Проектная работа по экологии

Департамент образования г. Москвы

Восточное окружное управление образованием.

ГБОУ школа №1022 ВОУО ДО, методическое объединения

учителей биологии, химии, физики г. Москвы.

Проектная работа

Тема: «Анализ воды Святого озера»

Групповой проект.

Участники:

Коликова Мария

Хорайкина Наталья

Специальность: экология

Класс: 11а

Отделение: основная школа.

Руководитель: Криулина И.В.

Москва 2014 - 2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ

I. Вступление

1. Паспорт проекта

2. Календарный план

3. Пояснительная записка

II. Теоретическая часть

1.Святое озеро.

2.Легенды о Святом озере.

3.Географическое положение.

4.Состав воды Святого озера.

III Практическая часть

1. Взяли пробы воды

2. Анализ воды из Святого озера

• Определение цвета

• Определение мутности

• Определение запаха

• Определение прозрачности

• Определение рН

• Определение наличия органических примесей

• Определение жесткости

• Определение качественного состава

• Определение минерализации

3. Результаты анализов

IV. Заключение

1. Вывод

2. Литература

Этапы работы над проектом.

Этапы работы

Формы работы

Время

Место

Содержание работы

Результат

Подготовительный

Создание рабочих групп, распределение обязанностей.

Сентябрь 2014 г.

Кабинет биологии

Выбор темы проекта, составление плана работы, определение этапов по содержанию и срокам.

Подготовка паспорта проекта, проектной папки, циклограммы.

Подготовка предварительного продукта

Сбор объектов исследования, сбор информации.

Октябрь 2014 г.

Дом, библиотека, кабинет биологии

Наработка материала по теме проекта.

Подготовка реферата.

Реализация проекта

Деятельность по реализации проекта.

Ноябрь 2014 г.

Кабинет биологии

Отпечатка и сборка в реферат полученных материалов, проведение эксперимента.

Реферат.

Изготовление основного продукта

Редактирование и детальная проработка проекта.

Декабрь 2014 г.

Кабинет биологии

Создание электронной презентации и портфолио проекта.

Электронная презентация.

Заключительный

Обсуждение результата проекта, перспектив дальнейшей проектной деятельности, самооценка.

Март, апрель, май 2015 г.

Кабинет биологии

Подготовка к участию в конкурсах, научных чтения.

Участие в конкурсах, научных чтениях.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Содержание работы

Сроки

Анализ исходных данных

Сентябрь-октябрь

Отбор содержания

октябрь

Соотношение видов работ с опытом и жизненным смыслом

ноябрь

Разработка материала. Составление моделей анализа

Ноябрь-декабрь

Применение теоретических знаний для решения практических вопросов

Январь-февраль

Фиксация проекта

Март-апрель

Предъявление опыта

Апрель

Паспорт проекта.

Название проекта

Святое озеро

Руководитель проекта

Криулина Ирина Вячеславовна

Авторы проекта

Коликова Мария

Хорайкина Наталья

Учебный предмет

Экология

Цели работы

Через активные формы организации деятельности вызвать у учащихся интерес к изучению экологии, истории и химии, развить коммуникативные умения и системное мышление школьников

Актуальность и новизна работы

Через активные формы организации деятельности вызвать у учащихся интерес к изучению экологии, истории и химии, развить коммуникативные умения и системное мышление школьников

Гипотеза

Действительно ли вода Святого озера не цветет и не портится?

Использованные исследовательские методы

Изучение теоретического материала по данной теме, лабораторное исследование

Этапы работы над проектом

1. Постановка целей и задач.

2. Сбор объектов исследования.

3. Сбор информации.

4. Оформление реферата.

5. Практические исследования.

6. Создание электронной версии.

7. Участие в конкурсах.

Перспективы для продолжения работы

Обновление объектов исследования

Как может быть использован проект

В качестве дополнения к урокам экологии, химии, истории в 9, 10, 11 классах

Сроки работы

2014-2015 учебный год

Пояснительная записка.

В Московской области нет запасов ценных полезных ископаемых, почва ее не отличается высоким плодородием, а климатические условия, в свою очередь, существенно ограничивают возможности сельскохозяйственного производства, но по водным ресурсам и возможностям их воспроизводства ландшафты области представляют собой выдающиеся явления.

