Исследование экологического состояния «Милкина» пруда села Поляны

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чулковская средняя общеобразовательная школа» Скопинского муниципального района Рязанской области

Исследование экологического состояния «Милкина» пруда

села Поляны

Выполнил ученик 9 класса

МБОУ «Чулковская СОШ»

Гирин Никита

Руководитель учитель биологии

МБОУ «Чулковская СОШ»

с..Поляны

2016

Содержание

Введение………………………………………………………………….3

История появления пруда……………………………………………...4

Исследовательская работа......................................................................7

Описание «Милкина» пруда…………………………………………..7

Пробоотбор и подготовка воды к анализу…………………….8

Органолептические показатели качества воды………….…….9

Определение качества воды методом биоиндикации…………….10

Химический анализ воды…………………………………………….12

Результаты исследования…………………………………………….14

Выводы………………………………………………………………….14

Заключение……………………………………………………………..15

Список использованной литературы……………………………….17

Приложение ……………………………………………………………18

Введение

В России разработана «Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года». Этот документ определяет основные направления деятельности по развитию водохозяйственного комплекса России, обеспечивающего устойчивое водопользование, охрану водных объектов, защиту от негативного воздействия вод, а также по формированию и реализации конкурентных преимуществ Российской Федерации в водной сфере.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Для этого необходимо бережно относиться к воде, не загрязнять водоемы и территорию вокруг них. Надо знать особенности воды в своем родном крае и понимать, что наши реки, озера, пруды и родники – это единая система.

Актуальность моей темы состоит в том, что понимание важности бережного отношения и проблеме недостатка чистой пресной воды привело нас к решению о необходимости приобщения к исследованию поверхностных вод нашего села и оценки их экологического состояния, а именно «Милкина» пруда.

Изучение закономерностей взаимодействия искусственных водоёмов с окружающей природной средой является одной из актуальных задач эколого-географических исследований. Пруды представляют собой сложные аквально - антропогенные системы, оказывающие глубокое и разностороннее воздействие на ландшафты водосборных территорий.

Изучая местность во время экскурсий по дополнительному образованию «Полянские экологи», меня заинтересовал «Милкин» пруд, находящийся в центре села Поляны. У меня возникло много вопросов: Откуда он появился, почему? Каково состояние воды пруда? Каков органический мир пруда? А еще я увидел «следы» бездушного отношения людей вокруг пруда.

Вопросов много, на которые можно ответить, исследовав пруд. Тем более информация о данной экосистеме в краеведческой литературе почти отсутствует. Исследования проводились летом-осенью 2016 года.

Для выполнения мониторинговых исследований я использовал различные методическое пособия: В своей работе я использовал и другие методы исследования: работа с краеведческой литературой, архивными данными, с Интернет; беседовал с жителями села.

Объект исследования – «Милкин» пруд.

Предмет исследования – вода и территория

Цель исследования: раскрыть основные факторы загрязнения воды, влияющие на экологическое состояние пруда.

Для достижения, поставленной цели решались следующие Задачи:

Изучить способы и методы оценки экологического состояния водной экосистемы пруда. Выявить причины загрязнения пруда. Провести полевые и лабораторные исследования, направленные на изучение экологического состояния пруда. Предложить меры по улучшению экологического состояния пруда и его сохранению, как водной экосистемы. Привлечь внимание общественности к решению данной проблемы.

Свою работу я считаю актуальной, так как с каждым годом наблюдается ухудшение состояния пруда, его зарастание и загрязнение. Если не принять мер, водоём может погибнуть.

Гипотезы:

качество воды в пруду ухудшается в результате воздействия антропогенных факторов;

меры по очистке пруда и исключение воздействия антропогенных факторов помогут сохранить пруд на долгие годы.

История появления пруда.

