Исследовательская работа Тема: «Влияние сбросных вод краснодарской ТЭЦ на состояние реки Кубань»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ОБЩАЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 81

Исследовательская работа

Тема: «Влияние сбросных вод краснодарской ТЭЦ на состояние реки Кубань»

        Выполнила: 

                                                                                      ученица  9 «А» класса

                                                                                      МБОУ ООШ № 81            

        Ханоян Джулиетта

        Руководитель:

        Вильданова И.В.

        Краснодар 2013

Содержание

1. Введение……………………………………………………………...3                                                        
2. Общая характеристика реки Кубань, ее значение                        …4
3. Современное экологическое состояние водоемов Кубани……….. 6  
4. Загрязнение воды……………………………………………………..
5. Методика и результаты исследования……………………………... 8              
6. Заключение…………………………………………………………...10  
7. Приложение                                                          
8. Список литературы…………………………………………………..11                                                  

Введение

«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое», - так писал о воде Антуан де Сент-Экзюпери.

На протяжении всей своей жизни человек ежедневно имеет дело с водой.  Он использует ее для питья и пищи, для умывания, летом – для отдыха, зимой – для отопления. Для человека вода является более ценным природным богатством, чем уголь, нефть, газ, железо, потому что она незаменима.

Вода – единственный ресурс природы, который не имеет заменителя. По мере развития общества потребности в ней все время увеличиваются. Они будут неизбежно расти и далее всюду, где существуют земные формы жизни.

Краснодарский край располагает значительными запасами воды. Здесь насчитывается 7088 водных источников, в том числе 547 рек, 12 водохранилищ и свыше 6500 артезианских скважин.

Главная водная артерия края – река Кубань. Она имеет особое значение для Краснодарского края не только как база водоснабжения, но и как приемник промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод.

В современном мире человек уже не может обойтись без благ цивилизации. Одним из таких необходимых объектов города Краснодара является «Краснодарская ТЭЦ».  Краснодарская ТЭЦ является основным источником теплоснабжения города Краснодара  и существенным элементом в Единой системе электроснабжения Северо-Кавказского федерального округа. Более 50 лет река Кубань служит Краснодарской ТЭЦ каналом подачи свежей технической воды  и каналом отвода условно чистой, подогретой воды.

Исходя из выше изложенного, целью нашего исследования явилось: определить влияние подогретых сбросных вод Краснодарской ТЭЦ на экологическое состояние воды  в реке Кубань.

Задачи:

1. Изучить источники информации по данной проблеме.
2. Провести экологические исследования воды в реке Кубани на территории города Краснодара.
3. Выявить, влияет ли существенно на качество воды  в реке Кубань в местах сброса подогретых вод Краснодарская ТЭЦ.

Объектами исследования явились пробы воды из западной части русла старицы Кубани и пляжной зоны отдыха реки Кубань в парке «30-тия Победы».

Предметом исследования послужило качество воды реки Кубани.

Общая характеристика реки Кубань, ее хозяйственное значение.

 Существуют предположения, что название реки происходило из карачаево-балкарского поднимающаяся, разливающаяся, из древнетюркского означающего «река» или «поток», от половецкого Куман. По некоторым данным название реки Кубань произошло от древнегреческого Гопанис (Гипанис): «конская река», в смысле «буйная, сильная река».

Длина  реки Кубани около 870 км, площадь бассейна 58 тыс. км². Протекает по территории Карачаево-Черкесии, Ставропольского края, Краснодарского края (662 км) и Адыгеи. При впадении в Азовское море река образует крупную заболоченную, но высокопродуктивную кубанскую дельту площадью около 4300 км². Общий сток Кубани в Азовское море составляет около 11,0 км³ в год.

