Исследовательская работа "Оценка экологического состояния реки Джалга"

Российский национальный конкурс водных проектов старшеклассников

Название работы: «Оценка экологического качества воды в реке Джалга».

Сведения об авторе: Суховей Ольга,

Ученица 10 класса МБОУ «Красномихайловская средняя

Общеобразовательная школа».

Сведения о руководителе: Суховеева Людмила Юрьевна,

Учитель биологии. МБОУ «Красномихайловская средняя

Общеобразовательная школа».

Адрес учреждения: Республика Калмыкия, Яшалтинский район,

с. Красномихайловское, ул. Школьная, 7

.

2012 г

Аннотация

    Качество воды - один из важнейших показателей качества окружающей среды, влияющий на здоровье человека. Мы решили исследовать реку Джалга, которая протекает рядом с нашим селом и оценить ее экологическое состояние.

    Целью нашей работы было описание основных морфологических признаков и проведение в лабораторных условиях химических анализов отобранных водных образцов для выяснения их особенностей.

    Для исследования брали три пробы воды, результат рассчитывали по среднему значению. Взятые пробы исследовали в тот же день, в течении нескольких часов.

По результатам исследования пришли к такому выводу: индекс качества воды составляет 4, 05, что соответствует чистым водам. Судя по обитателям, населявшим нашу речку, можно сказать, что она экологически чистая.

Введение.

    Трудно переоценить хозяйственную, климатическую,  целебную роль малых рек.

    Речная сеть поддерживает подземные водоносные  горизонты, которые служат основными питьевыми источниками.

     Реки и родники, которым в России нет числа – это наше богатство, наше достояние. Это емкий кусочек родной природы, о котором надо заботиться.  

    Но человеческое общество зачастую пренебрегает всеми законами логики и природы. Многие вещества попадают  в воду реки Джалга со сточными водами с полей, свалок и являются ядами для ее обитателей. Попадая в организм с питьевой водой, после употребления зараженной рыбы, либо растений, при поливе которых используется загрязненная вода, вредные вещества вызывают отравления, болезни и более тяжелые последствия. Основные загрязнители поверхностных вод – нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения металлов (меди, цинка, железа, марганца), аммонийный и нитритный азот, а также  пестициды.

Неужели все проходит для природы бесследно? В этом мы и решили разобраться.

Цель работы:  Исследовать участок реки Джалга, проходящий через с. Красномихайловское с описанием основных морфологических признаков; проведение в лабораторных условиях химических анализов отобранных водных образцов для выяснения их особенностей.

Задачи:

1.Описать водный биотоп (участок реки проходящий возле с. Красномихайловское).

2.Провести биоиндификацию с помощью беспозвоночных.  

3.Выяснить, загрязнена ли вода по её органолептическим свойствам.

4.Выявить, зависит ли видовое разнообразие от количества растворенного кислорода в воде.

6. Выявить наличие  нитратов в воде.

Гипотеза: Выброс мусора, сельскохозяйственные стоки оказывают отрицательное влияние на состояние данного биотопа.

Актуальность:  Малые реки - начальное звено речной сети, поэтому особенно важна борьба экологов за чистоту водоемов, водозаборов в малых населенных пунктах.

   1.1. Физико-географическая характеристика реки Джалга.

Река Джалга – небольшая река, длиной 88км. Протекает на территории Республики Калмыкия и Ставропольского края, впадает в озеро Маныч – Гудило. Левый берег реки (со стороны поселка) – низкий, покрыт только небольшой травянистой растительностью. Околоводной растительности: осок, камышей, тростников – нет. Противоположный берег реки местами высокий,  покрыт зарослями камышей, встречаются деревья.

2. Методы исследования.

    С помощью физических, химических, биологических исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в его изменении. Эти исследования дают понять, какие воздействия на водоемы являются неблагоприятными, и каким образом восстановить здоровье воды. В качестве исследования мы взяли воду из реки Джалга.            При исследовании были соблюдены следующие правила: для получения максимально достоверного вывода брали три пробы воды, а результат рассчитывали по среднему значению; чем меньше времени проходит после отбора воды перед ее анализом, тем точнее результат; выполняли эксперименты, строго следуя методическим рекомендациям.

3.Результаты исследования.

3.1. Определение содержания ионов водорода в воде: рН-фактор воды.

