Изучение и характеристика экологического состояния водных объектов села Негино.

МБОУ «Негинская СОШ» Суземского района, села Негино.

Детская школьная организация «Будущее – это мы».

Научно-исследовательская работа на тему:

ИЗУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ СЕЛА НЕГИНО.

Автор:

Прокопенкова Ирина Андреевна,

Учащаяся 11 класса.

Руководитель:

Староверова Татьяна Владимировна,

Учитель географии.

2011 год.

Содержание:

Введение………………………………………………………..Стр.3

Практическое исследование водоемов……………………......Стр.5

Оценка экологического состояния водоемов………………..Стр.11

Заключение……………………………………………………..Стр.13

Список литературы……………………………………………Стр.14

Приложение…………………………………………………….Стр.15

Введение.

Вода – одно из самых распространенных и в то же время одно из самых необыкновенных веществ на Земле. Она заполняет моря, озера, реки, падает на землю дождями, ложиться на нее снежными покровами. Без воды немыслимо существование не только человека, но и всего живого. Наличие достаточного количества водных ресурсов является важным стратегическим фактором любой страны. Огромное количество воды потребляется, фабриками и заводами, орошаются тысячи гектаров полей, каждый житель крупного города потребляет 300-. в сутки. [6].

В школьной программе при изучении географии в разделе водные ресурсы написано, что вода является неисчерпаемым ресурсом, но если подсчитать расход воды человеком, а также его отрицательное влияние, то можно сделать вывод о исчерпаемости этого ресурса. В естественной среде водные объекты просто не успевают самоочищаться. Это заставляет задуматься, что ждет человечество в будущем.

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из них три четверти воды почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Поэтому некоторые страны решили транспортировать льды Антарктиды и айсберги в места испытывающие недостаток пресной воды. Но является ли этот метод верным способом выхода из сложившейся ситуации. Ведь не секрет, что ежегодно 20 млн. жителей нашей планеты умирают от употребления грязной воды, а вовсе не от ее отсутствия [12]. Зачем использовать дорогостоящие технологии для транспортировки айсбергов, когда можно сохранить собственную воду и очистить ту, которая загрязнена. Об этом должен задуматься каждый человек нашей планеты, так как это проблема не отдельного государства, а всего мира. И начать стоит с колодца, который находится рядом с домом, с ручейка, маленького источника, т.е. своей малой родины.

Наша школа уже три года занимается вопросами очистки водоемов, многое было сделано, но хотелось бы больше.

Цельюнашей работы является выявление негативных процессов, влияющих на качество воды водных объектов и их состояние.

В ходе мониторинга мы выполняем следующиезадачи:

регулярные наблюдения за состоянием водных объектов, количественными и качественными показателями состояния ;

сбор, обработку и хранение сведений, полученных в результате наблюдений;

оценку и прогнозирование изменений состояния водных объектов, количественных и качественных показателей состояния водных ресурсов.

Территория села Негино находится практически в центре Суземского района в . от районного центра. (см. Приложение(1)) С севера, юга и запада село окружено хвойно-широколиственными лесами, на востоке протянулись проходимые болота. (см Приложение(1) )Негино располагается на горизонтали . выше уровня моря, что на ниже чем, сам поселок Суземка – это говорит об уклоне территории в сторону села Негино. Об этом будет свидетельствовать и геологическое строение нашей местности, так как строение современного рельефа повторяет неровности поверхности фундамента, результатом будет выход на поверхность подземных вод. [7] Об этом говорит наличие озер, источников, ключей, множества колодцев. Через все село протянулась река Тара- приток реки Сев.[2] В 70-х годах русло реки было расширено и образовано искусственное озеро. Именно это озеро дало толчок нашей школе для исследования и анализа водных объектов. Изначально проводился мониторинг только одного озера, спустя какое-то время наш руководитель предложил собрать заседание школьной организации «Будущее – это мы» по вопросу проблемы загрязнения поверхностных вод села, в результате было решено начать исследования и более мелких водных объектов, находящихся на территории села. Ученики предлагали критерии и методы мониторинга поверхностных вод, оказывали помощь в сборе информации, проводили рейды уборок.