Атмосферные осадки, выпадающие в течение всего года, обеспечивают водой все водоемы и верхние горизонты грунтовых вод.

Выпавшая атмосферная влага становится составной частью ландшафта и, как один из мобильных и активных его компонентов, сразу вступает во всевозможные связи с другими компонентами. Результаты этого свойства ландшафта отражаются на свойствах входящих в него вод.

В своей работе мы изучили литературу по данной теме, нами была проведена попытка выяснить: является ли вода в Святом озере экологически чистой.

Мы выяснили, что вода является важнейшим компонентом жизнедеятельности организма человека и всей окружающей среды. Поэтому мы считаем данное исследование актуальным.

Цель нашего проекта: провести анализ воды из Святого озера.

Задачи проекта.

1. Изучить литературу по данной теме.

2. Взять пробы воды из Святого озера.

3. Провести сравнительный анализ проб воды.

4. Сделать выводы и составить рекомендации по полученным результатам исследования.

Методы исследования.

1. Работа с научной литературой.

2. Метод химического анализа.

1.Теоретическая часть проекта

Святое озеро.

Озеро Святое входит в природный комплекс "Косинских озер", происхождение которых связывают с ледниковым периодом. Подобные озера встречаются, в основном, в северо-западных и северных регионах России. Святое озеро имеет круглую форму. Вокруг озера метров на 200-250 трясина, заросшая камышом и небольшими деревьями. Вода в озере никогда не цветет, возможно это объясняется наличием в воде большого количества йода, брома и серебра. Дно озера покрыто толстым слоем ила.

Святое озеро - историко-культурный памятник столицы. Берега озера заселялись еще с глубокой древности. Здесь археологи часто находили наконечники кремниевых стрел, относящиеся к неолиту. Косинские озера издавна пользовались славой священников и посещались паломниками со всей Руси.

В день памяти Косинской иконы Божией Матери в храме Успения в Старом Косино проходит праздничная Божественная литургия, а затем - крестный ход и освящение воды на Святом озере.

Освящение воды на Святом озере.

Крестный ход.

Легенды о Святом озере.

Святое озеро связано с легендой о затонувшей церкви, подобных рассказов очень много на землях России… Говорят, что храм начал медленно опускаться прямо во время службы с находящимися там людьми и священником. Причем вода стала выступать из-под земли, и через несколько минут на этом месте возникло озеро… Еще долгое время из его поверхности выступал купол с крестом, но и он постепенно погрузился в воду. А озеру дали имя Святое, однако старинное поверье гласит, что храмы затопляются за грехи находящихся в нем людей…

Как повествует древняя легенда: давным-давно стояла на этом месте церковь, со всех сторон окруженная лесом. Церковь ту построил некий отшельник. Однажды проходил мимо удалой витязь Букал, отставший от княжеского войска из-за жестокого недуга. Отшельник принял Букала и вылечил его не только от болезни телесной, но и от болезни духовной - был тот витязь безжалостен и своеволен, забыл он Бога. Теперь же, возблагодарив своего наставника за духовное врачевание, отправился Букал восвояси и поселился на берегу реки, которую мы зовем теперь Москвою. Города там ещё не было - только болота и леса с диким зверьем. Много думал Букал о судьбе своего народа, гибнущего в междоусобицах, много размышлял он о столице Руси - славном Киеве и молился, молился, молился... Не устоять Киеву, а как же быть родной земле без стольного града?

И вот однажды было ему видение: огромный город раскинулся перед ним: на месте лесов сияют купола церквей, громоздятся каменные дома, зубчатые стены протянулись, с бойницами башни. Наполнилось радостью сердце Букала, но открылись в видении и все беды и несчастья грядущей столицы, бунты и разорения, а закончилось видение панорамой великого пожара, предрекавшего 1812 год.

В тревоге пошел Букал в Косино к наставнику, поведал ему о случившемся. "Помолимся вместе, сын мой, дерзновенно Господу Богу - ответствовал старец. И когда молились они в церкви, было Букалу новое видение: явилась Царица Небесная и хор ангелов с Ней.

