Экологическое состояние водоема

1.Введение

1.1.Актуальность выбранной темы

В нашей местности протекает много мелких рек, которые впадают в реку Суворощь. В течение последних 30 лет многие мелкие реки перекрыли плотинами. Образовались прекрасные водохранилища, которые стали любимым местом отдыха местных жителей, горожан. Была построена плотина и на нашей речке Хонке. Так появился искусственный водоем в деревне Октябрьская (приложение№1.Фото 1). Он активно использовался  жителями для купания, для полива, для ловли рыбы. Старожилы деревни рассказывают, что даже была создана лодочная база, а рыбакам удавалось поймать налима – рыбу, которая   может обитать в чистой, богатой кислородом воде.

Но в последнее время   состояние водоёма изменилось. Вода в нем уже  в начале лета  становится зеленой от скопления мелких водорослей, у берегов образуется пена. Налим исчез. Среди населения бытует мнение о том, что вода в водоеме не пригодна для купания. Она даже может быть очагом инфекционных заболеваний. Данный водоём не является источником питьевой воды. Но здесь купаются жители, ловят рыбу, которая может быть небезопасной при употреблении в пищу. Водоем из места отдыха превратился в источник экологической опасности для жителей нашей деревни. Определить экологическое состояние водоема нам поможет выполнение исследовательской работы.

1.2.Цель исследования:

Определить экологическое состояние водохранилища.

1.3.Задачи исследования:

1.Провести анализ воды из большого водохранилища.

2. Провести анализ воды из малого водохранилища

2.Провести анализ воды в реке Хонка.

3.Сравнить состав воды реки Хонки и водохранилищ.

4.Выявить факторы, влияющие на изменение состояния воды в большом водохранилище.

5.На основании полученных данных сделать вывод о степени опасности данного водоёма.

1.4.Гипотеза

 Изменение экологического состояния нашего водоема связано с отсутствием очистных сооружений в деревне Октябрьская.

2.Методика исследования

1.Методы оценки экологического состояния водоемов

• Методика исследования водоемов (приложение№2 Часть1)- edu.greensail.ru/monitoring/methods... 
• Методика исследования воды (приложение №2 Часть2)

2.Метод наблюдения.

3.Метод сравнения.

3.Место проведения исследования – водохранилище в деревне Октябрьская, Вязниковского района, Владимирской области.

4.Время исследования – сентябрь 2012 года

5.План исследования.

1. Подобрать методы исследования используя специальную литературу, Интернет.

2.Провести описание территории водохранилища.

3.Оценить экологическое  состояние побережья, уточнить источники поступления воды.

4.Взять пробы воды для проведения анализа.

5. Провести беседы с местными жителями, рыбаками, медицинскими работниками ФАП по данной теме.

Провести эксперимент.

6. Сформулировать выводы и подвести итоги своей работы.

6.Обзор литературы:

Существуют  следующие типы загрязнения водоемов:

-механическое – повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

-химическое – наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия. Неорганические элементы содержатся в сточной воде в виде ионов хлора, натрия, кальция, магния, калия,  карбонатов и сульфатов.

Катионы железа.

В поверхностных водах концентрация соединений железа (III) незначительна вследствие почти полного гидролиза солей. Органическая форма содержания железа в воде – это сложные комплексы с гуминовыми кислотами, имеющие коричнево-бурую окраску. Токсический эффект железа: повышение восприимчивости к инфекции.

Железоорганика - соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода).

2.Хлорид – ионы.

Большие количества хлоридов в воде могут обнаруживаться в местах с солончаковой почвой. Попавшие таким образом в результате вымывания из почвы хлориды не являются показателем загрязнения. Содержание их воде свыше 350 мг\л придает ей соленый вкус.

Хлориды могут попадать в воду и с бытовыми сточными водами. В этом случае хлориды будут свидетельствовать о загрязнении воды. Нет данных ионов в воде реки.

Высокое содержание хлоридов, аммиака, окисляемости в сочетании с неблагоприятными бактериологическими показателями указывает на санитарное неблагополучие данного водоисточника.

3.Сульфат – ион

Сульфаты, находясь в воде в больших количествах, служат показателем загрязнения ее животными отбросами, так как составной частью белковых тел является сера, которая при разложении и последующем окислении превращается в соли серной кислоты.

4.Нитрат – ионы.