Практическое исследование водоемов.

С понятием мониторинг мы уже знакомы, по нашим предыдущим работам. Каждый ученый дает этому термину собственную характеристику, кто подразумевает экологические проблемы отдельного объекта, кто-то окружающей среды в целом, но суть при этом не меняется.[3] Вот я и попыталась самостоятельно сформулировать определение, так что бы оно было более широкого спектра.

Мониторинг – это наблюдения, сбор, оценка и прогнозирование происходящих изменений по определенным критериям. Критериев для исследования водоемов большое количество, но не все они доступны школьнику. Одними из самых простых и доступных способов исследования водных объектов, является измерение уровня воды по сезонам, измерение прозрачности, степени зарастания водоема растительностью, промеры глубин, физико-химические методы исследования, биоиндикация по живым организмам.

На территории села Негино было исследовано пять наиболее крупных водоемов.(оз.Ржавое, оз. Мастовское, оз. Бам, р. Тара, ист. Вирок) (см. Приложение (2)) Исследования проводились с марта по сентябрь 2011 года.

Исследования водоема нужно начинать с предварительного осмотра местности, в результате которого составляется его краткая характеристика: особенности водосборного бассейна с указанием форм рельефа, характера грунта, облесенности и, приуроченность озера к той или иной форме рельефа, заболоченности.[1]Все водные объекты села расположены в пойме реки Тара и относятся к бассейну реки Нерусса. Самый крупный водоем имеет наибольшую глубину 5м., и занимает площадь 349м. кв, оно образовалось в результате антропогенного воздействия человека. Следующими по площади идут озера Ржавое и Мастовское они также являются искусственными водоемами, подпитываемыми в основном атмосферными осадками. Исследуемая территория окружена лесным массивом, что благоприятствует размещению подземных вод близко от поверхности. Эти территории всегда были достаточно заболоченными и имели залежи торфа. С хозяйственной точки зрения этот показатель является благоприятным, но подобное географическое расположение села говорит о происходящих паводках и половодьях. [5]

После визуального обследования производится гидрографическая съемка озера. [4]Съемка осуществляется с помощью специальных приборов буссоли или мензулы путем обхода или посредствам графических засечек, а также можно применять глазомерную съемку.В связи с отсутствием в школе специального оборудования наиболее возможными были два вида съемки мензульная и глазомерная. Мной была выбрана последняя, так как она представляется наиболее простой и доступной. В результате глазомерной съемки были сделаны планы местности с указанием местоположения озер относительно школы. (см. Приложение(3)). В ходе гидрографической съемки проводились замеры уровня воды, результатом которых стал вывод о том, что наибольший уровень воды наблюдался весной во время таяния снегов на озере Бам. (см. Приложение(4)). А это говорит о том, что талые воды будут направляться в озеро, неся с собой различные загрязняющие вещества. Такая же ситуация будет наблюдаться и в остальных водоемах, особенно сложная ситуация весной будет в реке Тара, она находится в низине и туда стекают воды с полей и скотобойни, сглаживается ситуация лишь тем, что река имеет быстрое течение и большинство загрязняющих веществ сносятся вниз по реке. Измерение глубин водоема осуществляется по определенным правилам, но их используют на крупных водоемах, а на территории нашего села в основном мелкие озера, для исследования которых мы использовали свой метод. На озерах Мастовское и Ржавое по берегам были установлены створы относительно которых производились замеры глубин. Так как эти озера имеют округлую форму и ровное дно достаточно было наметить два взаимно перпендикулярных створа. Измерение глубин производилось с лодки с помощью специально размеченной веревкой с грузом на конце.[9] Измерение глубины источника Вирок делалось из одной точки, так как в свое время он был оборудован бетонными кольцами и имеет маленькую площадь. Глубина реки Тары измерялась в нескольких местах. Ее наибольшая ширина в пределах села составляет 143см, что значительно облегчает измерение ее глубины. Наибольшие затруднения возникли при исследовании глубин озера Бам, в связи с его крупной площадью, поэтому пришлось воспользоваться уже готовыми данными, так как это озеро находится в ведомстве района. (см. Приложение(5). Таблица№1).

