МКОУ «Матышевская СОШ»
С. Матышево Руднянского муниципального района Волгоградской области
Исследовательская работа
Работу выполнили:
учащиеся 7 класса
, ,
Руководитель: , учитель химии и биологии
2015 год
Введение
Из-за деградации малых рек и бесхозности водного богатства страны ещё в 2004 году в Верхней палате Федерального собрания РФ состоялись парламентские слушания на тему «Экология малых рек России: проблемы и пути их решения». В России запасов воды много – на каждого жителя её приходится 30000 м3 в год, но загрязнение около 70% рек и озёр привело к тому, что около половины населения потребляют загрязнённую воду. В Российской Федерации насчитывается 2,5 миллиона малых рек и ручьёв.
По территории Волгоградской области протекает 202 водотока, в том числе 190 малых рек. Малые реки – это водотоки протяжённостью основной реки бассейна от 10 до 200 километров и водозаборной площадью бассейна 3 тыс. км2.
В настоящее время многие реки обмелели, истощились. Круглогодичный ток в среднем и нижнем течении имеют только четыре реки (Арчеда, Кумылга, Мышкова и Аксай Курмоярский), 58 рек – только в устьевой части, 66 – вовсе утратили полезные режимы. Главной причиной их деградации следует считать нерасчётливое хозяйствование на земле, а именно: распашка склонов до уреза реки, смыв талыми и дождевыми водами плодородного слоя почвы и заиливание русел, загрязнение сточными водами с сельскохозяйственных угодий. К сожалению, какого-либо действенного контроля над загрязнением, распашкой и использованием пойм до сих пор нет. Реки загрязняются свалками, которые организуются по берегам и оврагам. Русла рек также беспощадно загрязняются. Отдыхающие вытаптывают травостой, загрязняют места отдыха бытовым мусором. В свою очередь малые реки формируют средние и большие, предопределяя их экологическую чистоту. Стоит задуматься: неужели нам не дорога собственная жизнь, которую мы беспощадно, незаметно для себя губим. Назрела необходимость действенных мер для восстановления чистоты и полноводности наших малых рек.
Актуальность
В нашем районе состояние рек Медведица, Терса и Щелкан ухудшилось настолько, что в 2013 году привлекло внимание природоохранных организаций не только местного, но и федерального уровня. Инициативная группа жителей района неоднократно обращалась с письмами в различные инстанции по вопросу очистки наших рек. Под письмами было собрано около 300 подписей.
Почему появилась идея очистки рек? Может быть, не нужна никакая очистка и реки сами справятся с зарастанием и заиливанием? Нет, не справятся. Река – это естественный канал для сброса лишней воды в озеро или море. Уменьшается поток, и река уменьшается. Лишняя вода возникает после дождей, таяния снега, из родников. Север Волгоградской области, по данным издания «География Волгоградской области» авторы , , 1989 год, получает в среднем 400 мм осадков в год. Значение это хоть медленно, но растёт. Осадков выпадает столько же, а воды в реках становится меньше. Рекам нужна помощь!
22 октября 2013 года в администрации Руднянского муниципального района специальной комиссией проведено обсуждение вопроса обследования русел рек Терса и Щелкан на территории Руднянского района с целью оценки негативного воздействия и определения наиболее проблемных участков. Комиссия включала представителей Нижне-Волжского водного бассейна. Управления Росприроднадзора по Волгоградской области, органов МЧС, лесного хозяйства, охраны окружающей среды и природопользования, местного самоуправления, представителей общественности – всего 15 человек. Подробности работы комиссии представлены в статье «И рекам тоже требуется помощь», опубликованной в районной газете «Трибуна» 31 октября 2013 года.
И, наконец, 18 сентября 2014 года Сергей Шутов, руководитель инициативной группы, в статье «Экология наших рек» проинформировал жителей района об итогах работы комиссии. В сентябре перспективы расчистки русла Терсы обсуждались руководством района и Нижне-Волжского бассейно-водного управления в Волгограде. После этого главный инженер проектной организации Владимир Николаевич Карлин побывал в Рудне. Во-первых, принято решение о подготовке к расчистке русла реки Терсы на участке от местечка «Бегучка» на территории районного посёлка до впадения в Медведицу. Финансирование проекта и работ будет полностью осуществляться из федерального бюджета. Во-вторых, отределён порядок действий. В текущем году нижнее-Волжское бассейно-водное управление доказывает в Москве необходимость очистных работ, в следующем году осуществляется проектирование, в 2016- выполняются работы. В-третьих, определены виды работ. Это расчистка берегов реки от старых, погибших деревьев и кустарников, мусора. Планируется расширение русла там, где это требуется.