Известны, по крайней мере, три версии возникновения поселения, ставшего впоследствии селом Поляны. Одна из них самым непосредственным образом связана с созданием Большой Засечной черты. Суть ее в следующем. Примерно на рубеже XVI - XVII веков на одной из застав Засечной черты, неподалеку от нынешнего села Городецкое, служил казак по имени или по фамилии Городец. За хорошую службу его жаловали вотчинами. Их он впоследствии разделил между своими сыновьями. Один из них получил землю на месте нынешнего села Поляны.

По другой версии, село Поляны примерно в конце XVII века образовали несколько семей, переселившихся на удобную для жизни и надежно защищенную со всех сторон лесом поляну из села Бараково. Здесь в доказательство приводится сходство многих фамилий семей в названных селах.

По третьей - люди пришли сюда из-за реки Вёрды. А поселились потому, что неподалеку был на песчаном косогоре родник с вкусной и целебной водой. В народе он назывался «Егорьевский колодец» и считался святым. Некоторые из посещавших родник людей решили навсегда поселиться поближе к чудотворному источнику и удобным местом для этого выбрали поляну, окруженную лесом.

Конечно, трудно отдать предпочтение какой-либо из трех версий-преданий. Безошибочно, наверное, можно сделать лишь один вывод. Село Поляны является одним из старых поселений скопинской земли, так как оно упоминается в документах уже в начале XVIII века.

Несмотря на многие удобства расположения села Поляны, был здесь один очень серьезный недостаток. В селе не хватало питьевой воды. Для этого использовали из реки Вёрды. Но она, как известно, для питья практически не пригодна. Прежде всего, она пагубно влияет на здоровье детей. Те из них, кто пил воду из Верды, часто болели, многие даже умирали. Пробовали здесь рыть колодцы. Однако вода располагалась очень глубоко. Для строительства колодцев у крестьян не было бревен для срубов, так как к концу XIX века почти все окрестные леса уже вырубили, а те, что сохранились, принадлежали местным помещикам. Один из них, барин Кареев, крупный землевладелец, служил на видном посту в Петербурге и появлялся в своей вотчине лишь от случая к случаю. Проблема, как рассказывают старожилы, слышавшие эту историю от своих более старших родственников, решилась следующим образом. В середине XIX века, в ту пору, когда в Рязани вице-губернатором стоял Салтыков-Щедрин, полянские крестьяне написали ему письмо с просьбой приехать в село и своими глазами увидеть их мучения из-за нехватки доброкачественной воды. Как рассказывают, Салтыков-Щедрин лично приезжал в Поляны на тройке белых коней. Он внимательно выслушал жалобы, собравшихся на сходе. Сход решил и получил одобрение вице-губернатора выделить полянским крестьянам лес на сооружение колодезных срубов. После этого колодцы выкопали, и в Полянах появилась вода, которую стали употреблять для питья без опаски.. В центре села протекала небольшая речушка Усох, впадающая в реку Верду, которая постепенно высохла и остался овраг. У края этого оврага жила многодетная семья Милкиных. Впоследствии когда число жителей увеличилось построили плотину, а образовавшийся пруд назвали «Милкиным». Здесь водилось много рыбы в основном караси двух видов (серебристый и желтый). Ловили рыбу специальные рыбаки неводом и делили на всех женатых мужчин поровну. А семье Милкиных всегда доставалось больше рыбы, так как Алексей Нилыч Милкин, глава семьи, следил за состоянием пруда и плотины. Вот такие сведения о нашем селе и водоемах я нашел в музее нашей школы из рукописей .

Пруд является излюбленным местом отдыха, как для нас детей, так и взрослых. Мы любим купаться в пруду, загорать, играть на его берегу, густо поросшем травянистой растительностью и укрыться в жару под тенью растущих на берегу деревьев, полюбоваться над поникшими ветвями ив, понаблюдать за летающими бабочками, стрекозами, прыгающими по поверхности воды водомерками. Главной радостью всех жителей является рыбалка.

Но с каждым годом наблюдается ухудшение состояния пруда, его зарастание и загрязнение. Если не принять мер, водоём может погибнуть.

