Родники вокруг Троицкого мужского монастыря (район ВНИИГиСПР)

Мичуринский Аграрный Университет

ТОГАОУ «Мичуринский лицей-интернат»

Секция химии

Тема исследования: Геологическая и геохимическая характеристика родников Мичуринского района

Автор:

Медведева Ксения, ученица10 класса.

Научные руководители:

Кострикин А.В., к.х.н., доцент

Мичуринск- наукоград 2012

Оглавление

Введение………………………………………………………………..3 стр.

1глава. Исторические сведения…. или Теоретические основы….

1.1Что раньше…

Современность

Глава. Результаты опытно-экспериментальной работы

1.1.Рабочая гипотеза………………………………………..……….6 стр.

1.2.Задачи исследования…………………………………………….6 стр.

1.3.Методы исследования……………………………………………7 стр.

1.4.Объекты исследования………………………………………….7 стр.

Результаты исследования

2.2. Анализ полученных результатов и выводы… 11Заключение……………………………………………………………13 стр.

Список литературы…………………………………….…………….14 стр.

Введение

Родники - это ценнейшие природные объекты. Ряд из них целое столетие являются местночтимыми святыми источниками. Как следует из настоящего исследования, различия между источниками существенны, что обусловлено геологическим строением и геохимическим составом земных слоев. Этот факт отражен и в ряде исторических материалов. Известно, что в 1683 году архимандрит Козловского «Троицкого мужского монастыря Дорофей обратился с просьбой в казну о пожаловании ему на покрытие соборной церкви железа или денег на покупку оного"[1]. Милостями царя Алексея Михайловича и его сыновей Фёдора Алексеевича и Петра Алексеевича в 1696 году монастырю была пожалована земля из-под срубленного леса, «смежная с монастырскими дачами в количестве … 3 десятины с лишком болотная и ржавцов»[1,2].

Что такое ржавцы? Это небольшие болотца, иногда с родниками, где активно идет минералообразование. Вымываемые из глины оксиды железа используются бактериями для своей жизнедеятельности. По мере отмирания бактерий оксиды оседают в виде ржавчины. Осенью, когда уровень грунтовых вод падает, а болотца пересыхают, осевшие оксиды подсыхают на солнце, образуя болотную руду – лимонит. В ряде исторических публикаций этим фактом обосновывают ареал поселения городецких племен – предков современного населения Тамбовской, Рязанской и Пензенской областей.

В XVII веке лимонит собирали, а затем выплавляли из него железо. Процесс поиска и первичной подготовки руды в 1803 году описал один из первых русских академиков минералог и химик Василий Михайлович Севергин: «Лучшая руда под березняком и осинниками, потому что из оной железо мягче»[3]. Руду копали, отрывая неглубокие (до одного метра) ямы. Осенью руду также собирали со дна ржавцов. После сбора руду около двух месяцев сушили и проветривали. Затем измельчали на деревянной колоде или в ступе, просеивали через плетёное решето, промывали водой в ведре или небольшой кадушке.

•

Рис. 1. Реконструкция плавильной печи допетровской эпохи

 

Снова сушили и затем приступали к выплавке железа. Выплавку осуществляли в плавильной печи (Рис.1). Для её постройки рыли яму глубиной около полутора метров с широкой ступенью, на которой строили собственно печь. Из ивовых прутьев плели каркас, обмазывали его глиной и высушивали. Печь имела два отверстия: верхнее, через которое загружали уголь и руду, и боковое - его на время плавки замазывали.

Печь протапливали, удаляли угли и золу. Покрывали дно печи угольной пылью толщиной на полтора вершка. Затем наполняли печь доверху с горкой древесным углем и поджигали его. Сверху на горку угля помещали порцию железной руды и начинали через нижнее отверстие нагнетать мехами в печь воздух. Как только горка руды опускалась в печь, сверху насыпали следующую порцию угля и руды. Этот способ выплавки железа в русских хозяйствах до петровской эпохи описан в [3,4]. Крицы использовались для выделки различных железных орудий и оружия[5](Фото 1-4).

Фото 1. Наконечники стрел

 

 

Фото 2.Наконечник копья

 

 

Фото 3.Орудия труда: гвоздь и ложкорез

 

Фото 4.Полосовое железо. В каждой кузнице был небольшой запас чистого железа в виде таких прутков или полос [5].

 

Большинство предметов, представленных на фотографиях, найдены на территории современного Мичуринского района.

Гипотеза

Знакомство с историческими материалами позволяет заключить, что в окрестностях города Мичуринска (в XVII веке город Козлов) в водных источниках образуется железная руда – лимонит. Вымывание оксидов железа из глин делает воду более жесткой [6]. При выходе на поверхность оксиды выпадают в осадок. Эти процессы наиболее активно идут в родниках. Вероятно, именно, родники играют ключевую роль в образовании болотной руды - лимонита на территории нашего края. Таким образом, цель работы: исследовать родники в урочище «Конская гора» близ Мичуринска.

Задачи исследования

1. Исследовать местоположение родников вокруг лагеря «Спутник» ивокруг Троицкого мужского монастыря.

2. Взять пробы воды и исследовать их доступными нам методами анализа.

3. Взять образцы минералов и исследовать их доступными нам методами анализа.