Кубань берёт своё начало в районе горы Эльбрус. Если длину реки Кубань считать вместе с её притоком Уллукамом, то она увеличивается до 906 км, а её падение до 2970 м (от ледникового языка Уллукам). По высоте бассейн реки Кубань можно разделить на 4 основные зоны: высокогорную, свыше 1000 м над уровнем моря; горную, от 500 до 1000 м; предгорную, от 200 до 500 м; равнинную, до 200 м

Начиная от г. Усть-Лабинска, река является судоходной. Кубань принадлежит бассейну Атлантического океана и впадает в Азовское море.

Водные ресурсы, представленные полноводными левобережными притоками среднего течения реки Кубань такими, как Афипс, Псекупс, Белая, Лаба, Пшиш и их притоками и правобережными притоками такими, как Мара, Джегута и Горькая образуют речную сеть протяжённостью 9482 км, всего же в Кубань впадает более 14000 больших и самых малых притоков.

На реке расположено крупнейшее искусственное на Северном Кавказе Краснодарское водохранилище.

На реке Кубань расположены города Карачаевск, Усть-Джегута, Черкесск, Невинномысск, Армавир, Новокубанск, Кропоткин, Усть-Лабинск, Краснодар, Славянск-на-Кубани и Темрюк.

В бассейне реки Кубань обитает более 106 видов рыб, характерных только для данного региона: рыбец, шемая, кубанский усач, кавказский голавль, толстолобик, тарань, сазан, судак, лещ, сом, чехонь, бычок, жерех, карась, окунь, краснопёрка и др. Здесь насчитывается около 400 видов и форм зоопланктона, в том числе черви, веслоногие и ветвистоусые рачки, коловратки, моллюски и т. д. На Кубани много водоплавающих: бакланы, дикие гуси и утки, пеликаны, лебеди, серая цапля, выпь, множество мелких птичек, а также хищные птицы, например, сокол сапсан. За птицами охотятся лисицы и дикие коты. В глухих Черноерковских и Ахтарских плавнях можно встретить акклиматизированную ондатру (другое название: мускусная болотная крыса), встречаются дикие кабаны.

Воды р. Кубани используются для орошения и обводнения земель не только Краснодарского края, но и Ставрополья. Кубань-Егорлыкская и Кубань-Калаусская обводнительно-оросительные системы поглощают около 4 млрд. м 3 воды в год.

Кубань играет большую роль в водном балансе Азовского моря. Она дает около 30% речного стока в это море, поддерживая благоприятную для ценных видов рыб соленость морских вод. Воды Кубани используются для распреснения и создания оптимальной для размножения рыб солености ряда лиманов. В 1936—1940 гг. в дельте Кубани были построены три опреснительные системы: Черноерковская, Куликово-Курчанская и Гривенская. Опресняется до оптимальной солености и Кизилташский лиман.

Кубань и ее притоки имеют большое значение как места нереста таких ценных рыб, как осетровые, рыбец, шемая.

Велико рыбохозяйственное значение рек Краснодарского края. В р. Кубани, ее притоках и водохранилищах обитает более 50 видов рыб. К промысловым рыбам относятся севрюга, осетр, сазан, сом, судак, рыбец, шемая, окунь, щука, красноперка, лещ, ерш, карась и некоторые другие.

Касаясь значения рек, нельзя забывать, что большое количество речных вод используется для водоснабжения многочисленных населенных пунктов, расположенных в их долинах. Вода расходуется на бытовые нужды населения и на нужды животноводства и промышленных предприятий.

Как известно, велико значение рек для судоходства. Но в нашем крае судоходна только р. Кубань. Краснодарское водохранилище зарегулировало сток реки, значительно улучшило условия Кубанского судоходства. Период навигации удлинился на одну треть, увеличились глубины. Речные суда курсируют от города Усть-Лабинска до устья, перевозят многие тысячи пассажиров и миллионы тонн грузов.

Притоки Кубани Лаба и Белая используются для сплава леса.

Современное экологическое состояние водоемов Кубани

Огромной проблемой считается загрязнение реки Кубани пестицидами и гербицидами.