Заслуживает внимания ещё одна статья, опубликованная на страницах «Трибуны» 7 декабря 2013 года, «Паводок – бобры виноваты?». В статье отмечается, что деятельность этих животных за последние 10-15 лет активизировалась. Работа бобров заметна с первых часов пребывания на реках нашего района. Ошкуренные куски деревьев, приготовленные, будто для сжигания в печке, многочисленные плотины-завалы поперёк русла рек, сотни поваленных целых деревьев. Большая часть деревьев находится в воде. Лес, оказавшись в воде, быстро загнивает, выделяя в воду и атмосферу вредные химические вещества, в частности аммиак и сероводород. Мы можем сколько угодно винить бобров за растительные завалы, но делают они их ради сохранения и преумножения воды. Активность бобров говорит об одном – сток реки Терса и её притока Щелкана уменьшился и будет уменьшаться. Инстинкт животного – наилучший индикатор экологической системы.
Цель исследования: изучение экологического состояния реки Терса.
Задачи:
Провести анализ воды в реке. Проанализировать полученные исследования, сопоставить их со стандартным перечнем физико-химических и органолептических показателей. Сделать выводы о степени загрязнения воды в реке. Определить возможности восстановительных работ и выполнение практических природоохранных мероприятий.
Объект исследования: река Терса в районе села Матышево.
Предмет исследования: качество воды.
Гипотеза исследования: если состояние реки Терса на сегодняшний день оценивается как критическое, то качество воды не будет соответствовать нормативным требованиям.
Место и сроки выполнения работы: сентябрь-ноябрь 2015 года, село Матышево
Обзор литературы по теме исследования:
В основу исследования положено учебно-методическое пособие под ред. и - Н. Новгород: Нижегородский гуманитарный центр, 1995.- 212 с. Данное пособие содержит описание доступных для реализации в ходе учебного процесса методов экологического мониторинга. Описаны теоретические основы биомониторинга, имеется раздел, посвященный методам физико-химического мониторинга, рассмотрены методики отбора проб воды, определения наиболее доступных гидрофизических и гидрохимических показателей качества природных вод. При оценке качества воды в реке Терса использовались методические рекомендации Положения о проведении акции "Спасём малые реки Нижегородской области". Для определения химического состава воды использовалась специальная литература: Химия. 9 класс: сборник элективных курсов/сост. .- Волгоград: Учитель, 2006.-166 с. , , Таперова работы по общей и неорганической химии. - М.: Химия, 1979. -336 с. Эти рекомендации позволили определить качественный состав воды. Также использовался сборник нашего земляка Владимира Гончарова «Родные берега» выпуск 2, серия «Краеведческая мозаика».
Методика исследования:
Анализ теоретических источников, оценка экологического состояния, определение гидрологических, органолептических и физико-химических свойств воды, метод сравнительного анализа результатов исследования.
Последовательность реализации исследовательской работы:
Знакомство с литературой и освоение методик экспериментального исследования. Оценка экологического состояния реки. Забор проб воды для проведения исследовательской работы. Анализ состояния воды и сопоставление результатов с ПДК. Выработка рекомендаций. Оформление результатов исследования.Основная часть.
Наше родное село Матышево расположено на живописном берегу реки Терса. Река в степи! В ней течёт необыкновенная вода – живительная влага родников, талых снегов, редких дождей. Течёт речушка моего детства, несёт волшебные воды малой родины…
Терса - правый приток Медведицы. Протяжённость реки – 239 километров. Терса берёт начало в Саратовской области (севернее села Казачка Калининского района). 140 километров протяжённости Терсы приходится на Волгоградскую область: Еланский и Руднянский районы. Устье Терсы находится в Руднянском районе у села Терсинки. Протяжённость Терсы по Руднянскому району – около 70 км.
Долина реки выработана в четвертичных ледниковых отложениях: пески, валунные суглинки, а также в породах верхнего мела. Русло сильно извилистое, осложнённое перекатами и плёсами. Течение спокойное. Средний расход воды в 120 километрах от устья – 5,6 куб. м/сек. В засушливые годы Терса во многих местах пересыхает, а весной снова напоминает о своём нраве.
Удивительно живописна терсинская пойма. Русло окружено лиственными и хвойными лесами. Много озёр обновляют свою воду весенними паводками: Светленькое, Лебяжье, Бабье, Глубокое, Подпесочное. Она помогает лугам весенней влагозарядкой, обеспечивает добрый травостой для крестьянского подворья, создаёт живительную прохладу и особый микроклимат в округе, множество рекреационных зон для отдыхающих и туристов. Излюбленные места отдыха на Терсе имеют свои народные названия: Алёнкина пристань, Камушки, Круча. С давних времён Терса является излюбленным местом для рыболовов, а пойменные леса и озёра – для охоты на зверей и водоплавающую птицу. Наверное, у каждого человека есть любимый уголок у воды, где можно помолчать, помечтать, вспомнить.
