Разработка программы элективного курса«Химический состав родников Нижегородского правобережья» в соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования
Экологическое состояние родников Нижегородского правобережья по химическим показателям
Фролова Т.С., Макарова М. Ю.
Студентка I курса естественно-географического факультета
Арзамасского филиала ННГУ
Научный руководитель – Т. А. Железнова, к.б.н., доцент
Аннотация: Исследование воды родников с помощью лабораторных методов, проводятся химические анализы 5 родников, разработан элективный курс по теме исследования.
Ключевые слова: вода, нитраты, нитриты, фосфаты, рН, дебит.
Ecological state of the springs of the Nizhny Novgorod right Bank by chemical indicators
Frolova T. S., М akarova M. U.
I year student of the faculty of natural geographyArzamas branch Nizhny Novgorod state University.
Scientific supervisor – T. A. Zheleznova, K. B. N., associate Professor
Annotation. The study of water springs using various methods, chemical analyses of 5 springs, developed a circle on the research topic.
Key words: water, nitrates, nitrites, phosphates, pH, debit.
Родники– водные подземные источники, или естественные излияния подземных вод на поверхность земли. На территории нашей области их более 5000. Но из-за рельефа и геологического строения распространение их происходит не закономерным образом. Родники используются для лечебного водоснабжения и хозяйственно – бытовых нужд.
К большому сожалению в настоящее время большинство родников загрязнены различными химическими веществами, которые попадают в подземные воды. Очень важным является оценка качества питьевой воды с помощью методов, которые можно использовать в школьной лаборатории. По нашему мнению в первую очередь необходимо определить такие показатели как: фосфаты, нитраты, нитриты, жесткость, цветность, мутность, а так определение рН показателя.[2,3]
|
|
|
Цель исследования: определить качество экологического и химического составародников Нижегородского правобережья в условиях лаборатории школы. Объект исследования – родники: «Кордон»,«Серебряные ключи», «Святые ключи 12 апостолов», «Кипячий ключ», «Марьевский родник».
Чтобы выяснить интерес к нашей проблеме был составлен тест «Изучение родниковой воды». Учащихся МБОУ СШ № 16г. Арзамаса с 8 по 11 классы проходили анкетирование. Опрошено было 8 классов. Большинство учащихся –86% употребляют родниковую воду. 74% считают, что необходимо проводить анализ воды, перед её употреблением, Из учащихся 43% считают, что родниковая вода, без проверки, может нанести значительный вред здоровью человека.
Исходя из ответов учеников, мы исследовали воду 5-ти источников, ближайших к городу Арзамасу.
Родник Кордон находится в Арзамасском районе. Расположен в 3 км к юго-востоку от села Морозовка. Серебряные ключи от городанаходится в 106 километрах. Святые ключи 12 апостолов располагаются в 31 км от Арзамаса.Родник «Кипячий ключ» находится в 33 км. Марьевский родник расположен в13 километрах от города.
|
|
|
Первоначально было описано экологическое состояние, растительность, расход воды (дебит), и режим. Все изученные объекты имеют природное происхождение. Так же каждый из родников имел постоянно действующий режим.
Таблица 1
Исследование экологического состояния родников
| Родник | Режим | Растительность | Дебит |
| Кордон | постоянно действующий | береза, осока волосистая | Малодебитный (менее 1 л/ с) |
| Серебряные ключи | постоянно действующий | сосны, подорожники, одуванчики, лопухи | Высокодебитный (более 10 л/ с). |
| Святые ключи 12 апостолов | постоянно действующий | береза, клён, вяз, дуб, сирень | среднедебитный (1-10 л/ с). |
| Кипячий ключ | постоянно действующий | осока, одуванчики, купальница | среднедебитный (1-10 л/ с). |
| Марьевский родник | Постоянно действующий | березы, сосны, одуванчики, осока | высокодебитный( более 10 л/ с). |
После проведённых описаний, была изучена внешняя составляющая качества воды, представленных образцов.В роднике Кордон вода слабо мутноватая, в остальных образцах мутность отсутствует. У всех изученных образцовзапах преимущественно естественного происхождения. Во всех образцах вода прозрачная и не имеет посторонних примесей в виде песка и другого мусора.
|
|
|
Поскольку большинство учащихся были согласны с тем, что качество родниковой воды можно проверить в лаборатории школы, мы провели анализ каждого образца в 3-х повторностях.
Первоначально с помощью прибора был измерен рН для каждого образца. Данный показатель отражал качественную характеристику изучаемой воды. Он определял как будут меняться биологические и химические процессы, а так же отражает кислотно-щелочной баланс.рН показывает степень токсичности загрязняющего вещества. Исследуемые образцы: Серебряные ключи, Святые ключи12 апостолов,Кипячий ключ относятся к нейтральным водам (предел от 6,5 до 7,5). Остальные два образца к слабокислым водам (предел от 5до 6,5).