 В настоящее время проходит государственную экспертизу установка плазмохимического уничтожения пестицидов. Ее разработкой и созданием так же занимается краевой Департамент биологических ресурсов, экологии и рыбохозяйственной деятельности. В крае скопилось свыше 2500 тысяч тонн просроченных и запрещенных к применению пестицидов, которые потенциально могут стать причиной серьезной экологической проблемы. В стадии принятия находится краевая целевая программа по уничтожению пестицидов.

Помимо загрязнения, серьезный ущерб водным ресурсам Кубани наносит и браконьерство. Огромное количество рыбы ежегодно теряет Краснодарский край по вине людей, занимающихся незаконным ловом. Только в 2005 году было изъято у браконьеров контролирующими органами края 115 тонн рыбы и рыбной продукции, в 2006 – 92 тонны.

Для того чтобы сократить влияние браконьерства и незаконной добычи на запасы промысловой рыбы, в водоемах Кубани, при краевом Департаменте биологических ресурсов, экологии и рыбохозяйственной деятельности создан оперативный штаб по борьбе с браконьерством.

Естественный водообмен в лиманах был нарушен после создания Краснодарского водохранилища и системы рисовых чеков. Вдобавок, в них стали попадать удобрения с чеков, увеличивающие рост водной растительности. В некоторых лиманах ее количество кратно превышает допустимую на гектар норму, из-за чего утрачиваются нерестилища таких рыб, как судак, тарань, и другие.

В связи с практически полной приостановкой мелиоративных работ современное состояние лиманов можно охарактеризовать как критическое. Проведенные в 2006 году исследования состояния водоемов лиманно-плавневой зоны выявили их высокую зарастаемость погруженной мягкой водной растительностью, что приводит к обильному цветению воды в летний период и к заморным явлениями. Чтобы с этим бороться, на процесс можно воздействовать с помощью растительноядных рыб.

Также существует угроза загрязнения реки Кубани нефтепродуктами.

В Краснодаре сформирована комиссия из специалистов "Росприроднадзора", бассейнового водного управления и администрации города для оценки масштаба загрязнения реки Кубани нефтепродуктами и его последствий для экологии. Члены этой комиссии систематически наблюдают экологическое состояние реки и отмечают неоднократные случаи загрязнения реки нефтепродуктами. Эти данные можно прочесть в средствах массовой информации.

Тепловое загрязнение

Загрязнение воды – это изменения химического и физического состояния или биологических характеристик воды, ограничивающие дальнейшее ее употребление.

Существует классификация загрязнений на физические, химические и  биологические. Тепловое загрязнение водоема, возникающее при использовании воды для отвода избыточного тепла, относится к физическому загрязнению.

Наиболее масштабное однократное употребление воды - производство электроэнергии, где она используется главным образом для охлаждения и конденсации пара, вырабатываемого турбинами тепловых электростанций. При этом вода нагревается в среднем на 7°С, после чего сбрасывается непосредственно в реки и озера, являясь основным источником дополнительного тепла, который называют "тепловым загрязнением". Против употребления этого термина имеются возражения, поскольку повышение температуры воды иногда приводит к благоприятным экологическим последствиям.

В водах, испытывающих тепловое загрязнение, часто создаются условия, приводящие к гибели рыб. Там снижается содержание кислорода, так как он слабо растворяется в теплой воде, однако потребность в кислороде резко возрастает, поскольку увеличиваются темпы его потребления аэробными бактериями и рыбами.

Однако в некоторых случаях увеличивались уловы рыбы, продлевался вегетационный период и прослеживались иные благоприятные последствия.

Плотность и вязкость нагретой воды отличаются от свойств более холодной воды принимающего бассейна, поэтому они перемешиваются постепенно. Теплая вода охлаждается либо вокруг места слива, либо в смешанном потоке, текущем вниз по течению реки. Мощные электростанции заметно нагревают воды в реках и бухтах, на которых они расположены.

Характеристика района исследования

Для своих исследований мы выбрали два объекта: территорию западной части старицы Кубани и воды реки, омывающие парк «30 лет Победы».

 Старица имеет форму эллипса. Более 50 лет эта старица служит Краснодарской ТЭЦ, как канал отвода условно чистой, подогретой воды.

