ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ ГОРОДА БЕЛЕБЕЯ

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 41 села Аксаково муниципального района Белебеевский район Республики Башкортостан

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ

ГОРОДА БЕЛЕБЕЯ

2013г

Содержание

Введение.

Вода - ценнейший природный ресурс. Она  играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

«Жизнь, в сущности, есть производное воды» (Д. Бернар). Когда-то давно в воде зародилась жизнь, а потом живые существа вышли на сушу.

Появился человек, выросли поселки, города, задымили трубы заводов! И люди стали замечать, что воды стало катастрофически не хватать! Сегодня рациональное использование вод – глобальная проблема всего человечества. Иллюзия неисчерпаемости водных ресурсов на земле исчезла.

И наш небольшой город проблема загрязнения водоемов не обошла стороной. В Белебее много небольших речек, ручьев и прудов. Именно по берегам водоемов в давние времена селились люди, строили дома, использовали для хозяйственных нужд чистую воду. Но прогресс проникал все глубже в быт горожан.  Люди перестали бережно относиться к тому, что им было дано Природой. Потихоньку берега водоемов стали превращаться в свалки. С каждым днем в связи с развитием техники и промышленности в пресную воду попадает все больше и больше загрязнителей органического и неорганического происхождения, многие из которых опасны для жизни животных, растений и человека. Так как все компоненты природы тесно и неразрывно взаимосвязаны между собой, то нарушения одного компонента вызывает изменение состояния всех остальных. Поэтому, оценивая состояния одного, можно предполагать и изменения других компонентов.

В связи с объявленным Годом охраны окружающей среды и большой антропогенной нагрузкой, испытываемой водными экосистемами  становится актуальным вопрос оценки их экологического состояния.  

В работе была поставлена цель: оценить экологическое состояние водоемов и  провести качественный анализ степени загрязненности пресной воды методом биоиндикации.

В работе поставлены следующие задачи:

- провести паспортизацию водоемов;

- установить основные источники загрязнения;

- дать характеристику экологического состояния исследуемых водоемов методом биоиндикации.

1. Обзор литературы.

Растущие масштабы хозяйственной деятельности человека ведут к резкому увеличению использования ресурсов поверхностных пресных вод. Важнейшее значение в современных условиях придается изучению экологического состояния водных ресурсов, связанного с антропогенным загрязнением в бассейнах рек. (Белова , 1991).

Антропогенному вмешательству в большей степени подвержены поверхностные воды. Особенно страдают малые реки. Деградация сети малых рек и их обмеление вызываются чрезмерной распашкой земель и перевыпасом. Вследствие эрозии почв пахотных угодий весьма значительна интенсивность преобразования водосборов и долин малых рек. В ряде случаев они превратились в сточные канавы.

Такой вид загрязнения, как химическое, особенно важен для нашей республики, где промышленные выбросы постоянно попадают в реки – Белую, Уфу, Дему и др.

Неоднократно концентрация ядовитых веществ в р.Белой и Уфе достигала таких значений, что приходилось отключать водопровод и останавливать водозаборные устройства. Воды загрязняются промышленными стоками, в составе которых могут быть нефтепродукты, органические и неорганические кислоты, щелочи, моющие вещества, фенол (Миркин, Наумова, 1992).

Эти же авторы особое внимание уделяют и тепловому загрязнению водоемов. Тепловое загрязнение водоемов при сбрасывании в них теплых стоков вызывает сукцессию замены одних видов планктонных организмов другими (вместо диатомовых и зеленых водорослей развиваются сине-зеленые).

К особому виду загрязнений водоемов, связанному в основном с сооружением плотин, относится зарастание водоемов водорослями, гниение которых придает неприятный вкус воде и запах. К тому же, выделяя биологические активные вещества, они вызывают заболевания некоторых видов рыб.

Кроме сточных вод, на качество водных источников могут влиять и многие другие загрязнения, попадающие в водостоки: продукты эрозии, хлориды, применяемые против обледенения дорог, соли, вымываемые из речных русел или выщелачиваемые из почв при орошении, ливневые воды с загрязненных территорий, молевой сплав леса.

Отрицательное влияние сброса сточных вод на рыбные запасы выражается в гибели не только рыб, но и многих кормовых организмов, в уничтожении нерестилищ. В итоге резко снижается продуктивность водоемов, сильно ухудшается состояние рыбоводства (Михеев и др., 1981).

Бытовые сточные воды включают воды кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, хозяйственные воды. В бытовых сточных водах органическое вещество в загрязнениях составляет 58%, минеральные вещества – 42% (Никитин, Новиков, 1986).

Главный специалист Уфимского ТУООС С. Рябченко (2002) исследует проблемы малых рек г.Уфы и окрестностей. Речка Сутолока, протекающая по городу, некогда чистая и богатая водными обитателями, стала синонимом сточной канавы – грязной, зловонной, заброшенной. Выпуски большинства городских ливневых и канализационных коллекторов направлены в нее. Ливневые сточные воды, особенно во время весеннего половодья, стекают сюда с территории почти половины Уфы и, что самое печальное, попадают в Сутолоку практически без очистки. Ежегодно в паводковый период аналитические службы «Башгидромета» и УГАКа фиксируют загрязнение реки нефтепродуктами до 70-80 ПДК, Анализ сбрасываемых сточных вод говорит о присутствии в них не только нефтепродуктов и взвешенных веществ, но и тяжелых металлов, загрязнений аммонийной группы, фенолов, сульфатов, алюминия и т.д.

Этот факт указывает на наличие многочисленных врезок сточных вод с производственных территорий. На водосборных площадях Сутолоки расположено множество промышленных и автотранспортных предприятий, не имеющих организованной системы ливнесбора и не отличающихся чистотой хоздворов.