    С помощью данного исследования можно определить содержание ионов водорода в воде. Оборудование и реактивы: пробы воды; универсальная индикаторная бумага; цветная шкала рН.

     Ход работы: отобрали воду из реки, определили значение рН с помощью бумажных индикаторов (универсальная индикаторная бумага) немедленно после снятия пробы, поскольку изменение температуры воды влияет на значение рН.

Вывод: индикаторная бумага стала бесцветной, по шкале соответствует рН=7,0 (среда нейтральная).

3.2. Исследование влияния температуры воды на ее качество.

    Оборудование: водный термометр.

Ход работы: опускали водный термометр в воду на 2 минуты на глубину 10 см.

Не вынимая термометра из воды, определили температуру воды.

    Вывод: температура воды в реке на 10.01.12г. составляла 0 градусов.

3.3. Исследование мутности.

    Мутность воды - мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по происхождению. Это могут быть частицы глины, ила, планктонные организмы.

Оборудование: весы лабораторные, бумажный фильтр.

    Ход работы: взвесили бумажный фильтр, определили массу фильтра, отфильтровали 1литр речной воды, высушили использованный фильтр, взвесили высушенный фильтр и определили его массу, вычислили разницу массы фильтра до и после фильтрования.

    Разница в массе и есть величина мутности в мг/л (допустимая мутность питьевой воды 2 мг/л).

Вывод: Взвесили фильтр, его масса 500мг/л. После фильтрации масса фильтра составила 504мг/л. Мутность воды реки Джалга равняется 4 мг/л.

3.4. Исследование цвета воды.

    Цвет природной воды обусловлен наличием в нем кислот, загрязнений промышленных предприятий, соединений железа, цветущих водорослей. Для описания цвета воды используют обычные его названия: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый и т.д.

    Вывод: вода в реке Джалга бесцветная.

3.5. Исследование воды на содержание нитритов и нитратов.

    Азот является важным элементом, необходимым для построения белков и нуклеиновых кислот всеми живыми организмами. В водных экосистемах азот присутствует в молекулярном виде и в составе ионов.

    Оборудование и реактивы: пробы воды, бумажные индикаторы для обнаружения связанного азота.

    Ход работы: Бумажный индикатор (одна полоска) опускали в исследуемую воду.

Нормальным считается содержание нитрат-ионов 10мг/л., а нитрит-ионов -1мг/л.

    Вывод: мы определили содержание нитрат-ионов ,их содержание в воде оказалось равным 0,01мг/л.

3.6. Определение прозрачности воды.

    Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на ее прозрачность.

    Ход работы:

- Налили в стеклянный мерный цилиндр высотой 30 см. речную воду.

- На столе разместили газетный текст стандартного шрифта.

- Цилиндр с водой находится над текстом на высоте 5 см.

- Прочитали текст через водяной столб.

- Прозрачность исследуемой воды оценивается по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.

    Вывод: вода реки Джалга малопрозрачная.

3.7. Определение запаха воды.

     Запах воды определяют при комнатной температуре и при нагревании до 50-60С, характеризуется качественно (запах ароматический, гнилостный, болотный, землистый и т.д.) и количественно.

    Сила и характеристика при пятибалльной шкале.

Вывод: запах воды реки Джалга не ощущается и составляет О баллов.

3.8. Определение содержания растворенного кислорода в пробе воды.

    Растворенный кислород- важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоема, о возможности существования в нем живых организмов.

    Оборудование и реактивы: пробы воды; 0,5 мл. 30%-ной серной кислоты; 1 мл. 0,01 н. раствора перманганата калия (КМnО4); стеклянная посуда на 50 мл.; стеклянная палочка.

Ход работы:

- Отфильтровали пробы воды.

- К 10мл. отфильтрованной воды добавили 0,5мл. 30% серной кислоты и 1мл. 0,001н раствора перманганата калия.

- Тщательно перемешали содержимое и оставили на 20 минут при t=20 градусов.

- Оценка результатов:

    Если раствор остался ярко-розовым, то содержание растворенного кислорода в воде можно считать = 1мг/л., если окраска раствора стала лилово-розовой, то 2мг/л.,если слабо лилово-розовой, то 4мг/л., если бледно-лилово-розовой, то 6мг/л., если бледно-розовой, то 8мг/л., если желтой, то 16мг/л.

    Вывод: окраска раствора стала бледно-лилово-розовой, значит содержание растворенного кислорода в пробе воды 6мг/литр.