Неорганическое соединение NH4 образуется при биохимическом разложении азотосодержащих органических соединений. Если такие соединения присутствуют в родниковой воде, это свидетельствует о том, что загрязнение (животноводческие фермы, коммунальные очистные сооружения или скопление азотных удобрений) свежее и довольно близко находится к роднику. Данный компонент мы определяли с помощью добавления реактивов Несслера, раствора трилона Б и раствора тиосульфита.В наших образцах таких веществ не обнаружено.[1].
|
|
|
Нитраты(NO3) - это соли азотной кислоты. Если они имеются , то это свидетельствует о наличии в воде промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. Для определения данного компонента нам необходима салициловая кислота, концентрированнаясерная кислота. Нормой является показатель 45 мг/л. У родников Кордон, Серебряные ключи, Кипячий ключ, Марьевский родник показатель = 1.Самый большой показатель =5, у родника Святые ключи 12 апостолов. Все показатели соответствуют норме и пригодны для питья.
Нитриты (NO2)- это ионы с одним зарядом (NO3), соли азотной кислоты. Наличие таких компонентов может вызвать отравление организма человека, так же нарушение работы ЖКТ. Для определения данных показателей необходим реактив Грисса. У родника Кордон и Святые ключи 12 апостолов показатель соответствует 0,05 мг/л. У родника Серебряные ключи показатель составляет 0,25 мг/л. Показатель составляет 0,1 у Марьевского родников и у родника Кипячий ключ.
Обычно фосфаты (PO4) находятся в ничтожно малых количествах. Если они имеются, это свидетельствует о загрязнения промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных полей. Большое количество фосфатов оказывает большое влияние на развитие сине-зелёных водорослей, выделяющих токсины в воду при отмирании. При определении данного компонента нам были необходимы реактивы: молибдатаммония, антимонилтартрата калия, серная кислота и аскорбиновая кислота. Нормой является 3,5 мг/л. У родников Серебряные ключи, Марьевский родник, Святые ключи 12 апостолов, Кипячий ключ показатели менее 0,02 мг/л. У родника Кордон показатель равен 0,05мг/л. Показатели всех родников соответствуют норме.
Жесткость подземных вод зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и годового объема осадков. Жесткость воды из слоёв известняка составляет обычно 6 мг-экв/л и выше. По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7 (10) мг-экв/л. Все исследуемые образцы находятся в пределах нормы. [6,7]
| Родник | Дата отбора воды | рН | NH NH4 | NO 2 | NO 3 | PO 4 | Общая жесткость воды |
| Кордон | 26.11.18 | 6 | <0,05 | 0,05 | 1 | 0,05 | 6,49 |
| Серебряные ключи | 25.11.18 | 7,4 | <0,05 | 0,25 | 1 | <0,02 | 6,14 |
| Марьевский родник | 26.11.18 | 6,2 | <0,05 | 0,1 | 1 | <0,02 | 5,25 |
| Святые ключи12 апостолов | 25.11.18 | 6,6 | <0,05 | 0,05 | 5 | <0,02 | 5,75 |
| Кипячий ключ | 27.11.18 | 6,5 | <0,05 | 0,1 | 1 | <0,02 | 6,44 |
| ГОСТ | 6,5 - 8,5 | 0,02 | 3,0 мг/л | 45 мг/л | 3,5 мг/л. | 7,0 (10) |
Таблица 2
Качественный анализ воды
Для того, чтобы подробно изучить качество воды из родников нами был разработан элективный курс на тему «Химический состав родников Нижегородского правобережья» в соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования.
Разработка программы элективного курса«Химический состав родников Нижегородского правобережья» в соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования
21 век – век технологий и научных достижений, однако экологическая грамотность населения находится на довольно низком уровне. Для решения этой проблемы необходимо внедрять различные технологии в процесс образования. Необходимость этого решения представлена в Федеральном Государственном образовательном Стандарте (ФГОС) основного общего образования, который устанавливает такие требования к результатамосвоения обучающимися программы, как «формирование основэкологической культуры, соответствующей современному уровню экологического мышления, развитие опыта экологически ориентированной рефлексивно-оценочной и практической деятельности в жизненныхситуациях; формирование и развитие экологического мышления, умениеприменять его в познавательной, коммуникативной, социальной практике и профессиональной ориентации» [8].
В связи с этим в рамках изучения курса химии указывается на необходимость формирования у обучающихся универсальных учебных действий по «овладению основами химической грамотности: способностью анализировать иобъективно оценивать жизненные ситуации, связанные с химией, навыками безопасногообращения с веществами, используемыми в повседневной жизни; умением анализировать ипланировать экологически безопасное поведение в целях сохранения здоровья и окружающей среды;» [5].
Анализируя школьные программы, мы выяснили, что возможность реализации экологической деятельности школьников представлена не в полном объеме, однако учащиеся активно принимают участие в различных мероприятиях эколого-химического характера, что показывает необходимость их проведения.
