Реферат: Эколого-географическая характеристика реки Оккервиль

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 000
Невского района Санкт-Петербурга

Реферат

по предмету экология на тему:

Авторы:

Григорьева Елизавета, 10 класс

Нажиганова Серафима, 10 класс

Руководители:

,

Санкт-Петербург

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
РЕКИ ОККЕРВИЛЬ 5

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 9

Методика отбора проб из реки 9

Определение запаха воды 10

Определение цветности воды 11

Определение мутности воды 12

Измерение температуры воды 13

Определение кислотности воды 13

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 14

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 15

План работ по очистке реки Оккервиль 16

Углубление и очистка русла реки 16

Очистка и укрепление берегов реки 16

Установка систем, очищающих сточные воды, поступающие в реку 17

ВЫВОДЫ 18

ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ И РЕСУРСЫ ИНТЕРНЕТА 18

Введение

Аристотель считал воду одним из основных элементов мироздания. Трудно не согласиться с этим. Без кислорода жизнь возможна, без воды – нет. Приоритетным направлением в развитии различных технологий является решение проблемы качества воды. Именно вопросу оценки качества воды в природном водоёме в черте города Санкт-Петербурга и посвящено наше исследование.

Цель исследования: разработать проект очистки воды в реке Оккервиль.

Выбор реки Оккервиль в качестве исследуемого объекта связан с тем, что это река нам хорошо знакома (она протекает в нашем районе), а также с тем, что она является крупнейшим притоком реки Охты, которая, в свою очередь, впадает в реку Неву – крупнейший природный водоток бассейна Балтийского моря.

ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕКИ ОККЕРВИЛЬ

Небольшая петербургская река Оккервиль известна не только жителям нашего города: ей посвящена одна из песен Б. Гребенщикова, у писательницы Татьяны Толстой есть рассказ «Река Оккервиль», однако по-настоящему знаменитой её сделал фильм Динары Асановой «Пацаны», саундтреком к которой стала песня «Оккервиль».

Оккервиль — старинное название. Оно нанесено на шведской карте 1699 года. Берёт своё начало река Оккервиль из болот южнее Колтушских высот, где носит название Чёрная (См. табл. 1). Протекает она по Всеволожскому району Ленинградской области, Невскому и Красногвардейскому районам Санкт-Петербурга, является левым притоком реки Охта, впадая в неё в 1,8 км выше устья (См. рис. 1). В свою очередь, Охта является крупнейшим притоком Невы. Таким образом, воды реки Оккервиль попадают в Неву, а затем и в Финский залив Балтийского моря.

Таблица 1

Общие сведения о реке Оккервиль

(http://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D0%BA%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D1%8C)

Бассейн	Балтийское море
Исток	Колтушские высоты
Координаты истока реки	59°51′10.7″ с. ш. 30°37′40.2″ в. д.
Устье	Река Охта
Координаты устья	59°56′03.9″ с. ш. 30°25′16.4″ в. д. 59. 30.421222
Длина	18 км
Ширина	1,5—25 м
Глубина	0,25 – 0,8 м
Код водного объекта в государственном водном реестре

Ещё в начале XIX века Оккервиль была судоходной рекой, но в результате хозяйственной деятельности человека, изменившей уровень грунтовых вод, особенно в районе истока реки, она сильно обмелела, однако весной во время снеготаяния и осенью с наступлением сезона дождей уровень воды в ней заметно повышается (См. рис. 2.)

Каждое половодье приводит к попаданию в водоём большого количества мусора, накопившегося на берегу за прошедший год.

Рисунок 1

Фотография со спутника. Впадение Оккервиль в Охту

(http://maps. /maps? f=q&hl=ru&geocode=&q=%D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%B4%D1%82&sll=49.36.395216&sspn=0.0.05785&ie=UTF8&ll=59.30.423245&spn=0.0.014462&t=k&z=16&om=1)

Рисунок 2

Подъём воды в реке Оккервиль 15 октября 2011 года

(Фото авторов)

Река Оккервиль протекает через районы промышленных и сельскохозяйственных предприятий, также в её русло осуществляется сток бытовых жидких отходов, что является причиной сильного загрязнения воды в реке. Особенно степень загрязнения становится заметной (даже без использования приборов) после резкого изменения уровня воды в реке. (См. рис. 3)

Кроме загрязнения воды можно отметить большую заиленность дна и скопление на его отдельных участках бытового мусора. К сожалению, причина появления мусора очень банальна: многие жители нашего города отличаются низкой экологической культурой и используют реку в качестве места, куда можно высыпать мусор.

