположена на юго-востоке европейской части России между 49˚09΄ и 52˚06΄с.ш. и 38˚09΄ и 42˚55΄ в.д. на стыке Среднерусской и Калачской возвышенностей и Окско-Донской равнины.

Среднерусская возвышенность заходит в пределы области своими восточными склонами и занимает её западную, правобережную часть, ограниченную долиной реки Дон.

Вся Воронежская область расположена в бассейне реки Дон, который является основной рекой области и пересекает её с северо-запада на юго-восток на протяжении более 600 км.

Все реки Воронежской области относятся к бассейну Дона, большинство крупных рек являются его притоками. Правые притоки - Веруга, Девица, Потудань, Тихая Сосна, Чёрная Калитва, Богучарка - обладают значительным падением и текут в глубоко прорезанных долинах. Левые притоки - Ворона, Якорец, Битюг, Середь, Подгорная и другие - имеют широкие, с хорошо развитыми поймами, долины и извилистые русла. На северо-востоке области протекает река Хопёр с притоками, главным из которых является в Воронежской области река Ворона. Реки в Воронежской области равнинные, характеризуются медленным и спокойным течением, обильным отложением в русле наносов, образующих многочисленные мели, перекаты, косы, острова, меандры. Весной происходит мощный подъём воды. Дон и его притоки имеют преимущественно снеговое питание, что обуславливает ярко выраженное весеннее половодье и низкие зимние и летние межени. Многолетние колебания уровня в Доне свыше 10 м. У реки Ворона около 4 м., а у реки Хопёр – 6-8 м.

Густота речной сети в Воронежской области 268 м. на 1 км².

Замерзают реки в последней декаде ноября, вскрываются в конце марта, начале апреля. Продолжительность ледостава в днях изменяется от менее 120 дней на юге – до 130 дней и более на юго-востоке.

Малые реки Воронежской области широко используются для энергетических и ирригационных целей. На многих реках (Битюг, Потудань, Подгорная и др.) построены плотины, превратившие их в системы водохранилищ.

Исследования химических свойств воды

Работы по исследованию химических свойств воды проводились как в полевых, так и камеральных условиях, по следующему плану:

Отбор проб воды;
Исследование химических свойств воды (показатели: PH, Феррум(III), Феррум(II), Сульфид, Нитрат, Активный хлор).
Составление сводной таблицы «Сравнительная характеристика химических свойств воды речных систем Воронежской области»;

4. Построение диаграммы «Показатели химических веществ в водах речных систем Воронежской области».

Формулировка выводов.

Отбор проб воды и исследования химических свойств воды я проводил по методике Муравьева А.Г., Даниловой В.В., Смолева Б.В., Лавриненко А.А.
Методика измерения химических свойств воды

(авторы: Муравьев А.Г., Данилова В.В., Смолев Б.В., Лавриненко А.А.)

Берём пробу воды из водоёма.
Отрезаем небольшую полоску от индикаторной ленты и опускаем в воду с помощью пинцета.
Опускаем с помощью пинцета отрезанный участок полоски в анализируемый раствор и выдерживаем его до тех пор, пока текстильная основа участка полностью не пропитается.
Отмечаем время пуском секундомера сразу после полного смачивания основы участка анализируемым раствором.
Выдерживаем смоченный участок в течение определённого времени.
Определяем концентрацию контролируемого компонента в мг/л, сравнивая окраску участка с цветными образцами изображения индикационных эффектов на соответствующих контрольных шкалах (приложение №3).
Записываем полученные результаты в таблицу.
Сравниваем с ПДК химических веществ.

Результаты

Главной целью работы было выявление изменений количественных показателей химических веществ в водах речных систем: Тихая Сосна, Хопёр, Ворона. Для этого я провёл исследования химических свойств воды. По результатам исследований (приложение №4) я сделал следующие выводы:

Большинство количественных показателей в 2004 году по сравнению с 2003 годом изменились по всем речным системам.
Не изменились показатели активного хлора и РН.
Снизилось содержание в водах всех речных систем Феррума(II) и Феррума (III) с 10 мг/л до 0 мг/л.
Повысилось содержание Сульфида и Нитрата в водах всех речных систем.