Исследовательская работа

В ходе изучения экологического состояния пруда мной использовались следующие методы исследования:

сбор информации; наблюдение за природными объектами; экспериментальное изучение качества воды в пруду с применением физико-химического анализа водных проб; сравнение и обобщение данных; фотофиксация

Описание «Милкина» пруда

Грунт берега: песчаный и илистый

Травяной покров берегов: сплошной, преобладает типчак, нарушен эрозией, особенно правый, где имеются карьеры.

Древесная растительность: редкая, представлена преимущественно ивой.

Ширина: в районе плотины 130 метров, а по мере удаления к истоку ширина уменьшается до 80-50 метров.

Глубина: 2-3 метра.

В пруду проникновение световых лучей происходит до дна,

Скорость течения воды: 0,2 м/с.

Питание пруда происходит главным образом атмосферными осадками, которые выпадают в виде снега или дождя прямо на поверхность пруда или на его водосборную площадь.

Уровень воды в пруду может сильно колебаться: в жаркую погоду он понижается и не пересыхает, а после дождей повышается.

Глубины пруда — хорошая среда для его обитателей.

В пруду дно илистое, «голое», то есть не имеющее донных отложений. Дно пруда предполагает большее разнообразие. Здесь и слои ила, и глинистые склоны, и песок, и каменистые гряды. Все это — результат длительного существования водоема.

Раньше загрязнялся пруд смывами с полей ядохимикатов, удобрений в весеннее время, что наносило определенный урон флоре и фауне пруда и ручья. Но за последние годы много полей вокруг пруда находится под паром, смыв с полей уменьшился, поэтому вода слабо загрязненная. Загрязнение пруда зависит еще от того, что его течение медленное, вода застаивается и не очищается.

Человек оказывает определенную роль в загрязнении пруда: выбрасывает мусор в пруд, умерших домашних животных, моет у пруда и ручья автомобили. Сами же люди и что обидно, рыболовы часто бросают у берега пластиковые бутылки и прочий мусор (палки, ветки деревьев).

Но за последние годы возникла проблема обмеления пруда. У жителей села это вызывает определенную тревогу. Я считаю, что это связано не только с загрязнением, но и с заиливанием и зарастанием родников, питающих ручей и пруд. Силами местных жителей, совместно с учащимися Полянской школы началось очищение родников и берегов пруда. Также на обмеление пруда повлияла засуха 2010-2011, 2011-2012 годов. Видно по береговой линии и наличию прирусловых терасс, что уровень воды заметно снизился.

В связи с этим необходимо решать такие проблемы, как загрязнение, обмеление пруда и заиливание родников.

Пробоотбор и подготовка воды к анализу.

На практике применяются два типа отбора проб: разовый или серийный. Я использовали разовый отбор проб, для этого приготовили прозрачные полиэтиленовые бутыли, с завинчивающимися пробками. Посуду тщательно вымыл моющими средствами, многократно ополоснул водой из крана, дистиллированной водой, а перед отбором – водой из места взятия пробы – пруда. Отбор проб проводился в трёх разных местах пруда: на середине, у берега, в 2 метрах и в 5 метрах от берега. Бутыли, наполненные пробой, мы пронумеровали и записали в журнал отбора проб. [7]

Органолептические показатели качества воды.

Определение температуры воды в пруду.

Для определения температуры воды в пруду мы использовали водный термометр. Термометр опускался под воду, и находился там 3 – 5 минут, после чего, не вынимая его из воды, я определил температуру. Температуру воды определял 23 июля 2016г, 20 августа 2016г, 15 сентября2016г в 1130, она составила в среднем 17 градусов С, средняя температура воздуха в этот день составила 20 градусов С.

Определение цвета воды.

В толще пруда вода проба № 3 имела желтовато-зеленоватый цвет, а в пробах № 1, № 2, имела желто-коричневый цвет, для этого мы пробы наливали в цилиндрические сосуды, в которых и определили ранее указанный цвет.