 Азотосодержащие вещества (нитраты NO3-, нитриты NO2- и аммонийные соли NH4+) почти всегда присутствуют во всех водах, включая подземные, и свидетельствуют о наличии в воде органического вещества животного происхождения. Являются продуктами распада органических примесей, образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, поступающих в неё с бытовыми сточными водами.

-бактериальное и биологическое – наличие в воде разнообразных патогенных организмов, грибов и мелких водорослей. Сильным загрязнителем являются сточные воды. Сточные воды -  сложная неоднородная система, загрязненная разнообразными веществами, которые представлены в ее составе в растворенном и нерастворенном виде, а также в коллоидном состоянии. В составе сточных вод всегда есть органические и неорганические элементы загрязнений. Вещества органического происхождения в бытовых стоках представлены белками, углеводами, жирами и продуктами физиологической переработки. Помимо этого, в бытовых сточных водах содержатся и крупные примеси – отходы растительного происхождения, бумага, тряпье, а также синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Наличие в сточных водах данных соединений представляет угрозу для санитарного состояния водоемов. Присутствие СПАВ в водоемах также негативно влияет и на их процесс самоочищения от остаточных загрязнений.

В первую очередь страдают от синтетических моющих средств животные, которые живут в воде. Почему страдают именно они? Потому что СМС прилипают к жабрам и рыбы погибают. Растворяясь в воде, ПАВ существенно изменяют свойства воды, т.е. сильно понижают ее поверхностное натяжение (стремление воды уменьшать площадь своей поверхности), благодаря которой капля имеет сферическую форму. А ведь удивительные свойства водяной пленки использует целый ряд живых организмов. На ее поверхности обитают клопы, а водомерки, гладыши и жуки–вертячки держаться под ней. Личинки комаров, некоторые водяные жуки и различные улитки используют поверхность пленки в качестве опоры. Самые известные обитатели поверхности водоемов, конечно, клопы–водомерки. Они живут только на водяной пленке, никогда не погружаясь, скользят по поверхности воды, касаясь ее только самыми кончиками лапок, покрытых жесткими щеточками несмачиваемых волосков, при намокании насекомое может утонуть. Водяная пленка для водомерок еще и источник информации. Основываясь на характере колебании водяной пленки, насекомое узнает, с какой стороны грозит опасность или где находится потенциальная жертва. По поверхности воды, подвешиваясь снизу к пленке поверхностного натяжения, могут странствовать моллюски – катушки и прудовики. При этом они не только держатся за поверхностную пленку, но могут ползать по ней ничуть не хуже, чем по поверхности любого твердого предмета. Таким образом, уменьшение поверхностного натяжения воды приводит к гибели всех вышеперечисленных водных обитателей.

К тому же, в синтетических моющих средствах находятся полифосфаты. Образующиеся продукты гидролиза их не представляют угрозы для человека и животных, обитающих в воде, но считаются опасными для водных экосистем. Поэтому СМС еще и вещества, способствующие обеднению водоемов кислородом. Они опасны для всего живого в воде даже в очень малых концентрациях. Загрязнение вод моющими средствами осложняется еще и тем, что даже их биологическое разрушение не является решением проблемы, так как сами продукты такого разрушения в некоторых случаях являются токсичными. Микроорганизмы, процеживая через себя воду и, получая, таким образом, питательные вещества, вместе с ними получают и дозу загрязнителя. Загрязнение распространяется по пищевой цепи, концентрация такого вещества на единицу веса каждого последующего консумента возрастает.

Влияют ли СМС на человека? Можно подумать, что это странный вопрос. Ведь люди не плавают и не дышат жабрами. Однако, попадание синтетических моющих средств в организм человека с водой всё же возможно во время купания. В желудке находится соляная кислота. Она выполняет важную задачу – позволяет расщеплять белки пищи. Почему же тогда желудок не растворяется под её воздействием? Потому что он покрыт защитной оболочкой из слизи, которая постоянно вырабатывается клетками стенок желудка, которая разрушается под действием СМС. Значит, если в организм человека попадает СМС. то защитная, отталкивающая воду оболочка вокруг стенок желудка, становится тоньше. Результат – развивается язва желудка.

Также сточные воды характеризуются наличием таких элементов, как углерод, азот, фосфор, сера, калий. В составе сточных вод обязательно присутствуют и биологические загрязнения, в виде  плесневых и дрожжевых грибков, бактерий, мелких водорослей, вирусов, яиц глистов, в основном выделенных человеком. Многочисленные виды гельминтов в сточных водах наиболее часто представлены яйцами аскарид (до 92%), реже - яйцами других видов : остриц, широкого лентеца, власоглавов. Именно из-за присутствия биологических загрязнений сточные воды представляют значительную опасность для человека, растительного и животного миров в эпидемиологическом плане.