Следующим пунктом должен являться температурный режим, который определяется в основном метеорологическими условиями. [7] Но в различных местах нашей местности температурные условия неодинаковы, что определяется расположением, облесенностью, формой рельефа, заболоченностью и глубиной водоема. Измерение температуры воды, проводятся в поверхностных и глубинных слоях с помощью водного термометра, который погружают на глубину и выдерживают 3-5 минут. Для измерения температуры воды на глубине используют глубоководный опрокидывающийся термометр. Глубоководный термометр в отличие от обычных, позволяет определить температуру глубинных слоев воды через любое время, после извлечение его на поверхность, так как температура воды на заданной глубине фиксируется опрокидыванием термометра. Наиболее теплыми водоемами оказались озера Ржавое и Мастовское это связано с тем, что они являются не проточными, вода в них застаивается и хорошо прогревается. Самый холодный водоем это источник Вирок, причиной этого являются подземные воды, которые выходят на поверхность и имеют температуру ниже окружающей среды. В зимний период картина меняется эти озера промерзают практически до дна, толщина ледового покрова составляет 230см, а источник Вирок не замерзает совсем. (см. Приложение (4)). Летом повышение температуры отрицательно сказывается на экологическом состоянии водоемов, так как теплая и влажная среда влияют на увеличение численности микроорганизмов, чаще всего увеличивается число организмов опасных для здоровья человека, так как они более выносливы.

Такой вывод доказывает еще один эффективный метод исследования качества воды – биоиндикация. Этот термин означает определение качества воды по наличию организмов – биоиндикаторов.Биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество или интенсивность которых служит показателем каких - либо естественных процессов или условий окружающей среды, наличие определенных веществ в воде или почве, степени загрязнения. Методы биоиндикации учитывают реакцию на загрязнение целых сообществ водных организмов или же отдельных систематических групп. Основными показателями является уменьшение видового разнообразия и изменения обилия водных организмов. Индикаторами чистой воды считаются ручейники, пресноводные моллюски, личинки веснянок, поденок, вислокрылок. [11]Виды умеренно загрязненных водоемах – это бокоплавы, водяные ослики, личинки мошек, двустворчатые моллюски – шаровки, битини, лужанки, личинки стрекоз и пиявки, большая ложноконская клипсина, водяные скорпионы и др.

Личинки комаров – звонцов, личинки иловой мухи, малощетинковые кольчецы, используются как организмы – индикаторы сильного органического загрязнения.

В ходе биоиндикации мы выявили, что наиболее загрязненными являются озера Ржавое и Мастовское, так как там было обнаружено большое количество личинок иловой мухи, малощетинковых кольчецов, диатомовых и зеленых водорослей. (см. Приложение(5) Таблица№2). Порой, когда мы видим перед собой водоем с большим количеством животных и растительности, мы причисляем его к загрязненным и не пригодным для купания или питья, на самом деле это не всегда так. О загрязненности водоема говорит не высокое видовое разнообразие, а большое количество отдельных видов устойчивых к загрязнению.[10]Следующим этапом мониторинга водных объектов будет физико-химический анализ воды, для этого необходимо правильно провести пробоотбор. При отборе проб воды используют чистую посуду из бесцветного стекла. В ходе этого анализа выявляются органические и химические показатели. Одним из органических показателей качества воды является содержание взвешенных частиц (см. Приложение(5) Таблица№3), определяемое с помощью бумажного фильтра и последующего высушивания осадка на фильтре в сушильном шкафу (в связи с отсутствием в школе сушильного шкафа мы использовали духовку, поэтому вероятны погрешности). Для анализа берут 500-1000мл. воды. Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтра высушивают при 150 град. С и взвешивают. [8] Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяют по формуле:(М1- М2)*1000,Vгде М1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частей, г;М2 – масса фильтра до опыта, г;V- объем воды для анализа, л;