Определение прозрачности проб.

Для определения прозрачности воды использовал два метода: просматривание на свет и при помощи типографского шрифта.

Просматривая все пробы в стакане, на свету установил, что вода была слегка мутная, в пробе № 1 сильно мутная.

При использовании типографского шрифта (высота буквы должна быть 3,5 мм), определял высоту водяного столба, при котором шрифт становился плохо различимым. Для этого использовал стеклянные цилиндры высотой 50 см., под дно которых был подложен хорошо освещенный шрифт. Пробы рассматривал при рассеянном дневном освещении, просмотр повторил несколько раз, записал высоту водяного столба во всех пробах и вычислил среднее значение (в см.). По данному исследованию шрифт был виден на высоте 19 см, а при разбавлении проб – шрифт стал не виден на высоте 23 см. . [5]

Определение запаха проб.

Запах воды вызывают летучие, пахнущие вещества, попадающие в неё естественным путём или со сточными водами. Загрязнение сточными водами обнаруживается и запахом продуктов разложения их компонентов (сероводород и др.). Некоторые виды водных организмов вызывают специфические запахи, напоминающие, например, запах огурцов, пеларгонии, фиалок, свинарника и т. д.

Характер запаха определял при 200С и 600С. Для этого в конические колбы внес по 250 мл проб - № 1, № 2, № 3 при 200С.

Колбы закрыл пробками и их содержимое несколько раз тщательно взболтал. После этого колбы открыл и тотчас же определил запах. Другие колбы с пробами нагревал на водяной бане до 600С, горлышки прикрывал стеклом. Содержимое колб перемешал и тотчас определил запах и его интенсивность. Для определения интенсивности запаха, пробы разбавлял дистиллированной водой до его исчезновения.

Вывод: при температуре 200С запах проб был слабо гнилостный, а при температуре 600С пробы имели сильно гнилостный запах.

Определение осадка проб.

Для этого я отстоял воду в течение суток в сосудах. В пробе № 1 получился плотный буро-коричневый осадок, в пробах № 2 – бурый хлопьевидный осадок. [5] [6]

Определение качества воды методом биоиндикации.

Биоиндикация – обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы обладают признаками, свойственными системе или процессу, на основании которых производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояния экологических систем, процессов и явлений. В настоящее время можно считать общепринятым, что основным индикатором устойчивого развития в конечном итоге является качество среды обитания.

Индекс Майера - наиболее простая методика биоиндикации. Эта методика подходит для любых типов водоемов. Она имеет большое преимущество – в ней не надо определять беспозвоночных с точностью до вида. Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных приурочены к водоемам с определенной степенью загрязненности. При этом организмы – индикаторы относят к одному из трех разделов.

Индекс Майера

Обитатели чистых вод, X

Организмы средней чувствительности, Y

Обитатели загрязненных водоемов, Z

Личинки веснянок

Личинки поденок

Личинки ручейников

Личинки вислокрылок

Двустворчатые моллюски

Бокоплав

Речной рак

Личинки стрекоз

Личинки комаров – долгоножек

Моллюски-катушки, моллюски-живородки

Личинки комаров-звонцов

Пиявки

Водяной ослик

Прудовики

Личинки мошки

Малощетинковые черви

Нужно отметить, какие из приведенных в таблице групп обнаружены в пробах. Количество найденных групп из первого раздела необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего раздела – на 1. Получившиеся цифры складывают:

По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема:

Количество баллов	Характеристика водоема	Класс качества
более 22 баллов	водоем чистый	1 класс качества
17-21 баллов	практически чистый	2 класс качества
11-16 баллов	умеренная загрязненность	3 класс качества
менее 11	водоем грязный	4-7 класс качества.

Простота и универсальность метода Майера дают возможность быстро оценить состояние исследуемого водоема. Точность метода невысока. Но если проводить исследования качества воды регулярно в течение какого-то времени и сравнивать полученные результаты, можно уловить, в какую сторону изменяется состояние водоема.