Рисунок 3

Изменение цвета воды в реке после сильных дождей

(Фото авторов 11 октября 2011 года)

Неудовлетворительное состояние реки явилось основной причиной наших исследований, конечная цель которых – привлечение внимания общественности к состоянию природных водоёмов в городе Санкт-Петербурге.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Методика для определения органолептических свойств была взята нами в литературе [1; 2]

Пробы воды брались по трём адресам в Невском районе Санкт-Петербурга 05.05.12 г. и повторно 06.09.12 г.

Методика отбора проб из реки

В нормативных документах (ГОСТ 24481 и др.) определены основные правила отбора проб: пробы следует отбирать из мест наиболее быстрого течения, на одинаковой глубине, нумеруя пробы, начиная с той, которая взята выше всех остальных по течению. Отбор проб можно осуществлять только в стеклянные бутылки [по 2, с. 43].

Адреса для забора воды были выбраны в местах пересечения реки Оккервиль с тремя параллельными улицам:

1.  Пересечение с ул. Дыбенко,

2.  Пересечение с ул. Подвойского,

3.  Пересечение с ул. Коллонтай (См. рис. 4)

Рисунок 4

Фотографии реки Оккервиль в местах отбора проб

(фотографии с сайта http://al-spbphoto. *****/most/okkervil. html)

Адрес 1	Адрес 2	Адрес 3

Нумерация проб осуществлялась по течению реки: первая проба – выше по течению, третья – ниже всех по течению.

В качестве контролируемых параметров мы выбрали следующие характеристики:

-  органолептические свойства, определяемые с помощью органов чувств,

-  температура,

-  кислотность.

Чтобы провести первичную оценку качества воды, мы разлили пробы по лабораторным колбам и пробиркам.

Определение запаха воды

1.  Заполнить колбу водой на 1/3 объёма и плотно закрыть пробкой.

2.  Взболтать содержимое колбы.

3.  Открыть колбу и неглубоко вдохнуть воздух, сразу определяя интенсивность и характер запаха.

4.  Если запах не определяется, колбу можно опустить в горячую воду и нагреть до 60оС.

Для определения особенностей запаха мы заполнили колбу на 1/3, закрыли её пробкой, взболтали, а затем, открыв крышку, определили характер интенсивность запаха, сравнивая свои ощущения со шкалой, приведённой в литературе. [2; с. 89] (См. табл.2)

Таблица 2

Определение интенсивности запаха

(по ,2005)

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка в баллах
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при нагревании воды	1
Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание	2
Заметная	Запах легко замечается	3
Отчётливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет отказаться от питья	4
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для употребления	5

Одновременно с определением интенсивности запаха определяется его характер (См. рис. 5)

Рисунок 5

Определение цветности воды

1.  Заполнить пробирку водой на высоту 10-12 см,

2.  Рассмотреть цвет воды в пробирке, рассматривая её сверху на белом фоне при боковом освещении. (См. рис. 6)

Цветность воды может быть:

1.  Слабожелтоватая

2.  Светло-желтоватая

3.  Жёлтая

4.  Интенсивно-жёлтая

5.  Коричневатая

6.  Красно-коричневая

7.  Другая [1; с. 89]

Рисунок 6

Определение цветности воды

(Фото авторов)

Определение мутности воды

1.  Заполнить пробирку водой на высоту 10-12см,

2.  Рассмотреть воду в пробирке, рассматривая её сверху на чёрном фоне при боковом освещении. (См. рис. 7)

Мутность воды может быть:

1.  Слабоопалесцирующая

2.  Опалесцирующая

3.  Слабомутная

4.  Мутная

5.  Очень мутная [1; с. 90]

Рисунок 7

Определение мутности воды

(Фото авторов)

Измерение температуры воды

Важным показателем качества воды является её температура. Тепловое загрязнение снижает содержание кислорода в воде, делая её мало пригодной для жизни большинства организмов. Для определения температуры воды мы использовали ртутный термометр (см. рис. 8), помещая его в воду на 1/3 шкалы на 5 минут.

Рисунок 8

Термометр, используемый для измерения воды в реке

(Фото авторов)

Определение кислотности воды

Кислотность воды определяется значением водородного показателя (рН), который для природных водоёмов обычно имеет значение от 6,5 до 8,5. Для определения кислотности необходимо:

1.  Налить в пробирку 5 мл воды.

2.  Добавить в пробирку 5 капель универсального индикатора.

