close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

исследовательская работа "Влияние элементарных ПТС на качество колодезной воды"

код для вставкиСкачать
областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«КОСТРОМСКОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ
СИСТЕМ НА КАЧЕСТВО КОЛОДЕЗНОЙ ВОДЫ
Автор: Багдасарова Нино Лериевна
студентка 3 курса специальности
«Гидрогеология и инженерная геология»
Руководитель: Полетаева
Надежда Александровна
Кострома 2016
2
Оглавление
Введение .........................................................................................................................................3
1. Анализ работ учёных-теоретиков и специалистов-практиков по проблеме
исследования ..................................................................................................................................4
2.
Характеристика используемых технологий ........................................................................5
3.
Результаты исследований ......................................................................................................6
Выводы ...........................................................................................................................................6
Список литературы ........................................................................................................................7
Приложение 1 .............................................................................................................................8
Приложение 2 ...........................................................................................................................10
Приложение 3 ...........................................................................................................................13
Приложение 4 ...........................................................................................................................14
Приложение 5 ...........................................................................................................................15
Приложение 6 ...........................................................................................................................17
3
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время деревенские колодцы пока ещё не редкость. Во многих деревнях
один, а то и два-три колодца обеспечивают местное население водой для питьевых и
хозяйственных нужд. Но мало кто знает, пригодна ли эта вода для питья. После того, как в
адрес ОГБПОУ «КПК» поступило несколько запросов от жителей ближних деревень на
исследование колодезной воды, возникла идея работы в этом направлении. Подобные
исследования в Костромском районе не проводились с 1990 года. За такой длительный период
изменились не только техногенные, но и инженерно-геологические
условия. Анализируя
совместно с преподавателями актуальность проблемы, мы пришли к мысли о необходимости
проведения исследования. Для нас, будущих техников-гидрогеологов, наиболее значимой
является тема «Влияние элементарных природно-технических систем на качество колодезной
воды».
Мы
рассматривали
в
комплексе
природные
и
искусственные
объекты,
взаимодействующие между собой и образующие элементарные природно-технические системы.
Природными объектами являются инженерно-геологические условия, искусственными –
колодцы. Существование взаимодействий между искусственными и естественными объектами
требует совместного рассмотрения взаимодействующих объектов как сложных тел, называемых
природно-техническими системами (ПТС). Природно-техническую систему, подсистемамикомпонентами которой являются отдельное сооружение и сфера взаимодействия геологической
среды с этим сооружением, следует считать элементарной [3]. Таким образом, объектом
исследования выступают элементарные природно-технические системы на территории
Костромской, Ивановской и Вологодской областей. Предметом исследования являются
колодезные воды в качестве источников местного водоснабжения в населённых пунктах этих
областей. В ходе подготовки к проведению работ были сформулированы цели исследования:
способствование решению экологических проблем родного края на основе изучения экологогидрогеологических условий региона и развитие навыков бережного отношения студентов к
окружающей среде. В соответствии с целями поставлены конкретные задачи: проведение
инженерно-геологической рекогносцировки участков работ и опробование колодезных вод
Костромской, Ивановской и Вологодской областей; проведение анкетирования местных
жителей; исследование химического состава и физических свойств колодезных вод;
сравнительный анализ химического состава воды в колодцах в зависимости от геологических
условий залегания подземных вод и источников техногенных воздействий; составление
паспортов колодцев для информирования местных жителей.
Была сформулирована гипотеза: если в полевых и лабораторных условиях определить
показатели химического состава подземных вод, то по ним можно дать предварительную
4
оценку эколого-гидрогеологических условий исследуемых территорий и информировать
местных
жителей
о
степени
пригодности
колодезных
вод
в
качестве
источников
водоснабжения.
Для решения поставленных задач был использован комплекс различных методов
исследования: экспериментальный и индуктивный методы; систематизация материалов;
лабораторные работы; полевые методы исследований, социологический опрос.
1. АНАЛИЗ РАБОТ УЧЁНЫХ-ТЕОРЕТИКОВ И СПЕЦИАЛИСТОВ-ПРАКТИКОВ
ПО ПРОБЛЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Изучаемая территория приурочена к центральной части Московской синеклизы.