Этот метод доступен для гидробиологов, не обладающих высокой профессиональной квалификацией, не требует больших материальных затрат и чрезмерно сложного технического обеспечения.

В пробах, взятых мною в прибрежных зонах, обнаружены: личинки веснянок, личинки вислокрылок, личинки стрекоз, моллюски-катушки, личинки мошки, личинки комаров-звонцов, пиявки и прудовики. Итого: 2х3+2y2+3z1=13баллов. Это означает 3 класс качества. Водоем умеренно загрязнен.

Индекс Вудивисса не смог использовать, так как он не подходит для прудов и озер из-за отсутствия течения. [3] [4] [8]

Химический анализ воды.

Кислотность воды определяется концентрацией ионов водорода. Природные воды с рН от 3,4 до 6,95 относят к кислым, с рН 6,95- 7,3- к нейтральным и с рН 7,3-10,0- к щелочным. Оптимальной для развития водных форм жизни считается рН 5,5-8,5. В питьевых и хозяйственно-бытовых водах рН обычно колеблется в пределах 6,0- 8,5. ГОСТ 2874-82 нормирует для воды водопроводов, имеющих устройства для её обработки рН в пределах 6,0-9,0.

В условиях школьной лаборатории рН проще всего определить с помощью универсальной индикаторной бумаги. Для этого полоску бумажки пинцетом на короткое время погружал в пробу воды и тут же сравнивал полученную окраску со шкалой, прилагаемой к набору. Данный способ позволяет определить рН с точностью до единицы. Надо только учесть, что из-за происходящих в воде химических и биологических процессов и потерь углекислоты рН может быстро изменяться, и этот показатель следует измерять сразу после отбора пробы.

Определение хлорид-ионов. К исследуемым образцам добавил несколько капель раствора нитрата серебра. Помутнение свидетельствует о наличии хлорид-ионов.

Определение ионов железа. К исследуемым образцам добавлял 1-2 мл азотной кислоты, добавлял 5 мл роданида калия. В присутствии ионов железа появляется слабая оранжево-красная окраска.

Определение наличия органических веществ. К исследуемым образцам добавил несколько капель 0,5 % раствора перманганата калия и 5-7 капель раствора серной кислоты. При нагревании происходит изменение окраски. Это свидетельствует о наличии в воде органических веществ, способных окисляться раствором перманганата калия.

В исследовании воды получил следующие результаты (Ш), сравнил их с лабораторными данными (Л). [7]

Проба	рН	Наличие хлорид-ионов	Наличие ионов железа	Наличие органических веществ.
Ш	Л	Ш	Л	Ш	Л	Ш	Л
Контроль	7	7,1	+	13,0	слабо	0,06	мало	0,24
У берега	7	7,2	+	8,0	+	0,2	+	7,55
2 метра от берега	7	7,2	+	7,5	+	0,18	+	6,1
5 метров от берега пруда	6	7,25	+	7,0	+	0,13	+	5,6

Результаты исследований.

В ходе исследования «Милкина» пруда я получил следующие результаты:

температура воды составляет 170С, в воздуха – 200С;

цвет воды желтовато-зеленоватый в толще и желто-коричневый у берега; вода в пробах № 2,3 была слегка мутная, в пробе № 1 сильно мутная. запах воды гнилостный, что указывает на гниение растительных организмов и недостаток кислорода; масса осадка пробы воды, взятой ближе к берегу, составляет 10мг/л. индекс Майера составляет 13 баллов, что соответствует 3 классу качества; кислотность воды соответствует норме – нейтральная; в воде имеются органические вещества, что указывает на процессы разложения; в воде присутствуют хлорид-ионы и ионы железа.

Таким образом, в лабораторных условиях я еще раз подтвердили, что вода пока еще соответствует 3 классу качества, и ее нельзя употреблять для питьевых нужд. Если не обращать внимания на периодическое повышение мутности воды, увеличение количества марганца и появление сильного запаха, то пруд в ближайшее время может погибнуть. Наша задача – привлечь внимание общественности к проблеме пресного водоема.