На данный момент ФГОС основного общего образования предполагает наличие предпрофильной подготовки, одним из компонентов которой выступают курсы по выбору (элективные курсы). Они являются единственной свободной сферой в условиях стандартизации обучения.
С целью повышения экологической грамотности, привлечения
обучающихся к исследовательской деятельности нами был разработан
элективный курс «Химический состав родников Нижегородского правобережья».
Пояснительная записка
Данный курс предназначен для учащихся 8 классов, изучающих дисциплину «Химия», рассчитан на 34 часа в год. Программа носит теоретический и практико-ориентированный характер. Ее содержание базируется на знаниях вопросов ботаники, экологии, химии, математики, географии. Обучающиеся в процессе освоения курса должны овладеть методиками качественного химического и экологического анализа родников.
Целевое назначение программы:формирование у учащихся понятий «химический анализ», «родник», повышение экологической грамотности учащихся путем проведения биохимических исследований.
Задачи: 1. Сформировать системные знания о химическом и экологическом анализе родниковых вод.
2. Познакомить учащихся с основными методиками химико-экологического анализа.
3. Сформировать практические знания и умения работы с природными объектами.
4. Воспитать у учащихся познавательную культуру и интерес к исследовательской деятельности.
Теоретические идеи программы: Расширение экологической части в основных образовательных программах; региональный подход в осуществлении экологических и химических исследований родниковых вод; развивающий и воспитывающий характер обучения.
Ключевые понятия программы: «Химический анализ», «окружающая среда», «загрязнение», «родник», «pH», «нитриты», «нитраты», «фосфаты»,
Содержание курса представлено в таблице 1.
Таблица 1.
| № | Разделы/блоки | Всего часов | Из них | Экскурсии | |
| Теоретические занятия | Практические занятия | ||||
| 1 | Введение. Основные представления о экологическом и химическом анализе воды | 3 | 3 | ||
| 2 | Экологические причины загрязнения родниковых вод | 3 | 2 | ||
| 3 | Забор образцов родниковых вод | 6 | 2 | 5 | |
| 4 | Оценка экологического состояния родников Нижегородского правобережья | 8 | 2 | 6 | |
| 5 | Оценка химического состава родниковых вод | 8 | 3 | 6 | |
| 6 | Камеральная и статистическая обработка данных | 5 | 2 | 3 | |
| 7 | Итоговая конференция | 1 | |||
| Итого | 34 | 14 | 15 | 5 | |
Текущий и итоговый контроль:
Предварительный контроль проводится с целью диагностики
имеющихся знаний у учащихся перед началом реализации программы.
Итоговый контроль позволяет сделать выводы о результативности и
эффективности проведённой работы.
Выводы:
1. Показано, что для учащихся в школе возможно изучение экологического и химического состояния родников Нижегородского правобережья.
2. Рассмотрение показателей таких как: рН, NH4, NO2, NO3, PO4 позволяют нам сравнить их с показателями ГОСТа и выявить, что вода в родниках Нижегородского правобережья соответствует норме и пригодна для питья и хозяйственной деятельности.
3. Можно с уверенностью говорить о том, что исследовательская деятельность учащихся на примере данного элективного курса является ключом для развития аналитического мышления, творческого потенциала и навыков исследовательской работы, также способствуя формированию необходимых условий для адаптации учащихся в быстро меняющемся информационном потоке современного общества. Данный курс способствует формированию ответственного отношения к обучению, развитию самодисциплины, а также коммуникативных и исследовательских навыков. Кроме того он направлен на дальнейшую профориентацию школьников.
Литература
1. Буйволов, Ю.А. Физико-химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие / Ю. А. Буйволов – М.: Экосистема, 2000. – 187 с.
2. Любов, М. С. Нижегородское краеведение: учебное пособие / Е. ЮЛюбова, М. С Любов / – Арзамас: Арзамасский филиал ННГУ ,2016 – 9-11с.
3. Малафеева, Е. Ф. Экология города глазами учащихся: материалы 3 городской конференции / Е. Ф. Малафеева, Г.Е. Стрижева, Е.В. Кротова // Арзамасский филиал ННГУ, 2013– 69 – 71с.
4. Муравьев, А. Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд. учебное пособие / А.Г. Муравьев - СПб.: «Крисмас+», 2004. – 164с.
5. Приказ Минобрнауки РФ от 17.12.2010 №1897 (в ред. от 31.12.2015) «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования» - с. 1
6. Плотников, Н. И. Подземные воды – наше богатство / Н. И Плотников / – М: «Недра», – 1990. – 113 – 124с.
7. Чаус, Б.Ю Изучаем родник. Географические наблюдения./ Чаус З. А.// – М.: Стерлитамак, – 2005. – 18 – 24с.
8. Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего
образования (5-9 кл.) – приказ Министерства образования и науки РФ – 2010 – с. 5-10.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 80; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!