4. Сделать заключение о качестве воды и минералообразовании в открытых родниках.

Методы исследования

Органолептический метод. Для определения вкуса и запаха использованы методики определяемые [ГОСТ 2874-82]. Cтандарт [ГОСТ 2874-82] распространяется на питьевую воду и устанавливает органолептические методы определения запаха, вкуса и привкуса и фотометри­ческие методы определения цветности и мутности.

Световая микроскопия. Исследования выполнялись в лаборатории Мичуринского государственного педагогического института на бинокулярном микроскопе марки Биомед МС-1 . Увеличение 400 раз.

Химический анализ. Исследования выполнялись в лаборатории Мичуринского государственного педагогического института по описанным в литературе методикам [7].

Объекты исследования

Детский оздоровительный лагерь «Спутник» расположен в лесном

Фото 5.Спутниковая фотография лагеря и окрестностей

(знаком «х» отмечены места расположения родников)

массиве близ сел Большое Лаврово и Ендовище на правом берегу реки Воронеж (Фото 5). В окрестностях лагеря нами найдены два родника.

Родник №1 расположен у юго-западного угла забора лагеря «Спутник», в пойме реки Воронеж в 30 метрах от берега. Вода из родника стекает в реку по небольшому ручью. Дно ручья песчаное (Фото 6).

Фото 6.Родник №1 образует ручей длиной 32 метра, впадающий в реку Воронеж

Родник №2 расположен на востоке от лагеря «Спутник», примерно, в полукилометре, и в 250 метрах от берега реки Воронеж. Вода из родника стекает по ручью длиной 10 метров в лесное болото (Фото 7). Дно ручья илистое. При шевелении грунта отмечается выход газов.

Фото 7.Болото, образуемое ручьем из родника №2, длина ручья 15 метров

Пробы воды взяты в родниках с глубины 10 сантиметров.

В роднике №1 прозрачная холодная вода, без цвета, вкуса и запаха. Однако на дне ручья отмечается образование оксидов железа, которые оседают на камнях и водорослях (Фото 8). В роднике №2 вода по органолептическим свойствам сходна с таковой родника №1. Однако образования оксидов железа в нем нами не отмечено.

Фото 8.Отложения лимонита на водорослях в ручье родника № 1

 

Родники вокруг Троицкого мужского монастыря (район ВНИИГиСПР)

Троицкий мужской монастырь расположен в 2 км от южной окраины г. Мичуринска на территории урочища Конская гора (рис. 9). Урочище Конская гора с юга огибается старицей реки Лесной Воронеж.

Фото 9. Спутниковая фотография урочища Конская гора (знаком «х» отмечены места расположения родников)

Оно сложено из мелкого речного песка с определенной примесью суглинка (определено по осыпанию грунта). У подножия урочища, вблизи старицы нами установлено место расположения трех родников.

На фото 9 приведена спутниковая фотография урочища Конская гора [интернет ресурс поисковика Google], знаками «х» отмечены открытые родники.

Родник №3 расположен в 50 м от юго-восточного угла многоквартирного жилого дома (принадлежит ВНИИГиСПР). Почитается населением как Святой источник. Благоустроен: вытекает из трубы (выполнена из нержавеющей стали) длинной 40 см. Труба закреплена в стене, выложенной из серого камня. Мощность водостока 137,6 м³/ч (измерения проведены 14.05.2012 г.). Вода падает в чашевидное углубление, из которого по ручью длиной около 6 метров впадает в старицу. Дно ручья песчаное, ярко выраженных отложений железа не наблюдается. Процессов гниения органических остатков на дне ручья не установлено.

Родник №4 расположен у южной окраины поселка «Роща» в 15 м от огорода и в 30 м от грунтовой дороги на поля учхоза «Роща». Источник оберегается населением. Благоустроен: родник заключен в стандартное бетонное кольцо, покрытое листом железа. Из кольца вода вытекает по трубе (выполнена из нержавеющей стали) в небольшое чашеобразное углубление. Из чашеобразного углубления по ручью длиной около 3 м водосток в старицу реки Лесной Воронеж. Мощность водостока 442,5 м³/ч.

Дно ручья – мелкий речной песок. Отмечаются слабые железистые отложения в непосредственной близости от берега старицы. Процессов гниения органических остатков на дне ручья не установлено.

Родник №5 расположен в 1 км к юго-западу от центрального здания ВНИИГиСПР, у подножия урочища Конская гора. Источник оберегается населением. Относительно благоустроен: родник заключен в стандартное бетонное кольцо без какого-либо покрытия, из которого вода вытекает по трубе (выполнена из нержавеющей стали) в небольшое чашеобразное углубление. Мощность водостока 269,8 м³/ч. Из чашеобразного углубления по ручью длиной около 6 м водосток в небольшое болото, образовавшееся как западина близ старицы. Дно ручья составляет мелкий речной песок. Железистые отложения практически отсутствуют. Ярко выраженного гниения органических остатков в ручье не наблюдается.

Родники №1, 3, 4, 5 образовались у подножия песчано-суглинистых холмов. Вполне вероятно, что родник №2 располагается у основания холма сходного геологического состава. Наблюдаемая почва образовалась здесь в результате действия лесных экосистем.