При проверке УГАП-1 ГУП «Башавтотранс» был установлен факт загрязнения водосборной площади р.Сутолоки нефтепродуктами, производственными и бытовыми отходами.

Еще один источник загрязнения – автомойка УПАП-4.

Список тревожных фактов можно продолжить, продолжает Рябченко (2002). В водоохраной зоне  Сутолоки за последние годы появилось множество гаражей, а им, как известно, сопутствуют мусорные контейнеры. Поэтому жители улиц Большая и Малая Шелководные вываливают мусор прямо на берег и склоны реки. Не лучшим образом ведут себя и промышленные предприятия, устраивая на речном берегу «кладбище» промышленных  отходов.

Сейчас уж никого не удивляет тот факт, что мы сначала делаем, а потом начинаем задумываться, правильно ли поступили. Иногда очень дорого приходится платить за свои ошибки. Порой из-за оплошности отдельных людей страдает общество. Так случилось, например, и с шламохранилищем завода «Автонормаль». Расположили его на водоразделе рек и родников 5 районов, где подземные пресные воды находятся в непосредственной близости от поверхности земли. В шламохранилище уже накопилось более 80 тысяч тонн шлама. Это одно из крупных кладбищ отходов гальванического производства не только в нашей стране, но и в Европе.

На шламохранилище сооружено 6 карт, из них №№ 1-4 после заполнения до проектной  отметки законсервированы кое-как, 5 карта в стадии заполнения. В настоящее время эксплуатируется 6-я.

На картах №№ 1-5 из-за длительности их эксплуатации вышел из строя гидроизоляционный материал – однослойная полиэтиленовая пленка. В результате этого происходит вымывание химических элементов, содержащихся в шламе. Этому способствует и близкое залегание грунтовых вод. Результаты ранее проведенных анализов воды в контрольных скважинах и близлежащих родниках показывают наличие в ней ионов тяжелых металлов. Сейчас идет рост загрязнения грунтовых вод.

На территории города Белебея и нашего района протекает 244 реки и речушки общей протяженностью 690 км. Среди них наиболее крупными являются Усень, Кутузинка, Аръелга, Утейка, Стивензя. Наши реки являются слабозагрязненными, и во всех водоемах водится рыба, в отдельных – даже хариус, форель и ондатра.  Любимыми местами отдыха являются 16 прудов. В Комсомольском пруду накоплено около двух миллионов кубических метров воды, а на Усень-Ивановском – 0,7 млн.

Семь болот, имеющихся на территории города и района, в весеннее-летний период наполняются криком уток и служат местом укрытия для диких животных.

Одним словом, воды у нас много и пользуемся мы этим даром весьма активно.  К сожалению, из-за обилия воды мы недооцениваем необходимость защиты рек и речушек от загрязнения использованными стоками. Около 60 объектов города и района являются потенциальными источниками загрязнения наших водоемов. Из них 24 объекта необходимо вынести из водоохранных зон. Нужно обваловать 40 объектов. Особую опасность представляют сборы хозфекальных стоков из жилых домов Аксакова, Баженова. Может сложиться неблагополучная экологическая ситуация в п.Приютово. Дело в том, что из-за маломощности очистных сооружений здесь качество очистки не соответствует требованиям по десяти ингредиентам, что ведет к загрязнению рек Тарказинки и Ик. Без реконструкции ОС эту проблему не решить. Такая же необходимость имеется и по ОС санатория «Глуховская», от которых недостаточно очищенные стоки сбрасываются в речку Утейку.

Совхоз «Знаменский» ежегодно сливает в Кутузинку около 20 тысяч кубометров стоков без очистки. Точно также поступают  и работники Шкаповского производства НГДУ «Аксаковнефть», сбрасывая в ручей Глубокий до 32  тыс. куб.м стоков.

К сожалению, подобных примеров можно привести еще немало. Нам надо дорожить своими родниками, бороться за их первозданную чистоту. Думаю никто не захочет пить из мутного ручейка (Садыков, 2004).

Самое большое влияние на территорию района оказывают речки и ручьи бассейна реки Усень, которая сама является правым притоком реки Ик. Река

Бассейн реки Усень подвергается постоянному воздействию водной эрозии.

Наибольшая экологическая нагрузка на реку Усень приходится ниже сброса с БОС ОАО «Белзан» и составляет 33 т на 1 км.

В районе впадения речки Белебейка нагрузка на реку Усень составляет 12 т/сут на 1 км. При этом основную массу  загрязнений вносит сама речка Белебейка (8 т/сут), что объясняется сбросами жилой зоны г.Белебея.  Часть загрязнения приходится на городскую свалку, расположенную в водоохранной зоне пересыхающего ручья, впадающего с талыми и дождевыми  водами в реку Усень.

На речке Белебейка масса загрязнений от истока до устья увеличивается в 7,3 раза. Ручей берет начало  и протекает по территории города и СПТУ №89. Поэтому источником загрязнения ручья  можно считать неорганизованные сбросы (жилой сектор, свалки, поля, навозохранилища и др.), особенно от объектов, расположенных в пределах водоохраной зоны речки, городского пруда на ручье Безымянный – притоке р.Белебейка, других притоков, а также ливневые и талые воды города. Так, в водоохраной зоне р.Белебейка, городского пруда и притоков расположены: жилой сектор канализационные коллектора гормолкомбината, хлебокомбината, а также поселок лесхоза.

Нагрузка на реку Усень в 1 т/сут на 1 км приходится на протяженности в 11,5 км от точки впадения р.Кутузинка до точки впадения р.Сиушка. Речка Сиушка  как организованный выпуск вносит незначительную часть загрязнений – 1,5 т/сут.