Определение индекса качества воды (ИКВ).

    Мы провели много экспериментов для определения содержания в воде тех или иных веществ. Все они влияют на качество воды. Качество воды оценивают по суммарным результатам основных тестов, что позволяет рассчитать так называемый индекс качества воды (ИКВ). Используя этот индекс, можно проследить за изменением качества воды одного и того же водоема со временем, сравнить качество воды разных водоемов.

Определение индекса качества воды (ИКВ).

- Для определения ИКВ использовали таблицу из методической литературы.

- Занесли во вторую графу таблицы найденные нами численные значения по всем тестам.

-  Определили качество воды по каждому фактору.

- Внесли все найденные значения по каждому фактору в третью графу таблицы.

- Умножили каждое найденное значение качества на коэффициент значимости, указанный в четвертой графе. Данные коэффициенты показывают степень влияния, т.е. значимость каждого фактора для определения ИКВ. Чем больше коэффициент, тем значимей фактор.

- Вычислили значение ИКВ. Для этого сложили все значения последней графы.

 Вывод: индекс качества воды в реке Джалга по результатам пяти тестов составляет –

4, 05, что соответствует чистым водам (Приложение 1). К сожалению, наше исследование проводилось в зимнее время, поэтому о наличии видового разнообразия растительности и животных судить трудно. Мы обратились за помощью к местным рыбакам и оценили их улов. В нашей речке обитают такие виды рыб: судак, карась, сазан, окунь, лещ, красноперка. Встречается также рак. Просмотрев литературу, мы сделали вывод, что нашу речку населяют преимущественно пресноводные обитатели.

И как следствие этого, реку Джалга можно считать экологически чистой.

 Наша задача – сохранить ее такой!

Список литературы.

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. “Практикум по экологии”, М., АО МДС, 1996г.
2. Рыжов И.Н. “Оценка состояния водных объектов”, ж/л “Биология в школе”, 1996, №5.
3. Интернет – ресурсы:  http://karta.1777.ru/index2.php

http://ru.wikipedia.org/wiki/

Приложение 1.

Таблица 1

Определение ИКВ.

Таблица 2

Классификация качества воды водоемов в зависимости от ИКВ

Российский национальный конкурс водных проектов старшеклассников

Название работы: «Оценка экологического качества воды в реке Джалга».

Сведения об авторе: Суховей Ольга,

Ученица 10 класса МБОУ «Красномихайловская средняя

Общеобразовательная школа».

Сведения о руководителе: Суховеева Людмила Юрьевна,

Учитель биологии. МБОУ «Красномихайловская средняя

Общеобразовательная школа».

Адрес учреждения: Республика Калмыкия, Яшалтинский район,

с. Красномихайловское, ул. Школьная, 7

.

2012 г

Аннотация

    Качество воды - один из важнейших показателей качества окружающей среды, влияющий на здоровье человека. Мы решили исследовать реку Джалга, которая протекает рядом с нашим селом и оценить ее экологическое состояние.

    Целью нашей работы было описание основных морфологических признаков и проведение в лабораторных условиях химических анализов отобранных водных образцов для выяснения их особенностей.

    Для исследования брали три пробы воды, результат рассчитывали по среднему значению. Взятые пробы исследовали в тот же день, в течении нескольких часов.

По результатам исследования пришли к такому выводу: индекс качества воды составляет 4, 05, что соответствует чистым водам. Судя по обитателям, населявшим нашу речку, можно сказать, что она экологически чистая.

Введение.

    Трудно переоценить хозяйственную, климатическую,  целебную роль малых рек.

    Речная сеть поддерживает подземные водоносные  горизонты, которые служат основными питьевыми источниками.

     Реки и родники, которым в России нет числа – это наше богатство, наше достояние. Это емкий кусочек родной природы, о котором надо заботиться.  

    Но человеческое общество зачастую пренебрегает всеми законами логики и природы. Многие вещества попадают  в воду реки Джалга со сточными водами с полей, свалок и являются ядами для ее обитателей. Попадая в организм с питьевой водой, после употребления зараженной рыбы, либо растений, при поливе которых используется загрязненная вода, вредные вещества вызывают отравления, болезни и более тяжелые последствия. Основные загрязнители поверхностных вод – нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения металлов (меди, цинка, железа, марганца), аммонийный и нитритный азот, а также  пестициды.