Недостойным счел себя Букал присутствовать при сем и вышел из церкви. Только вышел, как вдруг земля потряслась, и церковь торжественно, тихо и плавно, при пении чудном невидимого хора, начала опускаться и вскоре скрылась совсем под землей... И тут же то место залила хрустальная волна.

Букал же, по преданию, отошел в сторону и засвидетельствовал погружение храма в землю… После чего вернулся в лесное пристанище, а позднее здесь появились еще люди, основавшие поселение, ставшее позднее Москвой… Так осуществился сон, увиденный отшельником. На озере же, имеющем чудесное происхождение, нашли самоявленную икону святителя Николая. Именно ему посвящено возведение первого в Косино храма после пропавшего.

Чудесно явившееся озеро назвал народ православный "Святым".

По преданию, уже позже появилась на Святом озере икона Святителя Николая, и с тех пор потянулись в Косино богомольцы со всех уголков нашего Отечества.

Удивительно, что сюжеты легенды в настоящее время имеют вполне логичное обоснование. Если раньше существовало предположение, что местные озера возникли после таяния ледниково, то сейчас специалисты считают, что водоемы карстового происхождения, т. е. провал грунта спровоцировал их возникновение. Следовательно, эти места действительно помнят провалы почвы! Не исключен факт того, что храмы на самом деле погружались в землю или воду, ведь их строили, как правило, на возвышенности, под которой находились пустоты и разломы. Под воздействием определенных факторов начиналось движение почвенных пластов, и здание «сползало» вниз. В истории Святого озера на поверхность могли выбиться воды подземного источника, который и является «родителем» водоема. Людьми же все произошедшее было названо чудом…

В народе верили также, что озеро находится под особым покровительством Николая Чудотворца и Пресвятой Богородицы. Дело в том, что когда-то в давние времена на озере явилась икона святителя Николая. Чудотворный образ перенесли в церковь. Впоследствии Петр I пожертвовал в Косинский храм Моденскую икону Божией Матери.

Икона эта также прославилась чудесами. Постепенно сформировался обычай совершать молебен перед иконами Моденской Божией Матери и святителя Николая, а затем купаться на святом озере.

Букал же, по преданию, отошел в сторону и засвидетельствовал погружение храма в землю… После чего вернулся в лесное пристанище, а позднее здесь появились еще люди, основавшие поселение, ставшее позднее Москвой… Так осуществился сон, увиденный отшельником. На озере же, имеющем чудесное происхождение, нашли самоявленную икону святителя Николая. Именно ему посвящено возведение первого в Косино храма после пропавшего.

«Село Косино хорошо известно православному люду земли Русской и ежегодно посещается, по преимуществу в летнее время, массой богомольцев, приходящих помолиться перед чудотворными иконами, находящимися в храмах его, и погрузиться в цельбоносные волны Святого озера, - писал в 1903 году И. К. Померанцев. - Озеро имеет тесную, можно сказать, органическую духовную связь с храмами села Косина, и целебная сила его вод, по народному верованию, основанному на многих опытах богомольцев, производится благодатным действием Божией Матери и святителя Николая, по молитвам верующих пред чудотворными, находящимися в храмах села Косина иконами.

Географическое положение Святого озера.

Озеро Святое располагается на восточной окраине района Косино-Ухтомский г. Москвы. Оно имеет площадь 0,08 км2, среднюю глубину 3 м и максимальную глубину 5,1 м. Форма озера - округлая, напоминает блюдце. Со всех сторон оно окружено сфагновым болотом.

Состав воды Святого озера.

По химическим свойствам вода Святого озера резко отличается от воды других Косинских озер: она содержит очень мало органических веществ.