В реке Сиушка масса загрязнений от истока до устья увеличивается 21 раз. Нагрузка на реку составляет 0,1 т/км. Организованных сбросов в реку и ее притоки нет. Река Сиушка протекает по землям пос. Аксаково, СПК «Малиновка».  Фактические источники загрязнения р.Сиушка и ее притоков: шамбо жилого сектора и индивидуальные застройки пос.Аксаково – в 30 м от реки, жилой сектор д.Надеждино.

Наименьшая нагрузка на реку Усень – 0,1 т/сут на 1 км создается на последнем отрезке – от точки впадения в нее р.Арелга до д.Азикиво, т.е.выхода из Белебеевского в Туймазинский район. Здесь в качестве прямого источника сброса выступает речка Красная, которая вносит основную массу загрязнений – 2,2 т/сут. остальная масса загрязнений вносится неорганизованными источниками сбросов колхоза им. Чапаева, в основном от объектов, расположенных в водоохранных зонах р.Усень и ее притоков.

В Белебеевском районе помимо перечисленных в качестве неорганизованных источников сбросов сточных вод в реки и водоемы часть загрязнений вносят несанкционированные свалки, объекты нефтедобычи, расположенные в береговых зонах рек и ручьев.

Суммарное количество загрязнений неодинаково в разных реках района, а также в различных точках одних и тех же рек. Анализы УГАК показывают, что наиболее грязной является   р.Арелга. Наиболее чистая  точка – исток р.Ря – 39 мг/л. Несмотря на это, концентрация загрязнений на выходе р.Ря из района составляет уже 173 мг/л (вторая по величине в районе). Довольно высокое содержание 3 В в 1 л на всей протяженности р.Белебейка – 125 мг/л на истоке и 154 мг/л в устье; на  р.Куртузинка – 79 мг/л на истоке, 151 мг/л в устье, на реке Красная (соответственно 63 мг/л и 129 мг/л), на р.Курсак (93 мг/л и 110 мг/л на выходе из района) (Биктимиров, 2004).

2. Природные условия района исследования.

2.1. Общие сведения о районе.

Территория Белебеевского района расположена в Предуральской зоне Республики Башкортостан, на самом высоком уровне Бугульмино-Белебеевской возвышенности. Общая площадь района составляет 186577 га. На долю земель сельскохозяйственного назначения приходится 77078 га или 69,7%. Естественные сенокосы и пастбища занимают 32847 га или 29,7%.

Природные условия района имеют средние показатели Предуральской степи. Так, в почвенном покрове пахотных угодий преобладают средне и тяжелосуглинистые черноземы, в основном типичные и типичные карбонатные, а также выщелоченные черноземы.

Белебеевский район – зона совместного проявления водной  и ветровой эрозии. Мощность гумусового горизонта составляет 45-60 см, содержание гумуса – 7-9%.  Реакция почвенной среды близкая к центральной, а карбонатных почв – слабощелочная. Обеспеченность почв зоны подвижным фосфором и обменным калием низкая.

Рельеф зоны резко увалистый. Степень расчленения колеблется от 0,5 до 3,5 км/м2, глубина местных базисов эрозии 70-200 м, преобладающие уклоны от 1 до 50.

Белебеевский район характеризуется высокоразвитым сельскохозяйственным производством.

Наряду с сельским хозяйством в районе развита промышленность и нефтедобыча, что отрицательно сказывается на экологической обстановке района.

Гидрографическая сеть представлена бассейнами рек Ик, Чермасан, Дема и Усень. Общая протяженность гидрографической сети составляет 0,37 км на 1 кв.км. территории. Питание рек в основном снеговое. Доля малых вод в формировании речного стока составляет 60-80%, около 10% годового стока формируется за счет подземного питания, остальное – за счет дождей.

Среднемноголетний модуль годового стока составляет 3,5-4 л/сек на км2. Основной фазой режима рек района является период весеннего половодья – до 80% годового стока. Остальной сток распределяется на зимнюю и летне-осеннюю межень.

Характерной особенностью рек района является их обмеление в       летне-осенний период, безлесность берегов или сильная поврежденность древесно-кустаниковой растительности вследствие многолетней пастьбы скота по берегам рек. Отмечается также большая мутность воды даже в бездождевой период года.

2.2. Климатические условия года исследования.

Климат Белебеевской возвышенности континентальный и умеренно-увлажненный (Обзор агрометеорологических условий, 2010). Характерной для него является морозная зима, с устойчивым снежным покровом в среднем 147 дней с 16 ноября по 12 апреля. Преобладает ясная морозная погода, прерывающаяся метелями и снегопадами. Средняя глубина промерзания почвы к концу зимы достигает 60-90 см. средняя мощность снежного покрова к концу зимы достигает 40 см. снег начинает таять с 24 марта. Средняя продолжительность безморозного периода 125 дней, с 16 мая по 19 сентября. Характерными для весны и лета являются повышенные местные температуры, возможны засухи и суховейные ветры. Во все сезоны преобладают южные и юго-западные ветры.

Климат Белебеевского района  характеризуется следующими основными данными: сумма активных температур составляет 2100-24000 . Высота снежного покрова в среднем  составляет 41 см. Нередки малоснежные зимы, когда высота снежного  покрова на протяжении всей зимы на равнинах не превышает 10-15 см.

Зона района характеризуется недостаточным увлажнением. Средняя сумма осадков за вегетационный период составляет 451 мм. Преобладающее направление ветров южное и юго-западное (Биктимиров, 2005).

Год исследования характеризовался следующим образом.

Зима характеризовалась неустойчивым характером погоды с достаточным количеством осадков. Начало и конец зимы были сравнительно теплыми, а середина холодной. Осадки выпадали неравномерно.

Весна началась поздно. Самое большое количество  осадков выпало в марте - апреле. Тепло по-весеннему стало только в мае.

Летний период характеризовался чередованием прохладной и теплой погоды. Наиболее высокие температуры зарегистрированы в период с конца июня – начало июля. Большое количество осадков выпало в июле - августе.