Исследуемые участки работ расположены на территории листа 0-37-XXIII в Костромском
районе и листа 0-37-XX IV в Красносельском районе [5], а также в Ивановской и Вологодской
областях. Многочисленные и разнообразные геологические исследования территории этих
территорий ведутся с 1885 года по настоящее время. Средне- и крупномасштабные съёмки
проводились в связи с инженерно-геологическими и гидрогеологическими изысканиями для
строительства плотин и водоснабжения городов Костромы и Ярославля (В.Г. Хименков, В.А.
Сутягин,
И.К.
Акимов).
Скважинами
были
вскрыты
четвертичные,
нижнемеловые,
верхнеюрские и нижнетриасовые отложения. Материал позволил уточнить распространение
мезозойских и четвертичных отложений в пределах долины р. Волги [6, c.9]. Вторым
гидрогеологическим управлением (А.И. Евсеенков, А.А. Медем, Н.И. Кусалова) была
проведена комплексная геолого-гидрогеологическая съёмка масштаба 1: 200000 и составлены
карты дочетвертичных и четвертичных отложений [4].
В настоящее время научно-производственные предприятия г. Костромы занимаются
исследованием этих территорий в связи с гидрогеологическими работами с целью поисков
источников водоснабжения. Специалисты-практики производят информацию, используемую
при добыче подземных вод. В гидрогеологических отчётах рассматривается взаимодействие
водозаборов с природной средой как сложных тел, называемых природно-техническими
системами (ПТС). Инженерно-геологические условия территорий претерпевают изменения,
поэтому до начала эксплуатации водозабора исследуется элементарная ПТС [3]. На основании
возраста и генезиса водовмещающих пород на исследуемой территории выделено 20
водоносных горизонтов и комплексов и спорадически обводнённых отложений. В ходе данных
исследований были опробованы подземные воды верхнечетвертичного озёрно-аллювиального
водоносного горизонта и воды спорадического распространения в морене московского
оледенения. Верхнечетвертичный озёрно-аллювиальный водоносный горизонт распространён в
пределах первой и второй надпойменных террас р. Волги и её притоков. Удельный дебит
5
водопунктов составляет 0,1 – 0,2 л/с, а коэффициент фильтрации 1, 1 – 2,4 м/сут. Воды
горизонта используются для водоснабжения мелких населённых пунктов с помощью шахтных
колодцев глубиной до 12 м. Воды спорадического распространения в морене московского
оледенения развиты на водоразделах рек в пределах моренной и зандровой равнины. Воды
морены не имеют единого зеркала и встречаются на различных глубинах – от нескольких
метров до 15 – 16 м. Воды морены используются местным населением для питья и вскрываются
шахтными колодцами глубиною до 25 м. [4].
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ходе рекогносцировки собрана информация об инженерно-геологических условиях
исследуемой территории. Инженерно-геологическая рекогносцировка проводилась путём
наземных маршрутных наблюдений [8]. Выполнены визуальные наблюдения на местности, в
которой расположены колодцы (приложение 1).
Технология отбора проб из колодца:
зачерпнуть воду из колодца чистым ведром,
обмыть бутыль с закрытой крышкой водой из ведра, открыть крышку и зачерпнуть воду из
ведра, наполнив бутыль под самое горло, чтобы в горле бутыли не оставалась воздушная
прослойка; заполнив бутыль до самого верха, необходимо немного сдавить ее стенки и
герметично закрыть крышку, чтобы избежать попадания воздуха; крышку завинтить до щелчка
и больше не открывать; протереть бутыль насухо и наклеить этикетку с указанием даты,
времени и места взятия воды [9].