Дно озера покрыто толстым слоем ила, тем не менее, оно имело особенность - никогда не цвело! Вода в нем постоянно была холодная, чистая, очень прозрачная и хороша на вкус. Вода Святого озера целебна: донный ил содержит йод, серебро, бром. Крестьяне в старину лечили ревматизм и различные кожные заболевания, натираясь илом и обливаясь озерной водой. В настоящее время ученые показали, что вода Святого озера действительно целебна, обладает особыми физико-химическими свойствами, определяемыми низкой температурой и особым биоценозом. Эти свойства воды способствуют удалению из организма шлаков, образовавшихся в результате радиоактивного облучения человека или выхода его в открытый космос. Лечебными свойствами обладают и грязи, содержащие большое количество голубой глины. Святой источник Косино издавна считается целебным, и множество людей возвращается к этой воде за её целебной силой.

Практическая часть.

I.Взяли пробы воды из Святого озера.

II. Изучение внешнего вида образца воды: цвет, запах, прозрачность, наличие твердых частичек или пятен, содержание ионов серебра и органических веществ.

Опыт №1

Определение цвета воды.

Цель. Научиться правильно определять цвет воды из природных источников.

Оборудование. Штатив с пробирками, лист белой бумаги.

Объект исследования. Пробы воды из Святого озера.

Таблица 1

Цвет сбоку

Цвет сверху

градус цветности

Не отмечен

Не отмечен

0

Не отмечен

Очень слабый желтоватый

20

Слабый бледно-жёлтый

Желтоватый

40

Бледно- жёлтый

Слабый жёлтый

60

Бледно- жёлтый

Жёлтый

150

Бледно- жёлтый

Интенсивно-жёлтый

300

Проведение исследования.

Принесенную воду наливаем в чистые пробирки в количестве 5-6 мл и определяем цветность, руководствуясь ниже приведенной шкалой, отмечаем наиболее подходящий оттенок.

Наблюдение проводим, глядя сверху, на белом фоне при достаточном освещении.

Вывод. Цвет очень слабый бледно-желтый. Градус цветности равен - 20

Опыт №2 Определение мутности воды

Цель. Определить чистоту воды

Оборудование. Штатив с пробирками, лист бумаги.

Объект исследования. Пробы воды из Святого озера.

Проведение исследования.

Определите мутность воды. Содержание нерастворимых примесей можно определить на глаз: сильно мутная, мутная, прозрачная, рассматривая воду в пробирке на фоне белого экрана. Количественное содержание примесей можно определить гравиметрически. Для этого возьмите фильтр и предварительного взвесьте. Затем 100 мл. воды профильтруйте. Фильтр высушите и взвесьте. По разнице массы определите количество примесей, содержащихся в 100мл. воды.

Определяем мутность воды другим способом.

В пробирку наливаем исследуемую воду и сильно встряхиваем. Проводим визуальное наблюдение. Наблюдаем наличие и количество взвешенных веществ.

Вывод. Вода имеет небольшой осадок .

Опыт №3 Определение запаха.

Цель. Определить чистоту воды органолептическим методом.

Оборудование: пробирка, пробка.

Объект исследования. Проба воды из Святого озера

Проведение исследования.

В пробирку с пробкой наливаем исследуемую воду до 2/3 объема и сильно встряхиваем в закрытом состоянии.

Открываем колбу и отмечаем характерный запах.

Вывод. Вода без запаха.

Опыт №4 Определите прозрачность воды.

Для этого необходимо налить воду в цилиндр и установить, через какой слой в см. можно прочитать текст учебника.

Вывод. Вода прозрачная. Текст можно было прочитать на расстоянии 20 см .

Опыт №5 Определение рН.

Цель. Определить рН воды химическим методом.

Оборудование. Пробирка. Универсальная индикаторная бумага.

Объект исследования. Пробы воды из Святого озера.

Проведение исследования. Определите рН при помощи универсального индикатора, шкала рН = 1-10.

Водородный показатель природных вод должен находиться в интервале 6,5-

8,5. Реакция среды зависит от величины гидролиза растворимых солей, входящих в состав природных вод.

В пробирку наливаем немного исследуемой воды. Сухими чистыми руками возьмем одну полоску индикаторной бумаги и сравним с цветом шкалы. Запишем цифру, помещенную под наиболее подходящую к нашему образцу по цвету полоской. Это и есть полученное нами значение рН.

Вывод: рН воды равен 7

Опыт №6 Определение наличия органических примесей.

Цель: Определить наличие органических примесей.