Неужели все проходит для природы бесследно? В этом мы и решили разобраться.

Цель работы:  Исследовать участок реки Джалга, проходящий через с. Красномихайловское с описанием основных морфологических признаков; проведение в лабораторных условиях химических анализов отобранных водных образцов для выяснения их особенностей.

Задачи:

1.Описать водный биотоп (участок реки проходящий возле с. Красномихайловское).

2.Провести биоиндификацию с помощью беспозвоночных.  

3.Выяснить, загрязнена ли вода по её органолептическим свойствам.

4.Выявить, зависит ли видовое разнообразие от количества растворенного кислорода в воде.

6. Выявить наличие  нитратов в воде.

Гипотеза: Выброс мусора, сельскохозяйственные стоки оказывают отрицательное влияние на состояние данного биотопа.

Актуальность:  Малые реки - начальное звено речной сети, поэтому особенно важна борьба экологов за чистоту водоемов, водозаборов в малых населенных пунктах.

   1.1. Физико-географическая характеристика реки Джалга.

Река Джалга – небольшая река, длиной 88км. Протекает на территории Республики Калмыкия и Ставропольского края, впадает в озеро Маныч – Гудило. Левый берег реки (со стороны поселка) – низкий, покрыт только небольшой травянистой растительностью. Околоводной растительности: осок, камышей, тростников – нет. Противоположный берег реки местами высокий,  покрыт зарослями камышей, встречаются деревья.

2. Методы исследования.

    С помощью физических, химических, биологических исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в его изменении. Эти исследования дают понять, какие воздействия на водоемы являются неблагоприятными, и каким образом восстановить здоровье воды. В качестве исследования мы взяли воду из реки Джалга.            При исследовании были соблюдены следующие правила: для получения максимально достоверного вывода брали три пробы воды, а результат рассчитывали по среднему значению; чем меньше времени проходит после отбора воды перед ее анализом, тем точнее результат; выполняли эксперименты, строго следуя методическим рекомендациям.

3.Результаты исследования.

3.1. Определение содержания ионов водорода в воде: рН-фактор воды.

    С помощью данного исследования можно определить содержание ионов водорода в воде. Оборудование и реактивы: пробы воды; универсальная индикаторная бумага; цветная шкала рН.

     Ход работы: отобрали воду из реки, определили значение рН с помощью бумажных индикаторов (универсальная индикаторная бумага) немедленно после снятия пробы, поскольку изменение температуры воды влияет на значение рН.

Вывод: индикаторная бумага стала бесцветной, по шкале соответствует рН=7,0 (среда нейтральная).

3.2. Исследование влияния температуры воды на ее качество.

    Оборудование: водный термометр.

Ход работы: опускали водный термометр в воду на 2 минуты на глубину 10 см.

Не вынимая термометра из воды, определили температуру воды.

    Вывод: температура воды в реке на 10.01.12г. составляла 0 градусов.

3.3. Исследование мутности.

    Мутность воды - мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по происхождению. Это могут быть частицы глины, ила, планктонные организмы.

Оборудование: весы лабораторные, бумажный фильтр.

    Ход работы: взвесили бумажный фильтр, определили массу фильтра, отфильтровали 1литр речной воды, высушили использованный фильтр, взвесили высушенный фильтр и определили его массу, вычислили разницу массы фильтра до и после фильтрования.

    Разница в массе и есть величина мутности в мг/л (допустимая мутность питьевой воды 2 мг/л).

Вывод: Взвесили фильтр, его масса 500мг/л. После фильтрации масса фильтра составила 504мг/л. Мутность воды реки Джалга равняется 4 мг/л.

3.4. Исследование цвета воды.

    Цвет природной воды обусловлен наличием в нем кислот, загрязнений промышленных предприятий, соединений железа, цветущих водорослей. Для описания цвета воды используют обычные его названия: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый и т.д.

    Вывод: вода в реке Джалга бесцветная.

3.5. Исследование воды на содержание нитритов и нитратов.

    Азот является важным элементом, необходимым для построения белков и нуклеиновых кислот всеми живыми организмами. В водных экосистемах азот присутствует в молекулярном виде и в составе ионов.

    Оборудование и реактивы: пробы воды, бумажные индикаторы для обнаружения связанного азота.

    Ход работы: Бумажный индикатор (одна полоска) опускали в исследуемую воду.