В лаборатории гидрогеологии и инженерной геологии произведён полный анализ
колодезной воды, определены следующие показатели (приложение 2): значение рН определяют
с помощью тест-системы «рН» и раствора универсального индикатора; количественное
значение общей жесткости определяют с помощью тест-системы; определение иона-кальция в
воде проводят с помощью бумаги конго, титрованного раствора НС1, гидроксида натрия и
индикатора на кальций; молярную концентрацию эквивалента магния определяют по формуле;
определение хлоридов проводят с помощью раствора хромата калия и раствора нитрата
серебра; определение сульфатов проводят с помощью мутномера, раствора нитрата бария и
раствора соляной кислоты; определение гидрокарбонатов проводят с помощью раствора
индикатора метилового оранжевого и раствора соляной кислоты; содержание натрия и калия
находят расчетным путем; количественное значение иона-железа определяют с помощью тестсистемы «Железо общее». [6, 7].
6
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
По всем проведённым исследованиям получены результаты, выраженные количественно
и качественно в различных показателях.
Рекогносцировочные исследования позволили установить: в геоморфологическом
отношении исследуемые территории представляют собой равнину; геологическое строение
представлено песчано-глинистыми грунтами; абсолютное большинство колодцев приурочено к
спорадически обводнённым отложениям морены московского оледенения; по геологическим
условиям на изучаемой территории подземные воды представлены верховодкой, грунтовыми и
межпластовыми водами; способами крепления колодцев, в основном являются железобетонные
трубы.
В процессе лабораторных исследований
получены следующие результаты [1,2]:
подземные воды являются жёсткими в различной степени; по минерализации практически все
колодезные воды являются пресными; в абсолютном большинстве колодцев вода прозрачная,
бесцветная, без запаха.
В процессе анкетирования местных жителей выявлено (приложение 5), что половина
колодцев существует более 15 лет. Абсолютное большинство местных жителей пользуются
колодцами ежедневно. Практически всем жителям или дачникам колодцы необходимы.
Абсолютно все респонденты пьют колодезную воду регулярно, а летом используют её для
полива. Санитарное состояние колодцев хорошее или удовлетворительное.
ВЫВОДЫ
В процессе исследований было выявлено, что не все колодезные воды пригодны для
питьевого водоснабжения. Качество
колодезных вод не зависит от геоморфологических и
геологических условий территории, а также распространения геологических процессов;
пригодность колодезных вод зависит от глубины залегания уровня подземных вод. Все
подземные воды, относящиеся к верховодке, являются непригодными для питьевого
водоснабжения; исключение составляет колодец в Пантусово, в нём воду можно пить после
кипячения; пригодность колодезных вод зависит от техногенных условий (автомобильные
дороги).
В целом по проведённым исследованиям можно сделать следующие выводы [1, 2]:
колодезные воды в деревнях Акулово, Денисово, Сущёво 2, Ворсино, а также в г. Плёс
пригодны для питьевого водоснабжения; в деревнях Доронино, Зарубино, Пантусово,
Посошниково подземные воды пригодны только после кипячения; в деревне Емельянка вода
7
пригодна после фильтрации; не пригодны для питья воды в колодцах деревень Болтаново,
Бакшейка, Иванищево, Песочное и Сущёво 1.
Составлены паспорта колодцев, в которых приведены инженерно-геологические условия
районов, результаты химического анализа колодезных вод и рекомендации по использованию
местных источников водоснабжения. Паспорта отправлены в деревни Ворсино, Сущёво и в г.
Плёс. Жители деревни Ворсино прислали в адрес ОГБПОУ «КПК» на имя директора Смирнова
В.А. отзыв со словами благодарности за проделанную работу по определению качества
колодезной воды (приложение 3).
В
процессе
исследовательской
деятельности
мы
повысили
свой
уровень
профессионального образования, научились работать в команде. Мы осознали, что
исследование самых различных объектов внешних и внутренних оболочек планеты (в нашем
проекте – колодцев) даёт нам не только знания и компетенции, но и формирует бережное
отношение к нашему общему дому – Земле, которая и в настоящем, и в будущем нуждается в
нашей защите и сохранении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р 54316-2011 Национальный стандарт Российской Федерации «Воды минеральные
природные питьевые Общие технические условия» - Москва: Стандартинформ, 2011 – 42 с.
2. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды» - 2001 46 с.
3. Бондарик Г.К. Инженерно-геологические изыскания. – Москва.: КДУ, 2011.