Осенний период характеризовался чередованием волн тепла и холода. Уже в сентябре температура воздуха значительно понизилась. Постоянны дожди.

3. Материал и методика исследования.

3.1. Методика определения чистоты водоема.

Оборудование: сачки, банки, лупы, термометр, иглы, определители, фотоаппарат, блокнот, ручка, карандаш, гербарные экземпляры растений.

Выполнение работы

1. Отбор проб:

Для получения достоверных данных об обитателях необходимо отобрать не менее 5 проб.

2. Обработка материала. После того, как организмы пойманы, нужно определить к каким видам они принадлежат. Улов определяется при помощи определителей.

Оценка состояния водоемов была осуществлена при помощи индекса Майера (для прудов) и биотического индекса Вудивисса (для речек).  Это несложные методики, основные преимущества которых – никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида.

Таблица 1.

Индекс Майера:

Организмы-индикаторы отнесены к одному из 3-х разделов:

       Нужно отметить, какие из приведенных в таблице 2 индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего – на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы характеризует степень загрязненности водоема. Если сумма более 22 – водоем иметь 1 класс качества, значения суммы от 17 до 21 говорят о 2-ом классе качества. От 1 до 16 – 3 класс качества. Более низкие показатели характеризуют водоем как грязный (4-7 класс качества).

Загрязненность воды в водоеме принято оценивать с помощью Классов Качества Воды (ККВ). Существует семь классов качества:

1 класс – очень чистая вода

2 класс – чистая

3 класс – умеренно загрязненная

4 класс – загрязненная

5 класс – грязная

6 класс – очень грязная

  7 класс – чрезвычайно грязная

Биотический индекс Вудивисса.

Индекс Вудивисса учитывает сразу два параметра бентосного сообщества: общее биоразнообразие беспозвоночных и наличие в водоеме организмов, принадлежащих к «индикаторным» группам. При повышении степени загрязненности водоема представители этих групп  исчезают из него примерно в том прядке, в каком они приведены в таблице 3.

Индекс используется только для исследования рек умеренного пояса и дает оценку их состояния по пятнадцати бальной шкале. Методика не пригодна для оценки состояния озер и прудов.

Для оценки состояния водоема по методу Вудивисса нужно:

1. Выяснить, какие индикаторные группы имеются в исследуемом водоеме. Поиск начинают с наиболее чувствительных к загрязнению индикаторных групп: веснянок, затем поденок, ручейников и т. д. – именно в таком порядке индикаторные группы расположены в таблице 2. Если в исследуемом водоеме имеются личинки веснянок – самые «чуткие» организмы, то дальнейшая работа ведется по первой или по второй строке таблицы. По первой – если найдено несколько видов веснянок, и по второй – если найден только один. Если нимф веснянок в наших пробах нет – ищем личинок поденок. Если они найдены, работаем с третьей и четвертой строкой таблицы (опять же по количеству найденных видов). При отсутствии нимф поденок обращаем внимание на личинок ручейников, и т. д.

2. Оценить общее разнообразие бентосных организмов. Не требуется определить всех пойманных животных с точностью до вида. Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «групп» бентосных организмов. За «группу» принимается:

- любой вид плоских червей, моллюсков. пиявок. ракообразных, водяных клещей;

- любой вид веснянок, жуков, личинок других летающих насекомых;

- класс малощетинковые черви;

- любой род поденок, кроме  Baetis rhodani;

- любое семейство ручейников;

- семейство комаров-звонцов (личинки), кроме вида Chironomus sp.;

- Chironomus sp.;

 - личинки мошки (семейство Simuliidae).

Определив количество обнаруженных в пробе групп, находим соответствующий столбец таблицы.

3. На перекрестке найденных столбца и строки в таблице найдите значение индекса Вудивисса, характеризующее исследуемый водоем.

0-2 балла – водоем сильно загрязнен, относится к полисапробной зоне, водное сообщество находится в сильно угнетенном состоянии.

3-5 баллов – средняя степень загрязненности (альфа – мезосапробный);

6-7 баллов – незначительное загрязнение водоема (бета– мезосапробный);

8-10 баллов – чистая река (олигосапробная);

выше – особенно богатые водными обитателями участки реки.

Таблица 2.

Биотический индекс Вудивисса 

* - кроме вида Baetis rhodani

3.2 Методика рекогносцировочного описания водоема.

Паспорт водоема (река)

1. Расположение водоема:

а) расстояние от основного бассейна (река, озеро) в метрах (км);

б) характер местности на этой перемычки (болото, степь, кусты, лес);

в) высота уровня воды в водоеме на период обследования относительно высоты уровня воды в основном бассейне;

г) подъездные пути к водоему.

2. Место, откуда берет начало водоем.
3. Если река, то куда впадает.
4. Имеет ли притоки.
5. Каков высший уровень воды при половодье.
6. Расход воды – это количество воды, протекающей в секунду в разных местах реки. Для его измерения необходимо измерить скорость течения реки и площадь сечения водного потока.
7. Характер течения реки на отдельных участках, ее скорость в верхнем, среднем и нижнем течении.
8. Цвет воды, температура, прозрачность, вкус, запах, жесткость и др. химические свойства.
9. Описание прилегающей местности:

а) рельеф (равнинный, холмистый, горный);

б) характер берегов (пологие, крутые, обрывистые и т.д.);

в) грунт (песчаный, глинистый, торфяной, скальный);

г) особенности растительности в верхнем, среднем и нижнем течении. Кроме береговых и прибрежных растений можно указать собственно водные виды.