Нормальным считается содержание нитрат-ионов 10мг/л., а нитрит-ионов -1мг/л.

    Вывод: мы определили содержание нитрат-ионов ,их содержание в воде оказалось равным 0,01мг/л.

3.6. Определение прозрачности воды.

    Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на ее прозрачность.

    Ход работы:

- Налили в стеклянный мерный цилиндр высотой 30 см. речную воду.

- На столе разместили газетный текст стандартного шрифта.

- Цилиндр с водой находится над текстом на высоте 5 см.

- Прочитали текст через водяной столб.

- Прозрачность исследуемой воды оценивается по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.

    Вывод: вода реки Джалга малопрозрачная.

3.7. Определение запаха воды.

     Запах воды определяют при комнатной температуре и при нагревании до 50-60С, характеризуется качественно (запах ароматический, гнилостный, болотный, землистый и т.д.) и количественно.

    Сила и характеристика при пятибалльной шкале.

Вывод: запах воды реки Джалга не ощущается и составляет О баллов.

3.8. Определение содержания растворенного кислорода в пробе воды.

    Растворенный кислород- важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоема, о возможности существования в нем живых организмов.

    Оборудование и реактивы: пробы воды; 0,5 мл. 30%-ной серной кислоты; 1 мл. 0,01 н. раствора перманганата калия (КМnО4); стеклянная посуда на 50 мл.; стеклянная палочка.

Ход работы:

- Отфильтровали пробы воды.

- К 10мл. отфильтрованной воды добавили 0,5мл. 30% серной кислоты и 1мл. 0,001н раствора перманганата калия.

- Тщательно перемешали содержимое и оставили на 20 минут при t=20 градусов.

- Оценка результатов:

    Если раствор остался ярко-розовым, то содержание растворенного кислорода в воде можно считать = 1мг/л., если окраска раствора стала лилово-розовой, то 2мг/л.,если слабо лилово-розовой, то 4мг/л., если бледно-лилово-розовой, то 6мг/л., если бледно-розовой, то 8мг/л., если желтой, то 16мг/л.

    Вывод: окраска раствора стала бледно-лилово-розовой, значит содержание растворенного кислорода в пробе воды 6мг/литр.

Определение индекса качества воды (ИКВ).

    Мы провели много экспериментов для определения содержания в воде тех или иных веществ. Все они влияют на качество воды. Качество воды оценивают по суммарным результатам основных тестов, что позволяет рассчитать так называемый индекс качества воды (ИКВ). Используя этот индекс, можно проследить за изменением качества воды одного и того же водоема со временем, сравнить качество воды разных водоемов.

Определение индекса качества воды (ИКВ).

- Для определения ИКВ использовали таблицу из методической литературы.

- Занесли во вторую графу таблицы найденные нами численные значения по всем тестам.

-  Определили качество воды по каждому фактору.

- Внесли все найденные значения по каждому фактору в третью графу таблицы.

- Умножили каждое найденное значение качества на коэффициент значимости, указанный в четвертой графе. Данные коэффициенты показывают степень влияния, т.е. значимость каждого фактора для определения ИКВ. Чем больше коэффициент, тем значимей фактор.

- Вычислили значение ИКВ. Для этого сложили все значения последней графы.

 Вывод: индекс качества воды в реке Джалга по результатам пяти тестов составляет –

4, 05, что соответствует чистым водам (Приложение 1). К сожалению, наше исследование проводилось в зимнее время, поэтому о наличии видового разнообразия растительности и животных судить трудно. Мы обратились за помощью к местным рыбакам и оценили их улов. В нашей речке обитают такие виды рыб: судак, карась, сазан, окунь, лещ, красноперка. Встречается также рак. Просмотрев литературу, мы сделали вывод, что нашу речку населяют преимущественно пресноводные обитатели.

И как следствие этого, реку Джалга можно считать экологически чистой.

 Наша задача – сохранить ее такой!

Список литературы.

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. “Практикум по экологии”, М., АО МДС, 1996г.
2. Рыжов И.Н. “Оценка состояния водных объектов”, ж/л “Биология в школе”, 1996, №5.
3. Интернет – ресурсы:  http://karta.1777.ru/index2.php

http://ru.wikipedia.org/wiki/

Приложение 1.

Таблица 1

Определение ИКВ.

Таблица 2

Классификация качества воды водоемов в зависимости от ИКВ