7.Проведение  исследования.

1. Обследование территории большого водохранилища - по его берегам обнаружены свалки бутылок, пластиковые стаканчики, битое стекло. Это свидетельствует о частом посещении его берегов любителями отдыха у воды (приложение №1 Фото 2).

2.Водоем еще достаточно богат  рыбой.  Из  беседы с рыбаками стало ясно, что здесь водятся караси, щуки, окуни, плотва, карп. Рыбу используют в пищу сами или продают (приложение №1 Фото 3).

3.Источник питания водохранилища:

•  река Хонка
• Малое водохранилище. Отсюда по бетонной трубе, регулирующей уровень, практически круглый год вода вытекает и поступает в исследуемый нами водоем.

4.По поверхности малого водохранилища плавают водоросли и различные предметы: палки, пластиковые бутылки (приложение №1 Фото 4).

5.На правом берегу обнаружен поток   из канализации. Он по постоянному руслу течет в соответствии с уклоном местности и беспрепятственно впадает в малый водоем (приложение №1 Фото 5)

6. Рядом находится открытый отстойник, который ничем не огорожен и представляет определенную опасность для домашних животных и жителей деревни. Весной при таянии снега из переполненного отстойника все содержимое растекается по поверхности и попадает в малое водохранилище (приложение №1 Фото 6).

7.Из рассказа местных жителей стало ясно, что еще в начале 90-х годов прошлого столетия в деревне вышли из строя очистные сооружения. С тех пор появилась «новая река» под названием канализация. Жители прилежащей территории вынуждены терпеть невыносимый зловонный запах. Мы установили, что  канализационные отходы попадают  в исследуемый нами водоем и предполагаем, что это одна из причин изменения состава воды.

8.  Анализ воды реки  Хонки,  воды из малого и большого водохранилищ.

I Органолептический  анализ .

1.Цветность.

2.Прозрачность. Вода всех трех источников оказалась достаточно прозрачной. Через столбик воды высотой 30см четко просматривается шрифт текста, несмотря на то, что вода из малого водоема желтая (приложение №1 Фото 7)

3.Интенсивность запаха.

4.Токсичность и pH воды (приложение №1 Фото 8,9)

II Химический анализ воды.

1. Содержания катионов железа (приложение №1 Фото10)

2.Присутствие хлорид – ионов (приложение №1 Фото 11)

3.Наличие сульфат – ионов (приложение №1 Фото12)

4.Концентрация нитрат – ионов (приложение №1 Фото 13)

8.Выводы:

1. Река «Хонка» является главным источником, наполняющим исследуемый водоем. Это чистая природная вода.
2. В исследуемом водоеме вода отличается от речной наличием запаха, который образуется из-за поступления в неё канализационных стоков. В ней обнаружены хлорид-, сульфат-  и нитрат – ионы. Это результат отсутствия очистных сооружений в деревне.
3. Состав воды исследуемого водоема пока нельзя назвать критическим по сравнению с ПДК исследуемых ионов, но можно говорить о санитарном неблагополучии данного водоисточника.
4.   Загрязнения водоема можно прекратить, если устранить причину. Выход из сложившейся ситуации - строительство новых очистных сооружений.

9.Дальнейшие перспективы исследовательской работы:

-Выступление на классных часах с материалами исследования перед учениками и преподавателями школы.

-Встреча с главой местной администрации для обсуждения результатов исследования.

-Статья в районную газету с целью привлечения внимания населения и общественности к данной проблеме.

10.Список литературы:

1. Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 2874-82,
2. Канцерогенные и другие опасные вещества в воде  (обзор). Гигиена и санитария. Кретов Н.А., Можаев Е.А., 1993. №9 – с.

3.О генеральной концепции охраны водоемов от загрязнений.                                            Наука и жизнь №8, 1990г, с. 33.

4.Техника молодежи №10, стр. 12-13,202г.

5. Чистая вода и перспективы ее сохранения. Кульский Л.А., Даль В.В. – Киев: Наукова Думка, 1978 – 225с.

6.Экология и здоровье человека. Козлов О.В. Курган, 1994г, учебное пособие для 9 кл.