10. Описание долины реки. Ширина долины в верхнем, среднем и нижнем течении, высота крутизны склонов, наличие  террас. Места выхода грунтовых вод (родников) на склонах реки или ее дне.
11. Исследование и описание родников в долине реки. Отметить их на схеме. Определить дебит ключа в минуту. Охарактеризовать использование родников местным населением.
12. Описание русла реки. Характер русла реки: извилистое или прямое, наличие отмелей, рукавов, перекатов, плесов, водопадов и порогов. Заросло ли русло прибрежно-водной растительностью. Вычертить поперечный профиль реки. Провести глазомерную съемку, составить карту-схему.
13. Использование реки в хозяйственной деятельности человека. Величина поймы. Чем она занята. Распашка береговой полосы, загрязнение, охрана и т.д. Наличие гидротехнических сооружений на реке (плотины, мосты, водяные мельницы).
14. Индикаторы чистоты водоема:

а) растения: ольха черная, ольха серая; ивы: белая, ломкая, узколистная; тополь: черный, душистый, белый, серебристый; кувшинка, кубышка, водокрас, телорез;

б) ерш, окунь, судак, щука, голавль, жерех, форель, подуст, личинки ручейников, личинки беззубки, личинки перловицы, перловицы, дрейссейна. (Махлин, 1982)

Паспорт водоема (озеро, пруд)

1. Расположение водоема:

а) расстояние от основного бассейна (река, озеро) в метрах (км);

б) характер местности на этой перемычки (болото, степь, кусты, лес);

в) высота уровня воды в водоеме на период обследования относительно высоты уровня воды в основном бассейне;

г) подъездные пути к водоему.

2. Размер водоема

3. Характер берегов водоема (возвышенные, низменные, пологие, крутые, каменистые, песчаные и т. д.)

4. Характеристика грунта на отмелях, мощность иловых отложений

5. Температура воды на поверхности и на разных глубинах

6. Цвет, прозрачность, запах, жесткость и вкус воды

7. Наибольшая глубина

8. Характер прибрежной и донной растительности

9. Животный мир водоема

10. Наличие притоков, истоков, прилегающих болотистых участков

11. Использование в хозяйственной деятельности человека

3.3. Материал исследования. 

Речка «Теплый ключ»

Местонахождение – восточная часть города. Речка протекает в старой части города. По берегам реки – постройки частных домов. Единственное предприятие, находящееся возле водоема – Белебеевский спиртоводочный комбинат.

Исток речушки в районе 10 км в парковой зоне.

Частные дома, построенные вдоль речки, оказывают отрицательное влияние на ее состояние. Бытовой мусор, строительный мусор, фекальные стоки практически превратили речку в сточную канаву.

Впадает Теплый ключ в речку Белебейку, последняя – в реку Усень.

Речка «Белебейка».

Местонахождение – северо-западная часть города. Протяженность – 6,5 км. Речка протекает в старой части города. По берегам реки – постройки частных домов. Основную часть загрязнений составляют сбросы жилого сектора, свалки по берегам водоема, а так же ливневые и талые воды.

Исток речки находится в районе лесной зоны, расположенной на выезде из города (северо-западная часть).

Впадает Белебейка реку Усень.

Городской пруд.  

Городской пруд, площадью 3,5 га, расположен в лесном фонде, в западной части города. В лесопарковой зоне  района городского пруда выделены парковая и мемориальная зоны. Южнее лесопарковой зоны расположены лесничество и жилой массив, площадью 10 га. Западнее лесопарковой зоны находится ипподром – 6 га. За ипподромом проходит защитная полоса автодороги республиканского значения, площадью 35 га.

Основную часть загрязнений составляют сбросы жилого сектора, свалки по берегам водоема, а так же ливневые и талые воды.

В пруд впадает ручей Безымянный, являющийся притоком речки Белебейки. В водоохраной зоне городского пруда  и притоков расположен поселок лесхоза.

Основные источники загрязнения – неорганизованные сбросы жилого сектора.

Пруд БМК (Белебеевского молочного комбината)

Пресноводный искусственно созданный, путем запруда ручья Солдатский ключ, протекающего на окраине города, водоем. Расположен в северо-восточной части города, в промышленной зоне. Пруд практически не используется населением в рекреационных целях. Водоем небольшой: на западном берегу располагаются дома частного сектора, на восточном – Белебеевский молочный комбинат. Используется комбинатом в хозяйственных целях. Основное загрязнение – сброс теплых вод БМК.

4. Результаты исследования и их обсуждение.

В результате проведенных исследований были составлены паспорта водоемов, дана характеристика экологического состояния водоемов.

4.1. Рекогносцировочное описание водоема.

Паспорт речки «Теплый ключ».

1. Речка «Теплый ключ» протекает с юга на север в восточной части города. Берет начало с небольшого родничка в районе 10 километра. Характер растительности на местности, по которой протекает речка – кустарниковый. Уровень воды в водоеме незначительный. Подъездных путей к водоему практически нет.
2. Впадает речушка в небольшую речку Белебейку, протекающую в северной части города у подножия горы Долгая.
3. Притоков нет, но имеются родники.
4. Течение ровное, спокойное. Во время половодья разливается, но это не наносит никакого ущерба для жилых домов, находящихся недалеко от нее. Средняя скорость течения 10 см/сек., объем стока – 5 литров.
5. Вода в водоеме мутная, жесткая, серо-зеленого цвета, пресная, не очень приятного запаха.
6. Речушка протекает в овраге, заросшем кустарником и ивой. Рельеф местности практически на всем протяжении равнинный. Берега крутые, в некоторых местах обрывистые. Грунт в истоке песчаный, встречается галька. По ходу течения сменяется на глинистый. С огородов частных домов в воду смывается чернозем, берега заиливаются. По берегам водоема произрастают: ива плакучая, клен американский, тополь черный; из травянистой растительности – сныть обыкновенная, татарник колючий, чистотел большой, щавель конский, череда трехраздельная, лопух большой, камыш, полынь обыкновенная, крапива двудомная, мать-и-мачеха; из кустарников – жимолость татарская, акация желтая.
7. Ширина русла реки в верхнем течении -  не более 2-х метров, в среднем – 2,5-5,5 метров, в низком течении – 1,5-2 метра. На склонах реки – точки выхода грунтовых вод – родники.
8. Родник №1 – район Парка имени 50-летия Октября.