Чего ждёт от всех нас река Терса? Ответ прост: не навредить! Хочется сказать словами писателя В. Пескова: «Можно заново построить город, можно посадить новый лес, выкопать пруд, но живую речку, если она умирает, как всякий живой организм, сконструировать заново невозможно. Реки надо считать важнейшей государственной собственностью. Только так можно уберечь радость, которую нам дают текущие воды, и возможность в любую минуту утолить жажду. Ибо нет на земле напитка лучше, чем стакан холодной чистой воды!».
Память – это наша совесть. Что может быть дороже?! Как живёшь сегодня, Терса?
Оценка экологического состояния прилегающей к реке территории (замусоренность).Мы собрали мусор на участке длиной 500 метров в пределах береговой полосы шириной 10 м, считая от кромки воды, а также, если это оказалось возможным, и тот, что находится в воде. Мусор пересчитали и занесли в приведенную ниже таблицу.
Количество находок которые, по нашему мнению, являются мусором | |
Одежда | 1 |
Бумажные упаковки из-под сока | 6 |
Бумажные упаковки из-под молока | 2 |
Пластмассовые бутылки | 17 |
Проволока | 1 |
Автомобильные шины | 1 |
Упаковочные материалы (пакеты) | много |
Одноразовая посуда | много |
Результаты исследования:
Прилегающая территория сильно загрязнена. Весь бытовой мусор во время весеннего половодья попадёт в реку.
Оценка качества воды по биоиндикаторамКачество воды оценили по количеству выловленных моллюсков.
Шкала загрязнений по индикаторным таксонам
Индикаторные таксоны | Колли-чество | Эколого-биологическая полноценность | Класс качества | Использование |
Крупные двустворчатые моллюски: беззубка, перловица | 3 | Чистая | Полноцен-ная | Питьевое, рыбохозяйственное, орошение, техничес-кое |
Моллюски-затворки, горошинки | 5 | Удовлетворительно чистая | Полноцен-ная | Питьевое с очисткой, рыбоводст-во, орошение, техничес-кое |
Шаровки, дрейсена | 12 | Загрязнённая | Неблаго-получная | Ограничен-ное рыбоводст-во, ограничен-ное орошение |
Результаты исследования:
По индикаторным таксонам состояние воды оценивается как неблагополучное.
Исследование дна реки на выбранном участке.
С помощью сачка взяли пробы грунта со дна водоёма.
Результаты исследования:
Дно реки представляет собой илистую грязь: имеет разложившиеся части растений, на ощупь маслянистая масса, имеет специфический запах.
Пробы воды взяты 29 октября. Анализ воды проводился в школьной химической лаборатории.
Определение интенсивности запаха воды.
Запах определяли при 20 и 60°С. после интенсивного встряхивания и оценивали по 5-бальной шкале.
Результаты исследования:
Сила запаха воды составляет 3 балла, что согласно нормативам ПДК соответствует третьему классу - загрязнённой воде. Запах болотный, илистый.
Визуальное исследование цветности воды.Цветность воды определяется через 2 часа после отбора проб. Мы рассмотрели пробы на белом фоне при рассеянном дневном освещении. В пробирку наливали 8-10 мг исследуемой воды и сравнивали с аналогичным столбиком дистиллированной воды.
Результаты исследования:
Цвет воды желтый, обусловлен наличием в ней гуминовых кислот, загрязнений.
Исследование мутности.Мутность воды – мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по происхождению. Это могут быть частицы глины, ила, сельскохозяйственных стоков, планктонные организмы. Высокая мутность может быть следствием почвенной эрозии, большого количества экскрементов крупной популяции рыб. Взвешенные частицы способствуют нагреву воды, т. к. поглощают тепловое излучение, что, в свою очередь, приводит к падению уровня растворенного в воде кислорода. Завышенную мутность вода имеет за счет содержания в ней неорганических и органических примесей.
Мутность воды определяли весовым способом. Один литр исследуемой воды профильтровали через бумажный фильтр. Фильтр предварительно взвесили. После фильтрования осадок высушили при комнатной температуре в течение суток и вновь взвесили. Количество взвешенных веществ в исследуемой воде составило 20 мг/л.
Результаты исследования:
Исследование мутности показало наличие в речной воде большого количества взвешенных частиц - 20 мг/л (допустимая мутность воды не должна превышать 1,5 мг/л). Осадок по цвету желтоватый, что говорит о содержании в ней органических примесей.