Результат исследований показал, что самое большое содержание взвешенных частиц находится в озерах Ржавое и Мостовское. Количество частиц изменяется по сезонам года, наибольшее их содержание приходится на весну и лето. Весной это связано с таянием снегов и сточными водами, которые несут в себе много взвешенных частиц и загрязняющих микроэлементов, перемешиваются с водой, поднимают в верхние слои водоема ил и песок, тем самым загрязняя озера и реки. Летом же большое влияние оказывают микроорганизмы и растения, численность которых постоянно растет и изменяет некоторые физические свойства воды. При увеличении количества взвешенных частиц снижается прозрачность водоема, а это еще один показатель качества воды.Прозрачность зависит от количества взвешенных частиц, растительности, песка, ила, микроорганизмов, от содержания химических веществ.Для того чтобы исследовать прозрачность водоема необходимо взять белый диск закрепить на нем веревку с разметкой и медленно опустить в воду. В результате мы выяснили, что наибольшей прозрачностью обладают река Тара и источник Вирок, так как в результате течения вода не застаивается и самоочищается. (см. Приложение(4)). Та же ситуация обстоит и со степенью зарастания водоемов наибольший процент имеют водоемы со стоячей водой и склонные к обмелению (оз. Ржавое, оз. Мастовское). (см. Приложение(5) Таблица№4). Именно процесс зарастания является главной проблемой озера Бам. Наиболее сложный период приходится на июль август, когда в нашей местности наблюдаются максимальные температуры воздуха. Кроме того это приводит к росту числа живых организмов, о чем свидетельствует способ биоиндикации водоемов проведенный в ходе мониторинга.

Иногда проходя мимо водоема мы ощущаем странный запах, при этом вокруг мы не находим ни мусорок, ни остатков пищи, ни мертвых животных. Оказывается, вода в водоемах имеет запах, причем во всех водоемах он будет разный. Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Для его определения необходимо взять 100мл. исследуемой воды, при комнатной температуре налить в колбу вместимостью 150-200 мл. с широким горлом, накрыть, стряхнуть вращательным движением, открыть пробку и быстро определить характер и интенсивность запаха. (см. Приложение(5) Таблица №5). Чаще всего именно по запаху мы и определяем пригодность воды для использования.

Источник Вирок имеет неопределенный запах с нулевой интенсивностью, что говорит о пригодности воды для использования. Почти такая же ситуация и у реки Тара, но пить это воду не рекомендуется, так как нужно учитывать и остальные показатели.Еще одним важным показателей качества воды является показатель рН. Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и окраске раствора оценивают величину рН:1)розово-оранжевая - рН около 5

2)светло-желтая - рН 63)светло-зеленая - рН 74)зеленовато-голубая - рН 8

Этот метод выявил, что наиболее пригодная для питья вода находится в источнике Вирок. (см.Приложение(5) Таблица№6). Что подтверждает все остальные экологические исследования.

Современное человечество постоянно пытается облегчить свою жизнь: строит дома, дороги, автомобили, при этом не задумывается, что все человеческие блага могут нести большую опасность для природы. Для постройки домов мы изменяем естественные ландшафты, прокладывая дороги мы вырубаем леса и портим поля, передвигаясь на автомобилях, мы загрязняем воздух и воду. Из-за частого использования бензина и бытового мусора в воде появляются такие примеси, которых не существует в природе. Одним из основных загрязнителей окружающей среды является свинец. Его большая концентрация приостанавливает естественное самоочищение водоема. Основными источниками загрязнения свинцом является выхлопные газы автотранспорта и сточные воды различных производств. Для определения содержания свинца в воде необходимо использование специальных реактивов, которых, к сожалению, в нашей школе нет, поэтому выявить концентрацию свинца нам не представляется возможным. [11]Мониторинг водных объектов затрудняется материальными сложностями и слабым техническим оснащением школы. Но все же общая картина достаточна ясна. Если не оказать водоемам надлежащей помощи, то они исчезнут. К тому же здесь уже не обойтись простым сбором мусора и удалением болотной растительности. Нужны более действенные меры, требующие определенного финансирования. Наверное, прочитав это, чиновники зададутся вопросом:

«СТОИТ ЛИ ЗАНИМАТЬСЯ ОЧИСТКОЙ МАЛЕНЬКОГО ОЗЕРА В ДАЛЕКОМ СЕЛЕ»?

«СТОИТ ЛИ НА ЭТО ТРАТИТЬ ДЕНЬГИ»?

Тогда ответят ли они на вопросы детей:

«Стоит ли дорожить каждым уголком своей родины»?

«Стоит ли, заботится, о здоровье своих граждан»?

Оценка экологического состояния водоемов.

Основные проблемы водоемов села связаны с антропогенной деятельностью человека. Вокруг этой территории находятся сельскохозяйственные поля. Для более высокого урожая используются различные, удобрения и реагенты. Особенно это опасно во время весеннего таяния снегов, когда водные стоки несут с собой в водоемы все эти вещества вымытые из почвы. Именно в это время, как было выяснено в ходе мониторинга, уровень воды максимально повышается, а прозрачность снижается, это как раз и связано с весенними стоками, несущими с собой различные взвешенные частички. В ходе опроса местных жителей было выяснено, что удобрения, используемые в сельском хозяйстве частными собственниками, выкупившими поля вокруг села, отрицательно влияют на окружающую среду. Было отмечено, что умирают лесные животные, уходят в другие места, усыхают верхушки деревьев, и все это, конечно же, после дождей попадает в водоемы. Из курса географии мы знаем, что часть влаги уходит в землю - получается, что эта вода, уходя в землю, загрязняет подземные воды, которые потом попадают к нам в дома. Итог этого - дети, которые рождаются с положительной реакцией на аллергию и высокий процент людей заболевших раком, причем возрастная планка постоянно снижается.

Около озёр Мастовское и Ржавое находится ферма, стоки от нее направляются прямиком в озера, что приводит к загрязнению воды, непригодности ее для употребления, а порой даже к опасности для жизни ведь в такой среде могут расти и развиваться организмы, наносящие большой вред здоровью человека.

Также немаловажной проблемой является наличие свалок и мусора в лесной зоне и у водоемов, озера и реки захламленные бытовыми отходами задыхаются, живые организмы гибнут. Не задумывается ли человек, что он тоже живой и также может погибнуть. (см. Приложение(6)).

Каждый из исследуемых нами водоемов имеет определенные проблемы. Если рассмотреть их в отдельности, то главной проблемой озера Бам являются не добросовестные рыбаки, которые в поисках наживы регулярно ломают защитные настилы дамбы, что приводит к обмелению озера и зарастанию его болотной травой. Особенно это опасно в летний период, когда уровень воды самостоятельно опускается из-за высоких температур, а человеческий фактор еще больше усугубляет это обстоятельство. Если ситуация не изменится и озеру никто не поможет то, когда-то красивый благоустроенный водоем превратится в заброшенное болото.

Для озер Ржавое и Мастовское характерна высокая концентрация живых организмов, и это не удивительно, они являются озерами со стоячей водой. Туда регулярно поступают сельскохозяйственные стоки, фермерские отходы и растут горы бытового мусора. О загрязнении также свидетельствует и изменение некоторых органических показателей – прозрачности цвета воды. По сравнению с прошлыми годами изменился цвет и прозрачность воды.