4. Геологическая карта СССР масштаба 1: 200 000, серия Московская, листы 0-37-XXIII, 0-37XXIV. М.: 1986.
5. Инженерная геология СССР. В 8-ми томах. Т.1 Русская платформа. - Москва.: Изд-во Моск.
ун-та, 1978.
6. Руководство по применению мини-экспресс лаборатории «Пчелка-У» и ее модификаций при
учебных экологических исследованиях. Под ред. А. Г. Муравьева. - Санкт-Петербург:
Крисмас+, 2006.
7. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки/Под ред.
к.х.н. А.Г. Муравьева. — Снакт-Петербург.: «Крисмас+», 2011.
8. Инженерно-геологическая
рекогносцировка
[Электронный
ресурс]
-
URL:
http://www.engeco.ru/recognoscirovka.php.
9. Отбор проб воды из колодцев [Электронный ресурс] – URL: http://www.e-ope.ee/_download.
8
Приложение 1
Карты фактического материала
9
10
Приложение 2
Сводная таблица результатов химического анализа колодезных вод
Наименован
№
ие объекта
1.
рН
Среда по
рН
°Ж
Среда по
°ЖОБЩ.
6,5
Кислая
5
Умеренно
жесткая
д. Акулово
Норма
6,5
2. д. Бакшейка
Кислая
Норма
6,5
Кислая
3. д. Болтаново
Норма
5,0
4.
Кислая
д. Денисово
5.
д. Доронино
Нейтральна
я
Норма
6,5
Кислая
6. д. Емельянка
Норма
7.
8.
д.
Иванищево
325,65
В 2,5 раза выше
нормы
Высокий
показатель
25
м-он
Пантусово
Очень жесткая
В 3,5 раза выше
нормы
Умеренно
4,25
жесткая
501
Очень жесткая
Выше нормы(норма 7)
Умеренно
6
жесткая
0
61
72
133
0,5
165,8
0
213,5 51,5 53,25
0,5
Норма
0
0
122 54,5
26,62
5
75,15
155,7
6,08 76,25 72 88,75
7
0,643
0,435
Норма
0
122
72 177,5
0,682
180,7
24,3 152,5 64 88,75
5
Высокий
показатель
150,3
0
Пресная
Пресная
Пресная
Пресная
Норма
0,534
Норма
551,1
0
Норма
Норма
100,2
Пресная
Норма
Норма
171,1
FeОБ
Норма
Норма
200,4
Среда по
минерализации
Норма
Высокий
показатель
Норма
10
165,8
Норма
16,25 Очень жесткая
Нейтральна
27,5 Очень жесткая
я
В 3,9 раза выше
Норма
нормы
6,5
Кислая
7,5
Жесткая
Норма
Чуть выше нормы
7,0
100,2
Норма
Норма
7,0
Компоненты минерального состава, мг/л
Минерали
HCO SO₄²
Ca²⁺
Na⁺ Mg²⁺
CI⁻ -зация, г/л
₃⁻
⁻
Пресная
Норма
0
76,25 56 88,75
0,734
Норма
262,2 0
Норма
305
Пресная
Норма
72
35,5
0,672
Пресная
Норма
Щ.
Норм
а
20
Выш
е
норм
ы
Пригодность
воды для питья
по хим. составу
Пригодна
Не пригодна
0
Норм
а
Не пригодна
0
Норм
а
0
Норм
а
0
Норм
а
Пригодна
Пригодна после
кипячения
Пригодна после
фильтрации
0
Не пригодна
Норм
а
0
Пригодна после
кипячения
Норм
11
26,25 Очень жесткая
В 3,7 раза выше
Норма
нормы
Нейтральна
Умеренно
7,0
5
я
жесткая
6,5
9.
10.
д. Песочное
г. Плес
Кислая
Норма
д.
11. Посошников
о
6,5
Кислая
Норма
6,5
12. с. Сущево 1
Кислая
Норма
6,5
Кислая
13. с. Сущево 2
Норма
14.