Выводы:

1) «Милкин» пруд, расположенный на территории с. Поляны в настоящее время находится в удовлетворительном экологическом состоянии.

2) На пруд воздействуют антропогенные факторы, способные вызвать изменение экологии водоёма.

3) Необходимо сдерживание данных факторов, для чего нужно организовать постоянный, экологический мониторинг водоёма.

4) Необходимо продолжать исследование воды из пруда во время весеннего снеготаяния, после него и летом. Сравнивать полученные данные, получать полную картину о состоянии пруда.

Заключение.

Исследуя побережье пруда, я обратил внимание на его заболачивание, илистые берега, на обилие водорослей, на неприятный гнилостный запах.

Загрязнителями пруда, по моим наблюдениям являются:

попадание удобрений, которые используются для обработки почв, поступающих в пруд вместе с талыми водами и осадками; бытовое загрязнение берегов пластиковыми бутылками и пенопластом; Загрязнение воды нефтепродуктами из-за мытья автотранспорта населением.

Исследовав органолептические свойства воды, установил, что вода имеет неприятный запах, ее не хочется пробовать на вкус. В то же время, перечисленные выше экологические и антропогенные факторы могут вызвать неблагоприятные изменения в пруду.

На основании полученных данных и их анализа начал составление экологического паспорта пруда. В дальнейшем я продолжу эту работу, дополнив его свежими данными.

Всё в нашем многосложном мире взаимосвязано, природа хрупка и ранима, а последствия глубокого, бездумного отношения к животному и растительному миру могут быть катастрофическими. Ведь планета у нас одна. Одна на всех землян. И другой не будет. Поэтому нужно ее беречь.

С данными, полученными во время реализации проекта, мы с руководителем моего проекта Жарковой Валентиной. Александровной., обратились к главе администрации Полянского сельского поселения Маслову Александру Викторовичу. Он обещали принять меры по ликвидации неорганизованных свалок и благоустройству уже имеющейся. Также мы обратились с призывом к местным жителям. В течение осеннего периода процесс сдвинулся с мертвой точки. Учащиеся 5 – 9 классов со своими учителями нашей школы стали активными участниками по сбору мусора, очистке зеркала пруда от нежелательной растительности и бытовых отходов. Силами администрации Полянского сельского поселения был окошен и опилен берег пруд от кустарников и старых, больных деревьев. Ребята перетаскали обрезки деревьев и ветвей в большую кучу. Отдельно собрали по берегу пруда бытовой мусор. Но мы не остановимся на достигнутом и продолжим свою работу.

Разве можем мы равнодушно

Видеть то, как болеет пруд?!

Ведь кругом и коряги и сучья,

И завалены все берега.

Мимо мы пройти не сумели

И решили помочь мы воде:

Все усилия вмиг приложили -

Стало легче дышать воде

Дружно все мы собрались,

За работу принялись:

Стали мусор собирать,

Берег пруда очищать!

Список использованной литературы.

Буйволов Ю. А, Боголюбов А. С. Программа комплексного исследования загрязнений наземных экосистем (Введение в проблему мониторинга природной среды). Методическое пособие. М.: Экосистема, 1997 г. , Летняя полевая практика по ботанике. М. «Просвещение», 1986 г. , Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977г. Краткий определитель позвоночных животных средней полосы Европейской части СССР. М. «Просвещение», 1971 г. Школьный практикум. Экология. 9кл. – М.: Дрофа, 1998. – 64с. Попова Т. А. Экология в школе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие - М.:ТЦ Сфера, 2005 г. Федорос Е. И., Нечаева Г. А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. М.: Вентана-Граф, 2007 г. Краткий определитель пресноводной фауны. – М.: Госуд. учебно-педаг. изд-во Мин-ва Просвещения РСФСР, 1962.

Приложение

Пробоотбор и подготовка воды к анализу