По результатам мониторинга оказалось, что самый чистый водоем это источник Вирок. Но, не смотря на качество воды окружающее состояние источника плачевно. Вокруг валяются пластиковые бутылки, целлофановые пакеты, бумага и бурелом. Получается, что его все забросили. Как жаль, что мы не бережем и не ценим то, что дала нам природа, ведь многие страны испытывают недостаток питьевой воды и применяют вторичные технологии.

Если попробовать объединить все эти проблемы в одну, то получится, что их главной проблемой является человек. Мы научились использовать природу, покорять ее. Но только не стоит забывать, что не мы создали природу, а она нас.

Заключение.

Для жизни каждого человека, необходим чистый воздух, вода, экологически чистые продукты питания. Только при наличии этих факторов можно говорить о здоровье и долголетии человека. К сожалению не один из перечисленных факторов в современном мире не учитывается. Человек своей жизнедеятельностью влияет на природную среду не больше, чем другие живые организмы. Однако это влияет несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает человечество на природу благодаря своему труду. Вносимые человеком изменения сейчас приобрели настолько крупные масштабы, что превратились в угрозу нарушения существующего в природе равновесия и препятствие для дальнейшего развития производительных сил. Загрязнение озер происходит с нарастающей скоростью. Основными источниками загрязнения природных вод является: атмосферные воды, несущие массы вымываемых из воздуха загрязнителей технического происхождения, а так же сточные воды.Каждый из нас должен задуматься, что мы загрязняем свой главный источник жизни. Конечно, в последнее время придумано много программ по очистке крупных и известных водоемов, но ведь начинать надо с малого. Даже крупнейшая река России Волга начинается с маленького ручейка в дремучем лесу.Сегодня как никогда перед человечеством стоит вопрос о необходимости изменения своего отношения к природе и обеспечения соответствующего воспитания и образования нового поколения. Основной целью, как для отдельного государства, так и для мира в целом должна стать гармония человека и природы. Каждый человек должен понимать, что только в гармонии с природой, возможно, его существование на планете земля.

Список литературы:

1. Андреев М.А. Полевая практика по общему земледелию для студентов I – II курсов географического факультета педагогических институтов. – М.: Просвещение, 1991-112с.2. Атлас Брянской области. / под. ред.Карпова М.М.. –изд. ООО «Астрель», 2007г. -4с.,-31с.3. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. М., Агар, 2000г.-5с.-40с.4. Близняк Е.В. Водные исследования. – М., 1992г.-70с.5. Богословский Б.Б. Основы гидрологии суши. – Минск, 1974г. -131с.

6. Гладкий Ю.Н. География. Современный мир. Учебник 10-11 классов М.: «Просвещение», 2008.-25с.

7. География Брянской области: Учебное пособие/ под ред. Ахромеева Л.М., изд. «Дебрянск», Брянск 1995.-9с.

8. Полевая практика по географическим дисциплинам. – М., 1980г.-147с.9. Тессман Н.Ф. Учебно – полевая практика по основам общего землеведения. – М., 1975г.-86с.10. Чащин В.П. «Природопользование» 2-е изд. 1997г. – 203с.11. Экологические основы природопользования: Учебное пособие / под ред. проф. Э.П. Арустамова. -2-е изд. – М.: Издательский Дом «Дашков и Ко», 2002г. – 236с.

12. Internet: – материалы центра по экологической оценке.

ПРИЛОЖЕНИЕ (1)

ПРИЛОЖЕНИЕ (2)

ПРИЛОЖЕНИЕ (3)

ПРИЛОЖЕНИЕ (4)

ПРИЛОЖЕНИЕ (5)

Таблица№1.

Наибольшие глубины водных объектов села Негино.

Таблица №2.

Биологическое разнообразие водных объектов села Негино.

Таблица №3.

Содержание взвешенных частиц.

Таблица №4.

Степень зарастания водоемов.

Таблица №5.

Характер запаха воды

Интенсивность запаха.

Таблица №6.

Уровень рН в водоемах.

ПРИЛОЖЕНИЕ (6)

Озеро Мастовское

Озеро Бам

Река Тара

Озеро Бам