Растительность: ива плакучая, клен американский. Травяной покров: пырей ползучий, мать-и-мачеха обыкновенная, подорожник большой, одуванчик лекарственный, крапива двудомная, сныть обыкновенная. В осеннее время много опавшей листвы. Основной источник загрязнения – бытовой мусор и сливы с автодорог.

Родник №2 «Лазурный» - район Белебеевского спиртоводочного комбината. Растительность: тополь черный, ива плакучая, клен американский; кустарники: жимолость татарская, акация желтая. Травяной покров: мать-и-мачеха обыкновенная, пырей ползучий, одуванчик лекарственный, лютик едкий, щавель конский, тысячелистник обыкновенный. Основной источник загрязнения – бытовой мусор и сливы с территории СВК.

9. Русло реки извилистое, заросло прибрежно-водной растительностью.

Паспорт речки «Белебейка».

1. Речка Белебейка протекает с запада на восток в северо-западной части города. Берет начало в лесной зоне на выезде из города. Характер растительности на местности, по которой протекает речка – древесно-кустарниковый. Уровень воды в водоеме незначительный. Подъездных путей к водоему практически нет.

2. Впадает в реку Усень, протекающую в центральной части района с северо-востока на юг (левый приток Усеня).

3. Приток – ручей Безымянный, также имеются родники.

4. Течение ровное. Во время половодья разливается, но это не наносит никакого ущерба для жилых домов, находящихся недалеко от нее. Средняя скорость течения 35 см/сек., объем стока – 7,4 литра.

5. Вода в водоеме немного мутноватая, жесткая, светло-зеленого цвета, пресная, без запаха.

6. Речка протекает в овраге, местами заросшем кустарником и древесной растительностью. Рельеф местности практически на всем протяжении холмистый. Берега крутые, в некоторых местах обрывистые. Грунт в истоке - галька. По ходу течения сменяется на каменистый. Со склонов горы Долгая в воду смывается камень и почва. По берегам водоема произрастают: ива плакучая, тополь черный; из травянистой растительности – татарник колючий, чистотел большой, щавель конский, череда трехраздельная, лопух большой, камыш обыкновенный, рогоз, полынь обыкновенная, крапива двудомная, мать-и-мачеха; из кустарников – жимолость татарская.

7. Ширина русла реки в верхнем течении - до 2,5-ой метров, в среднем – 2,5-5,5 метров, в низком течении – 3,5-5,5 метра. На склонах реки – точки выхода грунтовых вод – родники.

8. Русло реки извилистое, заросло прибрежно-водной растительностью.

Паспорт городского пруда

1. Водоем расположен в лесной зоне северо-западной части города на равнинной местности.

Создан путем запруда небольшого ручья Безымянный, протекающего в западной части лесной зоны пригорода. Водоем находится на достаточно большом расстоянии от крупных рек и озер республики.

Пруд окружен хвойным лесом, состоящим в основном из сосны и лиственницы. На прилегающей территории в заболоченной местности находится родник. Уровень воды в водоеме регулируется с помощью шлюза.

Водоем расположен в 500 метрах к югу от трассы на город. Октябрьский. Имеются подъездные пути к водоему. Северо-восточная территория пруда практически полностью заасфальтирована.

2. Общая площадь водоема около 26 тыс. м2 .
3. Берега водоема пологие, песчаные с включением глины.
4.  Грунт водоема в основном песчаный /красный песок/. Мощность иловых отложений в разных точках водной площади составляет примерно:

а) на пляжах около 1-2см

б) в южной части пруда, вместе впадения ручья - около 7см.

5. Температура воды, в зарегистрированная нами в октябре 2013 года у поверхности воды и на глубине 100см была 100 С и 70 С соответственно.

6. Цвет воды - серый прозрачность – до 100 см, вода имела приятный свежий запах, на вкус пресная, жесткость обусловлено наличием солей кальция.

7. Наибольшая глубина водоема – около 5-6 м. Из опроса жителей выяснили, что водоем никогда полностью не пересыхал и не промерзал, но в зимний период толщина льда достигала отметки более 100см.

8. По берегам водоема растет камыш, тростник, рогоз, на заболоченных участках хвощ, череда, мята. В пляжной зоне произрастает рудеральная растительность, в основном подорожник большой, пастушья сумка, горец птичий, пырей ползучий, мать и мачеха. Из кустарников - ива плакучая.

При исследовании водной растительности нами были обнаружены роголистник, ряска, элодея, местами встречался рдест.

9. Животный мир водоема. Беспозвоночные – большой и малый прудовики, мотыль, трубочник, пиявка ложноконская. Насекомые – жук плавунец, стрекозы и их личинки, личинки комара – пискуна; клоп-водомерка, водный скорпион.

Из класса рыбы в водоеме обитают линь, карась, карп, окунь. В период размножения к водоему приходят травяная лягушка, жаба зеленая, жаба серая.

Постоянно обитает вблизи пруда остромордая лягушка. Сравнительно недавно в пруду появились выдры. В летний период на городском пруду гнездится кряква. На заболоченном участке гнездится коростель.

9. В пруд впадает ручей «Безымянный». Уровень воды регулируется шлюзом. С северной стороны – заболоченный участок.

10. Пруд в промышленных целях не используется.