3.  Перемешать содержимое пробирки, покачивая её.

4.  Сравнить окраску воды в пробирке со шкалой изменения окраски универсального индикатора. (См табл. 3)

Таблица 3

Изменение окраски универсального индикатора

(по ,2005)

Окраска	Кислотность
Розовая	4
Розово-орандевая	5
Светло-жёлтая	6
Светло-зелёная	7
Зеленовато-голубая	8

Все полученные результаты мы занесли в сводные таблицы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Таблица 4

Органолептические свойства воды в реке Оккервиль

Дата исследования	05.05.12	06.09.12
№ пробы	Проба №1-1	Проба №2-1	Проба №3-1	Проба №1-2	Проба №2-2	Проба №3-2
Интенсивность запаха	3	3	4	2	2	2
Характер запаха	Гнилост­ный	Гнилост­ный	Гнилост­ный	Гнилост­ный	Хлорный	Гнилост­ный
Цветность	Интенсивно-жёлтая	Интенсивно-жёлтая	Коричне­ватая	Желтая	Светло-желтоватая	Жёлтая
Мутность	Мутная	Мутная	Мутная	Мутная	Мутная	Слабо­мутная

Таблица 5

Температура воды в реке Оккервиль

Дата исследования	05.05.12	06.09.12
№ пробы	Проба №1-1	Проба №2-1	Проба №3-1	Проба №1-2	Проба №2-2	Проба №3-2
Температура воды	+10оС	+9оС	+11оС	+16оС	+15оС	+16оС

Таблица 6

Кислотность воды в реке Оккервиль

Дата исследования	05.05.12	06.09.12
№ пробы	Проба №1-1	Проба №2-1	Проба №3-1	Проба №1-2	Проба №2-2	Проба №3-2
pH	6	6	5	5	4	4

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

1.  Органолептические исследования воды показали высокую степень загрязнённости: интенсивность запаха колеблется от 2 баллов (слабая) до 4 баллов (отчётливая);

2.  Вода в 5 пробах имела запах естественного происхождения (гнилостный), а в одной пробе – искусственного происхождения (хлорный запах), об антропогенном характере загрязнений свидетельствует и высокая температура воды (результат попадания в водоток реки стоков);

3.  Степень загрязнённости воды зависит больше от времени года, чем от адреса, по которому бралась проба воды (см. табл. 4, 5, 6);

4.  Вода в реке кислая (рН от 4 до 6), что может быть результатом:

-  промышленных стоков,

-  попаданием грунтовых вод, загрязнённых реагентами,

-  торфяным грунтом в районе истока реки.

5.  После тёплого лета 2012 года вода в реке стала более кислой (по одному адресу кислотность понизилась на 1 балл, а по двум адресам понизилась на 2 балла), что может быть результатом значительного понижения уровня воды в реке. (См. рис. 9)

Рисунок 9

Изменение кислотности воды в пробах

Уровень pH

План работ по очистке реки Оккервиль

Как известно, ююбой природный водоём обладает уникальной способностью к самоочищению. Однако изменения, носящие антропогенный характер, настолько серьёзно нарушают все природные процессы, что самоочищение становится невозможным. Всё вышесказанное в полной мере относится к реке Оккервиль.

Мы предлагаем следующий план восстановления реки:

1.  Необходимо углубить и очистить русло реки;

2.  Произвести очистку и укрепление берегов реки;

3.  Установить системы, очищающие сточные воды, поступающие в реку;

4.  Заселить реку организмами, способными осуществлять биологическую фильтрацию.

Рассмотрим более подробно, как можно осуществить каждый из этих этапов.

Углубление и очистка русла реки

Дно реки Оккервиль покрыть толстым слоем ила и бытового мусора. К сожалению, его количество таково, что кроме работы волонтёров потребуется прибегнуть к помощи специализированной техники. В качестве волонтёров традиционно работают школьники и студенты Невского района, а вот работу техники потребуется оплачивать. На встрече с депутатом муниципального округа «Оккервиль», которая проходила в нашей школе 22 ноября 2012 года, мы обратились с просьбой помочь в поиске средств. Пока наше обращение находится в стадии рассмотрения.

Однако просто вывести часть грунта и углубить русло будет недостаточно. С наступлением весны многие несознательные горожане опять начнут захламлять воду мусором. Мы изготовили плакаты, призывающие беречь реку, и планируем разместить их в парковой зоне реки. По-прежнему отряды волонтёров будут патрулировать побережье, проводя разъяснительную работу.