На берегах старицы расположены официальные городские зоны отдыха с пляжами, базами отдыха. В водах старицы активно ведется любительское рыболовство, а в районе соединения западной части старицы с рекой Кубань на теплой воде много лет действует рыбоводное хозяйство. Старица классифицируется как водный объект второй рыбохозяйственной категории.

Вода в реке Кубань, омывающие парк «30 лет Победы» имеет слабо-умеренное течение. Берег в районе набережной песчаный (искусственно сооруженный). Имеется видимое загрязнение бытовыми отходами: пакеты, бутылки, пластиковая посуда и т. д.

Методика и результаты исследования.

Для экологического исследования воды в реке Кубань нами были взяты в летнее время  года (август) пробы воды из старицы реки Кубань, куда поступают сбросные воды Краснодарской ТЭЦ, а также из мест реки, удаленных на несколько сот метров, пляжная зона отдыха реки Кубань в парке «30-тия Победы».

Пробы были отобраны в чистую стеклянную бутыль объемом 0,5 л (в бутыли должно остаться не более 5-10 мл воздуха); пробы были проанализированы в течение нескольких часов.

Определения температуры и органолептических характеристик воды

Органолептические характеристики воды нами определялись с помощью органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах).
Для выполнения работы нам понадобилось следующее оборудование и материалы: термометр, колба вместимостью 250 мл с пробкой, пробирка высотой 15-20 см, шкала миллиметровая или линейка.

Определения температуры воды

Для определения температуры воды мы погружали термометр непосредственно в воду старицы не менее чем на одну треть шкалы и выдерживали в погруженном состоянии не менее 5 минут. Не вынимая термометра из воды, производился отсчет показаний (с точностью до половины минимального деления).

Затем определялась температура воды (t°С) в нескольких местах водоема, отстоящих друг от друга не менее чем на несколько сот метров.

Далее рассчитывалась разница в значениях температуры (t°С).

Определения органолептических показателей

Определение запаха

Для определения запаха заполнялась колба водой на 1/3 объема и закрывалась пробкой, содержимое колбы взбалтывалось. Потом колба осторожно открывалась, и мы  неглубоко вдыхая воздух, сразу же определяли характер и интенсивность запаха.

Интенсивность запаха определяли по пятибалльной системе (Приложение. Табл.1).

Характер запаха определялся по таблице 2 (см. Приложение).

Определение цветности и мутности

Цветность и мутность воды определялась следующим образом. Пробирка заполнялась водой до высоты 10 - 12 см. Затем мы рассматривали пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении. Цветность и мутность оценивалась по таблицам 3, 4 (см. Приложение).

Результаты исследования

Определения температуры воды

Таблица № 1. Определение температуры воды

Разница температур

Прибрежные воды старицы Кубани и прибрежные воды реки Кубань ниже старицы на 1 км – 7 °С

Прибрежные воды старицы Кубани и Воды реки, омывающие парк «30 лет Победы» - 8 °С

Определение запаха

Таблица № 2. Определение интенсивности запаха воды

Определение характера запаха

Таблица № 3. Определение характера запаха

Определение цветности и мутности

Таблица № 4. Определение цветности

Таблица № 5. Определение мутности

Таблица № 6. Сводная таблица результатов

Выводы: по всем параметрам экологического исследования нами выявлена довольно значительная степень загрязнения воды. Это может являться следствием антропогенного воздействия на реку, в частности, загрязнение может осуществляться отдыхающими, сточными водами, попадающими в реку.

Существенной разницы по определяемым параметрам, кроме температурного, между старицей Кубани и другими исследуемыми зонами реки, нами обнаружено не было.

Так как максимальная разность температур в точках отбора равняется 8-ми  градусам (°С), то это указывает на тепловое загрязнение исследуемой зоны. Это само по себе не производит прямого воздействия на качество воды, но может оказать косвенное влияние: повышение температуры воды в водоеме интенсифицирует биологические процессы - приводит к цветению воды, уменьшению растворимости газов в ней, в том числе кислорода, изменению физических и химический свойств воды.