Паспорт пруда БМК

1. Пруд БМК располагается в Северо-восточной части города. Создан путем запруда ручья Солдатский ключ, протекающего на окраине города, в восточной части. Водоем небольшой: на западном берегу располагаются дома частного сектора, на восточном - Белебеевский молочный комбинат.
2. Общая площадь – около 18 тыс. м2 .
3. Берега водоема возвышенные, крутые. Темно- серая лесная почва, смешанная с песчаником образует берега водоема.
4. Грунт на отмелях каменисто-песчаный. Мощность иловых отложений на расстоянии 100 см от берега примерно от 15 до 25см.
5. Температура воды на восточном берегу 10 октября 2013 года была у поверхности воды 120 С, на западном –80 С - сказывается сброс теплых вод БМК.
6. Цвет воды темно- серый; прозрачность воды до 30 см; вода жесткая, на вкус пресная, пахнет тиной.
7.  Наибольшая глубина – 3-4 м. Водоем в жаркий летний период мелеет, но не пересыхает полностью; в зимний сезон толщина льда не превышает 30 см, а в теплые зимы лед на восточной стороне пруда вообще не образуется.
8. По берегам водоема растет мать - и - мачеха обыкновенная, пырей ползучий, лопух большой, крапива двудомная, пастушья сумка, осока, в месте слива воды из пруда произрастает элодея, встречается ряска и рдест.
9. Животный мир пруда беден. Из беспозвоночных здесь поселился на мелководье трубочник; встречается прудовик большой, жуки- плавунцы, водомерки, пиявка ложноконская. По берегам встречены остромордая и травяная лягушка.

10. Пруд используется жителями близлежащих домов в качестве места водопоя домашних животных, и предприятием БМК в хозяйственных целях.

4.2. Характеристика экологического состояния исследуемых водоемов.

Оценить качество воды в водоеме можно с помощью приборов, а можно с помощью обитающих в водоеме животных организмов и растущей по берегам растительности - методом биоиндикации. Он основан на том, что разные животные и растения обладают разной чувствительностью к загрязнению воды и антропогенной нагрузке. Поэтому по составу найденных в водоеме живых организмов и береговой растительности можно судить об экологическом состоянии водоема.

Экологическое состояние рек Теплый ключ и Белебейка было определено по индексу Вудивисса.

Ширина русла реки Теплый ключ в верхнем течении до 2-х метров, глубина от 30 до 60 см; тип грунта – галька, песок, глина; химические свойства воды: присутствуют молекулы нитратов, хлоридов, сульфитов, кальция, магния, калия и натрия; рН=7,6. По физическим показателям вода пресная, немного мутноватая, без запаха. В результате изучения бентосных сообществ речки Теплый ключ были обнаружены следующие гидробионты: личинки поденки (2 вида), личинки веснянки (1 вид), личинки веслокрылки, личинки ручейника (представители 1 семейства), личинки комара-звонца, личинки комара-долгоносика. Из проведенных расчетов, по используемой нами методике, выяснено, что вода имеет 7-й класс качества воды, что говорит о незначительном загрязнении водоема. Ивы, растущие по берегам водоема, находятся в удовлетворительном состоянии, так как они являются индикаторами чистоты водоема, то можно сказать, что экологическое состояние водоема в верхнем течении удовлетворительное.

Ширина русла речки Теплый ключ в среднем и нижнем течениях колеблется от 1,5 до 5,5 метров, глубина – от 30 см до 110 см, грунт - глинистый, дно заилено. Химические свойства воды:  присутствие в незначительных концентрациях хлоридов, сульфитов, нитратов, на поверхности воды видны следы бензина. По физическим показателям вода пресная, мутноватая, серо-зеленого цвета, в летнее – запах тины.

Гидробионты, обнаруженные в водоеме: личинки комара-пискуна, личинки комара-долгоносика, трубочник, в заводях – катушка роговая и прудовик.

Из проведенных расчетов, выяснено, что водоем получает 1 балл и характеризуется как грязный, водное сообщество находится в сильно угнетенном состоянии.

Ивы и тополь черный, растущие по берегам водоема практически все либо засохли, либо находятся в угнетенном состоянии. Так как это показатели чистоты водоема, то можно сказать, что экологическое состояние речки в среднем и нижнем течениях неудовлетворительное.

Из проведенных расчетов видно, что благодаря относительной чистоте истока, речка до сих пор жива.

Проведя простейшие гидрологические измерения речки Белебейка, определено, что ширина русла реки в верхнем течении до 2,5-х метров, глубина от 20 до 45 см; тип грунта – галька, в нижнем течении камень, химические свойства воды: присутствуют молекулы нитратов, кальция, магния, калия и натрия; рН=7,2. Источником загрязнения речки можно считать неорганизованные сбросы (жилой сектор, свалки, поля, навозохранилища и др.), особенно от объектов, расположенных в пределах водоохраной зоны Белебейки. По физическим показателям вода пресная, немного мутноватая, светло-зеленого цвета, без запаха. В результате изучения бентосных сообществ истока речки Белебейка были обнаружены следующие гидробионты: катушка роговая (в заводях), личинки ручейника (представители 1 семейства), личинки комара-звонца, личинки комара-пискуна, личинка жука-плавунца. Из проведенных расчетов, по используемой нами методике, выяснено, что вода имеет 4-й класс качества воды, что говорит о средней степени загрязненности водоема. Ивы, тополь черный, растущие по берегам водоема, находятся в удовлетворительном состоянии.

Ширина русла речки Белебейка в среднем и нижнем течениях колеблется от 2,5 до 5,5 метров, глубина – от 30 см до 70 см, грунт - каменистый, дно слабо заилено. Химические свойства воды:  присутствие нитратов, на поверхности воды видны следы бензина.  По физическим показателям вода пресная, мутноватая, светло-зеленого цвета. Гидробионты, обнаруженные в водоеме: личинки комара-пискуна, личинки комара-долгоносика, в заводях – катушка роговая и прудовик.