Сравнив полученные данные с предельно допустимой концентрацией (ПДК), я выявил, что:

В реках Тихая Сосна, Хопёр, Ворона уровень РН и содержание Нитратов в 2003-2004 годах соответствует ПДК.
Содержание Феррума(II) и Феррума (III) в 2004 году снизилось до 0 мг/л и соответствует ПДК.
Содержание сульфида во всех речных сульфидах увеличилось в 1,2-5 раз, что недопустимо в соответствии с ПДК.
Показатели Активного хлора на протяжении двух лет превышают ПДК во всех речных системах.

Заключение

Мной было выдвинуто предположение, что в водах рек Воронежской области не будет превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) химических веществ, так как исследуемые мной участки водных объектов расположены в природоохраняемых территориях и территориях, неподвергающихся сильному антропогенному воздействию. Моё предположение было частично подтверждено по показателям Феррума(II, III), Нитрата, РН. Показатели Сульфида и Активного хлора опровергли моё предположение. Превышение их ПДК связано с тем, что Воронежская область является самой распаханной на территории России (более 90% области занимают пахотные земли, сельскохозяйственные угодья и пастбища). Стоки в реки с сельскохозяйственных угодий и пастбищ опасны для здоровья людей. Поэтому в Воронежской области существуют производства, занимающиеся хлорированием и специальной обработкой сточных вод, а также предприятия, на которых используются Сульфиды для разложения белковых соединений в сточных водах. Так как реки являются линейными объектами и протекают не только по природоохраняемым территориям, то, возможно, этим и обусловлено наличие Сульфида и Активного хлора в речных водах.

Литература.

В. Жуков. «Воронеж и воронежцы». Издательство «Техника». Воронеж 1991г.
Э.В. Раковская. «Физическая география России. 2 часть». Издательство «Дрофа» 2001г.
Муравьев А.Г., Данилова В.В., Смолев Б.В., Лавриненко А.А. «Руководство по применению комплекта-лаборатории «Пчёлка-У» и его модификаций при учебных экологических исследованиях». Издательство «Крисмас+». Санкт-Петербург 2000г.

Приложение 1.

К

арта Воронежской области.

м

еста отбора проб воды.

Приложение 2.

Река Тихая Сосна. «Дивногорье».

В

Долина реки Ворона. Посёлок Чигорак.

Река Хопёр. Хопёрский заповедник.

Приложение №3

Контрольная шкала для определения наличия химических веществ в воде.

Приложение №4

Сравнительная характеристика химических свойств воды речных систем Воронежской области

в 2003-2004 годах.

Река	Показатели
	Химические вещества и РН.	Годы
	Химические вещества и РН.	2003	2004
Ворона	Феррум (III), мг/л	10	0
	Сульфид, мг/л	3	10
	Нитрат, мг/л	7	10
	РН Никель	7-8	7-8
	Феррум (II) , мг/л	10	0
	Активный хлор, мг/л	1,2	1,2
Тихая Сосна	Феррум (III) , мг/л	10	0
	Сульфид, мг/л	2	10
	Нитрат, мг/л	2	10
	РН Никель	7-8	7-8
	Феррум (II) , мг/л	10	0
	Активный хлор, мг/л	1,2	1,2
Хопёр	Феррум (III) , мг/л	10	0
	Сульфид, мг/л	7	10
	Нитрат, мг/л	7	10
	РН Никель	7-8	7-8
	Феррум (II) , мг/л	10	0
	Активный хлор, мг/л	1,2	1,2

ПДК некоторых химических веществ.

(авторы: Муравьев А.Г., Данилова В.В., Смолев Б.В., Лавриненко А.А.)

Активный хлор – не допускается.

Железо (II, III) – 0,3 мг/л.

Нитраты – 45 мг/л.

Сульфиды – не допускается.

РН – 1-6 – щелочная реакция.

7-8 – нейтральная реакция.

9-12 – кислотная реакция.

Приложение №5

Диаграмма

«Показатели химических веществ в водах речных систем Воронежской области».

Москва

2005