Оборудование: пробирка, раствор перманганата калия, спиртовка.

Объект исследования: пробы воды из Святого озера.

Проведение исследования.

Налили ½ пробирки исследуемой пробы воды. Добавили 2-3 капли перманганата калия, до розового цвета. Нагрели содержимое до кипения.

О наличии органических примесей в воде говорят буро-коричневые хлопья оксида марганца, а цвет раствора должен изменится в желтовато-коричневый.

Вывод. Органических веществ не обнаружено. Раствор перманганата калия окраску не изменил.

Опыт №7

Определите жёсткость воды

Для этого к 100 мл. пробы, постепенно добавляли по каплям концентрированный раствор карбоната натрия (соды) или хозяйственного мыла. Визуально отметьте количество выпавшего осадка. Сделали вывод о жесткости речной воды: много осадка-жесткая, мало- умеренно-жесткая, практически нет осадка- мягкая.

Вывод - добавленное мыло хорошо продолжало пениться (осадок не выпадал), при добавлении концентрированного раствора карбоната натрия осадок тоже не выпал. Значит вода Святого озера мягкая.

Опыт № 8 Определите качественный состав растворённых в озерной воде веществ. Качественный анализ озерной воды можно провести при помощи следующих реакций:

Таблица2. Качественные реакции

Что определяется

Что добавляется

Признаки реакции

Уравнения реак-

ций

Соли аммония

( NH4+)

Щёлочь (ОН¯) при

нагревании

Запах аммиака

_________

Соли бария

(Ba ²+)

Сульфаты, серная

кислота

( SO4 ² ¯ )

Белый осадок

_________

Соли меди

(Cu ²+)

Щёлочь (ОН¯)

Голубой осадок

_________

Соли синца

(Pb ²+)

Сульфиды (S² ¯)

Чёрный осадок

________

Соли железа

(Fe ³+)

Щёлочь (ОН¯)

Бурый осадок

_________

Вывод. При проведении качественных реакций исследуемые ионы не обнаружены.

Опыт №9

Определение минерализации воды.

Для определения величины общей минерализации выпарили 20 мл. воды в фарфоровой чашке и высушили осадок. После выпаривания окраска остатка была желтая, что свидетельствует о присутствии в пробе оксидов железа или марганца.

Вывод. Выпало небольшое количество осадка желтого цвета, что свидетельствует о наличии в воде оксидов железа и марганца.

III. Результаты анализа.

В результате анализа мы установили, что взятая нами вода из Святого озера соответствует природным нормам, обусловленным геохимическим фоном.

Концентрация вредных веществ в водоеме не превышает допустимого.

Ежегодный анализ проб (весна - осень) на содержание катионов и ряда анионов позволит сделать выводы о состоянии природной среды и проследить за ее изменениями.

Вывод.

В 2006 году природно-исторический парк «Косинский» получил статус особо охраняемой природной территории регионального значения. Не имеет ни одной эколого-просветительской тропы.

Мы бы хотели присоединиться к учителям школ Восточного округа в разработке станций экотропы на Косинских озерах и внести свой вклад в эту работу.

Использованная литература

1. Брэгг П. Вода и соль. Шокирующая правда. М. 2004.

2. Гудман М., Морхауз Ф. Органические молекулы в действии.

3. Журналы «Химия и жизнь». №4 1998, №7 2001г.

4. Макаров К.А. Химия и здоровье. М. Просвещение. 1985.

5. Касаткин В.Н. Здоровье. 2005.

6. Химия для любознательных. 1978

7. Горегляд А.А. Косино и его святые храмы. - М.,1995.

8. Клуб ЮНЕСКО «Экополис-Косино» Косинское Трехозерье - один из «колодцев» пресной воды на планете.

9. Рысин Л.П., Еремкин Г.С., Лихачева Э.А., Насимович Ю.А. Косино. - М., 2002.

10. У колыбели Москвы. История Косинских храмов. - 4-е изд.перераб. и доп.- М., 2004.

11. Трифиленкова О.И. Косино: маленький уголок моей Родины. - М., 1992..

staroekosino.ru/page12.html

deadokey.livejournal.com/37624.html

orthomap.ru/mesto16084