Очистка и укрепление берегов реки

Почти на всём своём протяжении Оккервиль течёт в естественных берегах. Это очень красиво, но требует постоянного контроля со стороны человека. Ежегодно во время весеннего половодья уровень воды в реке поднимается, в результате в воде оказывается много мусора и стволы старых деревьев, которые затем перегораживают русло, вызывая застаивание воды.

Следовательно, необходимо ежегодно проводить уборку прибрежной территории хотя бы 2 раза в год – осенью и весной. Сбор мусора осуществляется городскими службам и волонтёрами, а вот своевременный вывоз стволов деревьев, упавших в воду, не может быть осуществлён силами добровольцев. Мы составили карту, на которой отметили участки русла, перегороженные стволами, и передали её в муниципальный округ «Оккервиль».

На значительном участке Оккервиль протекает по парковым зонам, где заросшие кустарником и деревьями берега уместны. Однако в тех районах, где река протекает в жилых кварталах, было бы целесообразно укрепить берега бетонными плитами. Эта работа дорогостоящая, поэтому может быть рассмотрена только в отдалённой перспективе.

Установка систем, очищающих сточные воды, поступающие в реку

На протяжении всего своего течения в реку осуществляется сброс сточных вод, в основном из городской канализации, большая часть которых не проходит необходимой очистки.

Мы планируем в ближайшее время составить карту всех выходов сточных вод для передачи её районным экологам.

Очистка сточных вод должна осуществляться в несколько этапов:

1.  Для механической очистки от нерастворимых примесей на сточные трубы необходимо установить решётки;

2.  Для физико-химической очистки от растворимых примесей необходимо использовать сорбенты. Наиболее доступным сорбентом может оказаться природный цеолит – минерал способный адсорбировать многие вредные химические вещества, включая радиоактивные частицы и тяжёлые металлы [5]. Использование таких фильтров наиболее целесообразно при создании отстойников. На территории Парка им. Есенина, через который протекает Оккервиль, такой пруд-отстойник есть. Нам кажется, что внесение в него цеолита может дать ощутимый положительный эффект уже течение 1 года. По данным специалистов [5], 300 кг этого вещества достаточно для очистки 1 га неглубокого водоёма. Так как площадь отстойника около 0,3 га, достаточно всего 100 кг цеолита. Свои расчёты мы также передали в муниципальный округ «Оккервиль».

3.  Биологическая очистка предполагает заселение отстойника бактериями-сапрофитами, способными перерабатывать загрязнённый ил, а саму реку следует заселить пресноводными моллюсками, являющимися биологическими фильтрами. Чтобы правильно подобрать виды организмов и рассчитать материальные затраты своего проекта, мы планируем обратиться за помощью в экологический отдел при Администрации Невского района Санкт-Петербурга.

Безусловно, процесс очистки природного водоёма – процесс сложный, длительный и дорогостоящий. Однако, мы считаем, что бездействовать нельзя и пытаемся всеми возможными для нас способами способствовать решению данной проблемы.

ВЫВОДЫ

Проведённые исследования позволяют сделать вывод о высокой степени загрязнённости воды в реке. Нам кажется целесообразным знакомство широкой общественности с нашим проектом очистки воды в реке Оккервиль.

Оккервиль – крупнейший приток реки Охты, которая впадает в Неву. Река Нева является источником питьевой воды для жителей Санкт-Петербурга, поэтому экологическое состояние её притоков должно находиться под постоянным контролем специалистов и общественных организаций.

Нева относится к бассейну Балтийского моря, которое уже сейчас считается самым загрязнённым морем в мире. На его берегах проживают миллионы людей в разных странах, поэтому проблема качества воды в реках, впадающих в Балтийское море – проблема международная.

Нам представляется целесообразным размещение наших данных в Интернете с целью привлечения внимания общественности к проблемам экологического состояния воды в природных водоёмах, относящихся к бассейну Балтийского моря.

ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ И РЕСУРСЫ ИНТЕРНЕТА

1.  . , Гущина практикум школьника: Учебное пособие для учащихся. – Самара: Корпорация «Фёдоров», Издательство «Учебная литература», 2005. – 304 с.

2.  Муравьёв по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб: Крисмас +, 2004 – 245с.

3.  http://ru. wikipedia. org/

4.  http://maps. /maps? f=q&hl=ru&geocode=&q=%D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%B4%D1%82&sll=49.36.395216&sspn=0.0.05785&ie=UTF8&ll=59.30.423245&spn=0.0.014462&t=k&z=16&om=1

5.  hhttp://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82%D1%8B