В перспективе мы хотим определить, влияет ли тепловое загрязнение на рыбоводное хозяйство, расположенной в пределах старицы Кубани.

Заключение

При слове "Кубань" кто-то вспоминает полноводные реки – широкие и спокойные степные или говорливые горные, кому-то на память приходят черноморские пляжи, рыбалка на Азовском море или укромные плавни. Поэтому  Кубань часто называют жемчужиной России. Положение края на стыке умеренного и субтропического поясов, наличие двух морей, огромных равнин и высоких гор, рек и озер обуславливает большое разнообразие природных ресурсов, с которыми связаны многие отрасли народного хозяйства.

Но водные ресурсы Краснодарского края, которыми он заслуженно гордится, не первое десятилетие находятся перед лицом многочисленных угроз: от загрязнения до браконьерства.

Общество и природа «обречены» на совместное существование. Но при этом если Природа может обойтись без человека, то гибель природы означает и гибель человека. Поэтому человечество должно защитить Природу, тем самым человек сохранит самого себя. Эта задача требует объединения усилий всего Человечества.

Защитить и сохранить водные ресурсы Кубани для нас и наших потомков – это первостепенная задача современного общества.

 Что бы мы могли пить воду из природных источников, не боясь отравиться, чтобы взрослые и дети  купались в водоемах Кубани, не опасаясь болезней и нефтяных пятен. Для этого каждый из нас должен стараться внести посильный вклад в защиту природы.

Кто-то может спросить:

-  А что вы, школьники, можете сделать для природы?

 И мы ответим:

- Можем участвовать в экологических акциях;

-  Можем проводить посильный мониторинг среды и доводить до общественности насущные проблемы окружающей среды;

- Мы можем многое, особенно, если взрослые готовы нам помогать.

Список литературы.

1. Большая советская энциклопедия. 2: -М.: Государственное научное издательство, том 27, -1953, -664 с.: ил.
2. Глобальная  сеть  Iternet   http://www.ecos.ru   -   Методика организации мониторинговых наблюдений.
3. Голиков В.И. Кубановедение. Факна Кубани: видовой состав и экология. Учебное пособие. – Краснодар: Традиция, 2007. – 192с.
4. Экология Кубани. Гужин Г.С. и др. – Краснодар: Краснодар. экспериментальный центр развития образования, 1995. – 176с.
5. Глобальная  сеть  Iternet  http://www.ecos.ru  -  Биоиндикация состояния малых рек Краснодарского края
6. Ефремов  Ю.  В.  В  стране   горных   озер.   1:   Краснодар: Краснодарское книжное издательство, -1991, -192 с.: ил.
7. Ефремов  Ю.  В.  Голубое  ожерелье  Кавказа.  1:   Краснодар: Краснодарское книжное издательство, -1998, -160 с.: ил.
8. Зверев  К.  В.  Адлер.  Историко-географический   очерк.   1: Краснодар: Краснодарское книжное издательство, -1973, -112 с.: ил.
9. Канонников А. Н. Природа Кубани и Причерноморья. 1: Краснодар: Краснодарское книжное издательство, -1977, -112 с.: ил.
10. Печорин А. И. Природа Кубани: надежды и тревоги. 1: Краснодар: Краснодарское книжное издательство, -1989, -176 с.: ил.
11. Сборник  методик  и  инструктивных  материалов  по  определению вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды: часть 1, под редакцией  Л.  П.  Ярмака:  1:  Краснодар: «Северный Кавказ», - 1993, -224 с.

Таблица 1. Определение интенсивности запаха

Определение характера запаха

Таблица 14

Цветность воды

        Мутность воды

        Результаты и выводы

1. Занесите полученные результаты в таблицу 16. Приведите данные для каждой точки отбора пробы (каждого анализа).

Таблица 16

2. Сделайте выводы об экологическом состоянии водоема (качестве воды) по измеренным показателям.