4) Определение прозрачности воды.
Прозрачность воды определяется следующим образом: высокий цилиндр с плоским дном диаметром 3 см ставится на печатный текст. Добавляется исследуемая вода, следя за тем, чтобы можно было читать текст через воду. Вода считается чистой, если прозрачность составляет более 30 см.
Результаты исследования:
Вода в реке мутная: шрифт читается на высоте 26 см.
Обнаружение органических веществ.Взяли две пробирки, в первую налили несколько миллилитров дистиллированной воды, в другую - столько же исследуемой воды. В каждую пробирку прибавить по 2-3 капли 1% раствора перманганата калия.
Результаты исследования:
В пробирке с дистиллированной водой розово-фиолетовая окраска перманганата калия сохранилась. Побурение исследуемой воды указывает на присутствие в ней органических веществ.
Определение pH воды.РН воды определяли по универсальной индикаторной бумажке.
Результаты исследования:
Исследования показали, что водородный показатель (рН) воды реки Терса 6. Показатель не соответствует норме (санитарные нормы рН 6,5-8,5; идеально рН=7), На величину рН влияет содержание окрашенных гумусовых веществ, органических кислот которые поступают в реку со сточными водами весной.
Выводы и рекомендации.
Река Терса в настоящее время является маловодной. Берега реки зарастают, летом вода «цветёт», что приводит к заиливанию. Визуальное обследование показало, что река испытывает высокую степень антропогенной нагрузки. Выявлены несанкционированные пляжные зоны: отдыхающие оставляют большое количество мусора на берегу, уничтожают кустарники вблизи реки, вытаптывают травостой. Русло реки также беспощадно замусоривается. Механический и бытовой мусор, не влияющий на русловые процессы на крупных и средних реках, приобретает иное значение на малой реке. Любая свалка на ее берегах приводит к засорению русла. Дождевые и талые воды смывают в реку химические вещества с полей. Реку используют как водопой для скота в пределах села. Часто можно увидеть на берегу реки автомобилистов, моющих свои машины. Происходит постепенная деградация прибрежного ландшафта, богатого орнитофауной и разнообразной растительностью.
При исследовании было выявлено, что показатели мутности превышены в 10 раз и составили 20мг/л; по степени прозрачности вода в реке была признана мутной; цвет воды желтый из-за наличия органических загрязнений. Опытным путем установлено, что запах воды в реке болотный и легко замечается, имеет естественное происхождение, это объясняется развитием и отмирание водных растений. Признаков наличия нефтепродуктов на поверхности реки обнаружено не было. Но более подробное изучение химического состава воды не исключает их присутствия, так как выше по течению в районе х. Пришиб, в нескольких сотнях метров от берега реки, ведётся нефтедобыча. Определение рН позволило сделать вывод, что вода в Терсе имеет кислый характер, что не соответствует нормам. Опытным путем выявлено наличие органических загрязнителей.
Таким образом, наша гипотеза подтвердилась.
Из всего перечисленного следует сделать вывод, что качественное состояние воды на сегодняшний день не является критическим. Степень нанесенного ущерба не носит катастрофического характера и поэтому еще не поздно принять действенные меры для восстановления чистоты и полноводности реки Терса. Нарушение природного равновесия и деградацию Терсы можно предотвратить при соблюдении следующих рекомендаций:
- Пропаганда экологических знаний среди населения.
- Соблюдение чистоты на водных объектах и прилегающих к ним территориях.
- Расчистка русла реки и прибрежных территорий.
- Контроль несанкционированных сбросов коммунальными предприятиями и сточными водами сельскохозяйственных организаций, принятие соответствующих мер их пресечения и наказания.
- Совершенствование правовой базы и надзор за исполнением соответствующих наказаний.
- Мониторинг окрестных вод с целью контроля экологической ситуации.
Проведенные исследования выявили необходимость продолжения работы по определению изменения качества воды в реке Терса и наблюдению за экологической ситуацией в районе реки.
Литература:
, , Таперова работы по общей и неорганической химии. - М.: Химия, 1979. -336 с. и - Н. Новгород: Нижегородский гуманитарный центр, 1995.- 212 с. «География Волгоградской области» / , , 1989. Родники и реки Волгоградской области / Ред. Кол. Н. А., , . – Волгоград: изд-во «Михаил», Волгоградский областной краеведческий музей. - 2007. - 263 с. , Руднянский район Волгоградской области: краеведческая мозаика. Выпуск 2 Родные берега. МУП редакция газеты «Еланские новости». 2013. - 63 с. Химия. 9 класс: сборник элективных курсов/сост. .- Волгоград: Учитель, 2006.-166 с.