В результате исследования выяснено, что водоем получает 1 балл и характеризуется как  сильно загрязненный. Тополя, растущие по берегам водоема, находятся в угнетенном состоянии.

Экологическое состояние городского пруда и пруда БМК было определено по индексу Майера.

Площадь городского пруда – около 26 тыс. м2. Глубина достигает 5-6 м; тип грунта – песок, с примесью глины; химические свойства воды: присутствуют молекулы нитратов, кальция, калия и натрия; рН=8,0.  По физическим показателям цвет воды – серый, прозрачность – до 100 см, вода имеет приятный свежий запах, на вкус пресная, жесткость обусловлено наличием солей кальция.

В результате изучения бентосных сообществ городского пруда были обнаружены следующие гидробионты: большой и малый прудовики, катушки, мотыль, трубочник, пиявка ложноконская, жуки плавунцы и их личинки, личинки стрекоз, личинки комара – пискуна, личинки комаров – долгоножек,  водный скорпион, личинки ручейников.

Из проведенных расчетов, по используемой нами методике, выяснено, что вода имеет 3-й класс качества воды (бета-мезосапробная зона), что говорит о незначительном загрязнении водоема. Ивы, растущие в юго-западной части водоема (заболоченный участок), находятся в удовлетворительном состоянии и, так как они являются индикаторами чистоты водоема, то можно сказать, что экологическое состояние водоема удовлетворительное. Но, обилие элодеи канадской и роголистника, невмешательство человека в естественные процессы, происходящие в водоеме, высокая рекреационная нагрузка в летний период и выпас скота по берегам водоема, может в скором времени привести к заболачиванию пруда.

В результате проведенных исследований, было определено, что экологическое состояние пруда БМК хуже, чем городского.

Площадь пруда БМК – около 18 тыс. м2. Глубина около 3-4 м. Грунт на отмелях каменисто-песчаный, а на глубине – красный песок с примесью глины; химические свойства воды: присутствуют молекулы нитратов, кальций; рН=7,4.

Цвет воды темно- серый; непрозрачная, жесткая, на вкус пресная, пахнет тиной.

В результате изучения бентосных сообществ пруда БМК были обнаружены следующие гидробионты: трубочник, пиявка ложноконская, прудовик большой, прудовик малый, катушка роговая, жуки - плавунцы, водомерки, личинки стрекоз, личинки комаров-пискунов.

Из проведенных расчетов, по используемой нами методике, выяснено, что вода имеет 4-й класс качества воды, что говорит о загрязнении водоема.

Заросли элодеи канадской, роголистника и ряски трехдольной свидетельствуют о высоком содержании органических веществ в воде. Если эти растения будут разрастаться и далее (чему способствует выпас скота и слив теплой воды с коллекторов БМК), то они могут поглотить весь водоем и превратить его в болото. Разрастание этих растений по площади водоема – это признак старения водоема.

Выводы.

Рассказывают, что бедуины, прилетевшие в США, на все чудеса современной техники смотрели с бесстрастием достойным жителей великой пустыни Сахары. Но, приехав на берег Ниагарского водопада, бедуины застыли в изумлении. Они были ошеломлены этим нескончаемым потоком чистой прохладной воды. Не хотели уходить от него, все смотрели и смотрели с восторгом и говорили, «что когда вернуться домой, никто не поверит, что на свете существует такое чудо из чудес». Они – то знали цену воде!

А мы, настолько привыкнув к изобилию пресноводных экосистем вокруг нас, не бережем то, что нам дано природой.

В результате наших исследований была проведена паспортизация водоемов и  сделаны следующие выводы.

1. Основными источниками загрязнения речек «Теплый ключ» и «Белебейка»

являются несанкционированные свалки по берегам водоемов. Высока рекреационная нагрузка на городской пруд в летний период, отмечен также выпас скота. На состояние пруда БМК значительное влияние оказывает тепловое загрязнение.

2. Проанализировав, с помощью индекса Вудивисса состояние речек «Теплый

ключ» и «Белебейка» можно сказать, что благодаря относительной чистоте истоков, речки до сих пор живы. Но, если захламление водоемов будет продолжаться и далее, то вскоре на их месте останутся только овраги, заросшие сорной растительностью и заваленные бытовым мусором.

3. Анализ состояния городского пруда и пруда БМК проведен по индексу Майера.

Вследствие высокой антропогенной нагрузки оба пруда относятся к 3 классу

качества, что говорит о средней степени загрязнения водоемов. Оба пруда относятся к водоемам с низким содержанием кислорода. В результате постоянного теплового загрязнения  пруда БМК и высокой антропогенной нагрузки на городской пруд в скором времени водоемы могут стать “мертвыми”.

Список использованной литературы

1. Батанов В.Н. Воду – каждому дому. Табигат, 2000, стр.4.
2. Белова И. Охрана окружающей среды. Учебник для технических ВУЗов, 1991.
3. Биктимиров Х. М., Тема для размышления. Белебеевские известия №38, 2004.
4.  Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Ханов Ф.М. Экологическая азбука школьника. – Уфа. РИО, 1992. – 192 с.
5. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек: Учеб. пособ. Для студ. Вузов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Высшая школа, 1986, 415 с.
6. Обзор агрометеорологических условий роста и развития с/х культур в 1995 на территории Башкортостана. - Уфа, 2010
7. Охрана природы: Учебник для студентов биол. Спец. Пед.ин-тов (А.В.Михеев, В.М.Галушин, Н.А.Гладков, А.В.Иноземцев. – 2-е изд., дораб. – М.: Просвещение, 1981,-270 с.
8. Садыков Ш. Кругом вода. Белебеевские известия №32, 2004.
9. Ягудин Ф.Ф. Бомба замедленного действия. Белебеевские известия №127, 1991.