д. Ворсино
15. д. Зарубино
100,2
Норма
8,5
Жесткая
25 Очень жесткая
В 3,5 раза выше
нормы
Умеренно
6,25
жесткая
0
0
152,5 64 53,25
0,715
150,3
433,9
25
0
457,5 50
26,62
5
0,839
60,68 12,15
125,25
Норма
0
106,7
72 44,38
5
0,392
0
122
55 26,63
0,643
0
305
488,0
5
72 44,38
0,69
0
Норма
Пресная
Норма
0
Норма
250,5
Пресная
Норма
Норма
225,45
Пресная
Норма
Норма
295,8
8
Пресная
Норма
Норма
501
Высокий
показатель
Пресная
Норма
Норма
Чуть выше нормы
Нейтральна
11,25 Очень жесткая
я
Выше нормы (норма
Норма
- 7)
6,5
Кислая
12,5 Очень жесткая
Выше нормы (норма
Норма
- 7)
7,0
526,05
Высокий
показатель
0
а
0
Норм
а
Не пригодна
0
Норм
а
Пригодна
0
Пригодна после
кипячения
Норм
а
0
Не пригодна
Норм
а
0
Норм
а
Пригодна
Слабосолонова
0
тая
Пригодна
Чуть выше нормы(норма - Норм (минеральная)
1)
а
76,25 72 97,63
0,458
Пресная
0
Пригодна после
Норм
кипячения
Норма
а
610
68
35,5
1,43
12
Сводная таблица результатов органолептического анализа колодезных вод
Наименование
объекта
1.
д. Акулово
3.
4.
Органолептическиепоказатели
Цвет
Мутность
Запах
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Отчетливый
запах
д. Бакшейка Желтый оттенок Слегка мутная
машинного
масла
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
д. Болтаново
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
д. Денисово
5.
д. Доронино
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Без вкуса
6.
д. Емельянка
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Без вкуса
7. д. Иванищево
м-он
8.
Пантусово
9.
д. Песочное
10.
г. Плес
д.
11.
Посошниково
12. с. Сущево 1
13. с. Сущево 2
14. д. Ворсино
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Без вкуса
Присутствуют
(есть осадок)
Присутствуют
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Без вкуса
Отсутствуют
Без цвета
Без цвета
Прозрачная
Прозрачная
Без запаха
Без запаха
Без вкуса
Без вкуса
Отсутствуют
Отсутствуют
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Без вкуса
Отсутствуют
Без цвета
Без цвета
Без цвета
Прозрачная
Прозрачная
Прозрачная
Без запаха
Без запаха
Без запаха
Без вкуса
Без вкуса
Без вкуса
Отсутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Без цвета
Прозрачная
Без запаха
Без вкуса
Отсутствуют
№
2.
15.
д. Зарубино
Вкус
Без вкуса
Наличие
примесей
Отсутствуют
Пригодность воды для
питья (общий вывод)
Пригодна
―
Отсутствуют
Не пригодна
Без вкуса
Без вкуса
Отсутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Не пригодна
Пригодна
Пригодна после
кипячения
Пригодна после
фильтрации
Не пригодна
Пригодна после
кипячения
Не пригодна
Пригодна
Пригодна после
кипячения
Не пригодна
Пригодна
Пригодна (минеральная)
Пригодна после
кипячения
13
Приложение 3
14
Приложение 4
Фотографии, иллюстрирующие ход исследовательской работы
1.
Инженерно-геологическая
рекогносцировка
в
микрорайоне «Пантусово»
2. Отбор проб воды из колодца
в с Сущёво
3. Определение химического состава
подземных вод в лаборатории
гидрогеологии ОГБПОУ «КПК»
15
Приложение 5
Результаты анкетирования местных жителей
Сколько лет существует данный колодец?
5 лет
5-10 лет
10-15 лет
более 15 лет
Как часто местные жители пользуются колодцем?
ежедневно
только летом
почти не пользуются
не пользуются
16
Нужны ли колодцы в деревнях?
нужны
не нужны
Зачем колодцы нужны в деревнях?
для полива
для питьевого водоснабжения
17
Приложение 6
Автор
naleks08
Документ
Категория
Авторефераты
Просмотров
31
Размер файла
2 927 Кб
Теги
автореферат
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа