Оценка состояния воды водоёмов села Шалегово Оричевского района Кировской области

МКУ ДО Оричевский Дом творчества

Оценка состояния воды водоёмов села Шалегово

Выполнила:

Щепина Александра

ученица 11 класса

Руководитель:

Панагушина

Елена Аркадьевна

учитель биологии

и экологии

пгт Оричи, 2008

Содержание

     Введение

1. Теоретическая часть……………………………………………..4

2. Методика исследования

                    Определения качества воды малых рек и озёр

по живому населению…………………………………...……….7

3. Результаты исследования:

                     3.1.Водоём №1…………………………………………...12

                     3.2.Водоём №2…………………………………………...13

                     3.3.Пробы водоёма №1………………………………..…14

                     3.4.Пробы водоёма №2…………………………...……...15

                     3.5.Определение железа в водоёме……………………..16

                     3.6.Определение сульфата в воде……………………….16

                     3.7.Определение хлорида в водоёмах с. Шалегово….....17

                     3.8.Определение окисляемости в воде……………….....17

                     3.9.Определение рН в воде с помощью набора

                           Алямовского………………..……………………..…..18

                     3.10.Определение аммиака и ионов……………………..18

     Выводы………………………………………………………...……20

     Рекомендации………………………………………………………21

     Список литературы………………………………………………...22

-1-

Введение

Вода самое распространённое соединение в природе. Её используют всюду: в промышленности, в сельском хозяйстве, в домашнем хозяйстве, в культурно–оздоровительных целях, поэтому человеку не безразлично качество воды. И мы решили взять темой нашего проекта исследование качества воды.

Литературный обзор.

Свойство и качество воды зависит от состава и концентрации веществ. Наиболее чистая природная вода-дождевая, но и она содержит, промеси и растворимые вещества 50000 мил, на 1 литр, в морской воде 10000 миллионов на 1 литр, в солёных озёрах до 200мл. на 1 литр.

Воду, содержащую до 0.1 %-солёной. К сожалению, все воды подвергаются загрязнению. Водоёмы, загрязнённые органическими остатками, как и организмы способные жить в них называются пробными (гнилой). По  степени загрязнённости вод органическими веществами водоёмы делят на полисапробные, мезосопробные, олигопробные. В полигопробных  водоёмах запаса органических веществ много, кислорода нет. В мезосопробной зоне происходит минилиризация органических остатков. В олигопробной зоне кислорода много-вода чистая.

Узнать к какой зоне принадлежит участок пруда можно путём изучения поверхности вод пруда. Для решения этого вопроса используют стандартные бланки описания водоёма, методики изучения органолептических веществ водоёма: цвет, прозрачность, запах, кислотность и другие методики определения биотического индекса.

-2-

      Цели:

1.Оценить экологическое состояние по физико-химическому составу водных объектов.

2.Определить биотический индекс водных объектов по организмам макрозообентоса.

                     Задачи:

1.Изучить литературу по данной теме.

2.Провести комплексное исследование реки водоёма и их окрестностей.

3.Познакомиться с методами гидрохимического анализа воды.

4.Сделать заборы проб воды и провести их физико-химический анализ.

5.Определить степень загрязнения воды по химическому составу, выделить источники загрязнения, предложить способы очистки.

6.Овладеть методикой по определению биотического индекса.

7.Сформулировать выводы и рекомендации.

-3-

Теоретическая часть

Водные экосистемы – это особый мир жизни со своими законами. Каждый вид животных выбирает для жизни подходящее ему место обитания (микротоп, микростанцию), с условием которым он наиболее приспособлен. Выделяют однородные по факторам биотопы, которые образуют устойчивые видовые общества.

1. Граница между водой и воздухом (Нейстон). По поверхностной плёнке воды скользят разные виды водоёмок, водяной бегун, скачет, отталкиваясь вилочкой заднего конца тела, водяные многохвосты (1 – 1,5), пробегает паук водомелос. Снизу к плёнке подвешивается клоп-гладыш, поджидая добычу, которая упадёт в воду.

2. Прибрежные заросли, надводная часть растений. Здесь обитают стрекозы, ручейники, вислокрылки, водянки бабочки-огнёвки, комары-дергуны.

3. Плавающие листья. На нижней поверхности обитают полупрозрачные гидры, медленно передвигающиеся планарии, тланки, улитки.

4. Подвижные заросли. Населены многочисленными моллюсками, пиявками, водяными осликами, бокоплавами, а так же клопами, жуками, их личинками, личинками стрекоз, ручейников, клещами и серебрянками.

 5. Сублитоаль. Личинки вислокрылок, подёнок, ручейников, горошинок, беззубок, затворок, битинии, дрейссена, полиморфная (этот моллюск распространился за 200 лет по рекам с юга на север до Балтийского моря. В последние 50 лет, будучи завезена в Северную Америку, где у неё нет естественных врагов, активно расселятся по рекам и озёрам. Это приняло в США масштабы национального экологического бедствия: огромными скоплениями обрастает гидрохимическими сооружениями забивает водотоки, фильтры водозаборов, защитные решётки).

6. Открытая вода (Паломоль). Населена зоопланктонами состоящим из коловратов, мелких рачков. Единственное планктоновое насекомое – прозрачная личинка перисто-усоватого комара коретты висит в толще воды без движения, подстерегает жертву.

7. Данная область (профундаль). В глубоких водах обитают личинки комаров-звонцов, улитки, битинии, горошинки, водяные клещи. (В водах богатых кислородом). В бедных кислородом водах живут личинки комаров-дергунов, хищная личинка – вислокрылка. В реках с каменистым дном встречаются губки, пиявки, перловицы, бокоплавы, личинки ручейников, водяной клоп.

-4-

Представители водных экосистем приспособились к жизни в водоёме. В процессе эволюции у них появились определённые способы дыхания: через покровы тела (пиявки, плоские черви), жабры (нимфы подёнок и равнокрылых стрекоз), дыхательные отверстия (водяной скорпион, «крыска» у которой последний сегмент преобразуется в длинный «хвост» - дыхательную трубку, которая позволяет насекомому дышать, находясь в воде или иле и зависит от низкого содержания кислорода в стоячих или загрязнённых водах.) «Акваланги» тело водяных жуков, гладышей и водяных пауков покрыто волосками, с помощью которых удерживаются пузырьки воздуха. Эти животные берут над поверхностью воды запас воздушных пузырьков. Стимы открываются во внутрь их. Лёгочное дыхание (моллюски, водные клопы, жуки и их личинки, водяные пауки, комары, мухи)

Питание водных животных:

1)Питание растительной пищей. Моллюски, ручейники, водные гусеницы (побеги растений и гниющие растительные остатки).

2)Питание животной пищей. Большинство пресноводных обитателей. Для этого выработались приспособления: хватательные челюсти личинок и жуков, хватательные конечности водяного скорпиона, плавта, водомерки. Хватательные усики-каретры.

Защитные приспособления:

-быстрота передвижения (вертячка, жук-плавуч, кладыч);

-охранительная окраска (подражание зелёным частям растений, (личинки стрекозы), подражание отмершим частям растений (водяной ослик, водяной скорпион), подражание грунту водоёма (личинки стрекозы));

-прозрачность тела – коретра;

-предупреждающая окраска – гидрокарина;

-механические средства защиты. В виде острых челюстей, игл, шипов;

-развитие прочного наружного скелета (раковины моллюсков);

-автономия – самокалечение (водные ослики, личинки стрекоз);

-развитие внутреннего скелета;

-защита при помощи едких и ядовитых  выделений (вертячки, водные клещи);

-постройки животных, как средство защиты (домики, подводные колокола, чехлики).

-5-

Размножение водных животных.

          1. Половое размножение (прудовик, ручейники, комары).

          2. Бесполое размножение (гидры, губки).

          3. Живорождение (шаровка, лупенка).

          4. Уход за потомством (беззубка, пиявка-кленсинка, водяной ослик, рыба колюшка).

          5. Полное и неполное превращение (яйцо, личинка).

          6. Процесс линьки и вылупления (личинки стрекозы).

Явление симбиоза и паразитизма водных животных.

          1. Симбиоз животного и растения. Одноклеточные водоросли в теле гидры и бодяги.

          2. Явление паразитизма водных клещей у личинок беззубки.

Водные экосистемы очень сложны и тонкую паутину связи между их организмами очень легко разрушить, но трудно восстановить. Если для наземных организмов главной задачей является добывание пищи и воды, то в водоёмах воды более чем достаточно и главном дефицитом чаще становится кислород, растворённый в воде. Не мало важным фактором изменения жизни в водоёме является так же загрязнение. Существует много источников химического загрязнения пресных водотоков и водоёмов. Например, бытовые и промышленные стоки, смывы удобрений с полей, эвтрофикация – поступление в водные объекты избыточного количества питательных веществ приводит к ухудшению качества водной среды и зарастанию водорослей. Наличие загрязняющих веществ в воде можно определить химическими методами, но можно и понаблюдать за обитателями водной среды. Поскольку беспозвоночные присутствуют в водной среде постоянно, то изменение качества среды отражается на их состоянии и численности.

Для оценки качества воды по обитающим в ней беспозвоночным подсчитывают биотический индекс.

-6-

Методика исследования.

Методика физико-химического анализа.

2.1. Подготовка воды к анализу.

В чистую посуду берётся исследуемая вода с помощью прибора батометра (бутылка, к которой привязан шпагат). Перед забором воды бутылку прополоскать несколько раз. Пробу берут в 5-10м. от берега на глубине 50 см. При затруднении привязать бутылку к шесту. Объём бутылки лучше до 1 литра. При  отборе соблюдать следующие условия: не мутить, обрабатывать анализ в этот же день (лучше сразу). Указать на бутылке номер пробы в виде этикетки.

2.2. Органолептические свойства.

Запах воды зависит от наличия в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём и со сточными водами. Запах воды не должен превышать двух баллов. Интенсивность запаха определяется при 20 С и 60 С. 100мл. воды наливают в колбу с широким горлом, накрывают стеклом и встряхивают вращательными движениями. Открывают стекло и определяют запах. Затем колбу нагревают до 60 С и так же оценивают запах.

Характер и род запаха естественного происхождения.

После анализа записываются: ароматическое, очень слабое, в скобках ставится балл.

-7-

Интенсивность запаха воды.

2.3. Цветность.

Качественное определение цветности

В стакан налить пробу высотой 10 см., определить цветность по таблице.

-8-

2.4.цвет (окраска)

При загрязнения водоёма стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см., для водоёмов культурно-бытового назначения 10 см.

2.5.Прозрачность

Мерой прозрачности служит высота столба воды в сантиметрах, при которой можно различить на белой бумаге шрифт 3,5 мм.

Постепенно наливают воду и находят высоту столба, при которой можно ещё читать (цилиндр с плоским дном можно удержать на высоте 4 см. над шрифтом.) Высота столба – мера прозрачности воды: 30 см. и выше – хорошая прозрачность.

2.6.Определение рН

рН определяют с помощью прибора Алямовского. От 7 до 11 – вода щелочная, до 7 – нейтральная.

Воду набирают в стеклянной пипеткой (5 мл.), предварительно ополоснув исследуемой водой, стеклянной пипеткой набирают индикатор (0,3 мл.) и опускают его в пробирку с водой. Затем эту воду сравниваем с эталоном, близким по цвету с исследуемой водой.

2.7.Определение железа в воде водоёмов с. Шалегово.

К 5мл используемой воды, помещённой в пробирку, прибавляют 3 капли раствора соляной кислоты (1:3), и капли 50% раствора роданида калия и сравнивают окраску пробы со шкалой таблицы.

2.8.Определение сульфата в воде водоёмов с. Шалегово.

В пробирку вносят 5мл исследуемой воды, 0,3мл раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов.

2.9.Определение хлорида в воде с. Шалегово.

В пробирку отливают 5мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 1% раствора серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению по таблице.

2.10.Определение окисляемости в воде с. Шалегово.

5мл исследуемой воды (предварительно отфильтрованной) приливают в пробирку, добавляют 0,3мл раствора перманганата калия. Смесь перемешивают, оставляют на 20 мин. По цвету раствора оценивают окисляемость по таблице.

2.11.Определение аммиака и ионов в воде водоёмов с. Шалегово.

В пробирку наливают 5мл исследуемой воды, прибавляют 2-3 реактива Несслера (если проба сильно окрашена, то предварительно обесцвечивают её на 2% раствором сульфата алюминия). Через 10-15 мин проводят приближённое определение по таблице.

-9-

2.12.Определение биотического индекса водоёма (методика Вудевиса).

О чистоте природного водоёма можно судить видовому разнообразию и обилию животного населения. Чистые водоёмы заселяют пресноводные моллюски, личинки веснянок, поденок, вислокрылок и ручейников. Умеренно загрязнённые водоёмы заселяют водяные ослики, бокоплавы, личинки мошек, шаровки, битики, лужаки, личинки стрекоз, пиявки. Чрезмерно загрязнённые водоёмы заселяют малощетинковые кальгацы, личинки комара-звонца и ильной мухи крыски. Показателем качества воды может служить биотический индекс, который определяется по количеству ключевых и сопутствующих видов беспозвоночных животных, обитающих в исследуемом водоёме. Самый высокий биотический индекс определяется числом 10. для определения биотического индекса необходимо взять пробу с помощью водного сочка. Всех беспозвоночных животных, обнаруженных в сочке, промыть и разложить в чашечке. Разобрать по видам и группам. Под группой подразумевается весь класс малощетинковых кальецов рода трубочников семейства ручейников, каждый вид плоских червей, пиявок, моллюсков, ракообразных, стрекоз, мух, жуков, водных клещей. Определив количества и число ключевых видов, находим их в таблице в книге «Экология родного края».

-10-

• - исключая личинок падёнок вида

** - личинки падёнок вида включаются в группу личинок ручейников, что связанно с их экологическими особенностями.

-11-

Результаты исследований.

Водоём Ольги Петровны №1.

1. Дата наблюдений             19.06.2006.                     (число, месяц, год)

2. Метеоусловия                     23`С, ясно, ветер юго-восточный 5-7 м/с

   (температ, облачность, ветер, осадки, снежный и ледовый покров)

3. Тип водного объекта                   искусственный проточный водоём

4. Местоположение пункта наблюдения            в населённом пункте

в200 м от школы_____________________________________________

    (администр. р-н,выше/ниже насел. пункта/плотины, заводы и т.д)

5. Описание окружающей местности        жилые дома____________

(населённый пункт/промзона/лес/луг/сельхозугодия/их тип и т. п.)___

6. Морометрические особенности водоёма                       ширина 25м

длина 80м, скорость течения 1м/с_______________________________

                                       (ширина, длина, скорость течения)__________

7. Прибрежно-водная растительность (указать виды)  крапива____

двудомная, лютик едкий, частуха подорожниковая, звездчатка______

средняя, белокрыльник, вероника дубравная._____________________

8.Высшая водная растительность (указать виды)  раскл. малая,____

частуха подорожниковая, нитчатые водоросл, рдест, злодея канадская

9. Описание грунта на берегу и дне водного объекта ____________

на берегу – супесчаный, на дне – илистый________________________

(каменистый,каменисто-песч.,песчаный,илисто-песч.,илист.,глинис.)

10. Общая характеристика воды:______________________________

а) температура воды:  18`C_____________________________________

б) цвет воды:  зеленовато жёлтый_______________________________

(голубой, зелёный, жёлто-зелёный, зеленовато-жёлтый, жёлтый, буровато-жёлтый, бурый)_____________________________________

в) прозрачность воды:  28 см___________________________________

г) запах: болотный____________________________________________

(отсутствие/наличие, если есть запах – его идентификация и интенсивность)______________________________________________

11. Хар-ка обрастаний на подводных предметах          зел.водоросли

                   (отсутствие/наличие; если есть – цвет форма)_________

12. Загрязнение поверхности воды                 скопление пены______

(пятна и плёнки нефтепродуктов, скопление пены, водорослей и т.п. их интенсивность)____________________________________________

13. Фауна водоёма: тритон гребенчатый, клоп-гладыш, водомерка панцирная, прудовик большой, шаровки, горошины, малёк голавля.__

14. Фауна окрестностей: комары-пискуны, птицы, слепни, стрекоза, ворона серая, грач, мухи_______________________________________

15. Основные формы антропогенных возд.             полоскание белья

(промышленно-бытовая, с/х источники загрязнения, купание, водопои скота, сплав леса и т.д.)_______________________________________

-12-

Водоём Юдинский №2.

1. Дата наблюдений             20.06.2006.                     (число, месяц, год)

2. Метеоусловия                     25`С, ясно         _____________________

   (температ, облачность, ветер, осадки, снежный и ледовый покров)

3. Тип водного объекта                   сточный пруд__________________

4. Местоположение пункта наблюдения      окрестность с. Шалегово

284 м______________________________________________________ _

    (администр. р-н,выше/ниже насел. пункта/плотины, заводы и т.д)

5. Описание окружающей местности        жилые дома____________

(населённый пункт/промзона/лес/луг/сельхозугодия/их тип и т. п.)___

6. Морометрические особенности водоёма                       ширина 12м

длина 35м, скорость течения ~ 0,2м/с____________________________

                                       (ширина, длина, скорость течения)__________

7. Прибрежно-водная растительность (указать виды)              череда трёхраздельная, вероника дубравная, пырей ползучий, ива козья, ежа_

сборная, герань луговая._______________________________________

8.Высшая водная растительность (указать виды)        белокрыльник

болотный, частуха подорожниковая, рдест, злодея канадская._______

9. Описание грунта на берегу и дне водного объекта ____________

на берегу – суглинистый, на дне – илистый_______________________

(каменистый,каменисто-песч.,песчаный,илисто-песч.,илист.,глинис.)

10. Общая характеристика воды:______________________________

а) температура воды:  20`C_____________________________________

б) цвет воды:  желтоватый_____________________________________

(голубой, зелёный, жёлто-зелёный, зеленовато-жёлтый, жёлтый, буровато-жёлтый, бурый)_____________________________________

в) прозрачность воды:  15 см___________________________________

г) запах: илистый____________________________________________

(отсутствие/наличие, если есть запах – его идентификация и интенсивность)______________________________________________

11. Хар-ка обрастаний на подводных предметах          зел.водоросли

                   (отсутствие/наличие; если есть – цвет форма)_________

12. Загрязнение поверхности воды                       тина, палки, бумага,

цалафановые пакеты, пластиковые бутылки.______________________

(пятна и плёнки нефтепродуктов, скопление пены, водорослей и т.п. их интенсивность)____________________________________________

13. Фауна водоёма: гидрокарина, личинка мотыля, личинки комара-звонца, прудовик большой, шаровки, личинка стрекозы, ручейник,(2 вида), гребляк._______________________________________________

14. Фауна окрестностей: комар-звонец, стрекоза, трясогуска-белая._

15. Основные формы антропогенных возд.            полоскание белья,

хранение огурцов в бочках, полив огорода, рыбалка._______________

(промышленно-бытовая, с/х источники загрязнения, купание, водопои скота, сплав леса и т.д.)_______________________________________

-13-

Сравнительная характеристика взятых проб на водоёме №1

Вывод: в результате исследования установлено, что водоём слабо загрязнён, запах однородный, прозрачность достаточно хорошая.

-14-

Проба, взятая на водоёме №2

             Вывод: исследование данного водоёма свидетельствует о его слабой загрязнённости, невысокой степени прозрачности и землистом запахе.

Результаты исследования взятых проб на водоёмах №1, 2.

-15-

Гистограмма содержания железа в воде.

 Мг/л

 0,5

0,05

    0

                            ПДК                     ВОД.1               ВОД.2

Вывод: проведя исследование по содержанию железа в воде, выяснили, что вода в водоёмах в норме и не превышает ПДК.

Гистограмма содержания сульфата в воде.

 Мг/л

 500

    5

    0

                            ПДК                     ВОД.1               ВОД.2

Вывод: проведя исследование по содержанию сульфата в воде, выяснили, что вода в водоёмах в норме и не превышает ПДК.

-16-

Гистограмма содержания хлорида в воде.

 Мг/л

 350

   10

    0

                            ПДК                     ВОД.1               ВОД.2

Вывод: проведя исследование по содержанию хлорида в воде, выяснили, что вода в водоёмах в норме и не превышает ПДК.

Гистограмма определения окисляемости в воде.

 Мг/л

20

16

12

  8

  4

  0

                            ПДК                     ВОД.1               ВОД.2

Вывод: проведя исследование по окисляемости воды, выяснили, что вода в водоёмах в норме и не превышает ПДК.

-17-

Гистограмма определения рН в воде.

 мг/л

   8,5

   7,5

      0

                            ПДК                     ВОД.1               ВОД.2

Вывод: проведя исследование по определению рН в воде, выяснили, что вода в водоёмах в норме и не превышает ПДК.

Гистограмма содержания аммиака и ионов аммония в воде.

 Мг/л

  2,6

  0,1

0,05

    0

                            ПДК                     ВОД.1               ВОД.2

Вывод: проведя исследование по содержанию аммиака и ионов аммония в воде, выяснили, что вода в водоёмах в норме и не превышает ПДК.

-18-

Органолептические показатели воды.

По органолептическим показателям воды из обоих водоёмов села Шалегово соответствует нормам по цвету, запаху и прозрачности во втором водоёме для водоёмов культурно-бытового назначения.

Химический состав воды.

По всем показателям химического состава вода из обоих водоёмов с. Шалегово соответствует нормам для водоёмов культурно-бытового назначения.

-19-

Выводы

Проведённое  исследование двух водоемов в окрестностях села Шалегово по основным физико-химическим показателям показало, что вода в этих водоёмах является пригодной для хозяйственно-бытовых целей.

Выявлены основные виды загрязнений – это нефть и нефтепродукты (мойка машин), минеральные и органические вещества. По органолептическим показателям (запах, прозрачность, цвет) вода соответствует нормам, принятым для водоёмов в России. По всем химическим показателям: рН, окисление, сульфаты, хлориды, железо, аммиак ионы аммония не превышают ПДК, т.е. химическая загрязнённость в норме. В водоёме наблюдается «цветение» воды из-за попадания фосфора.

По результату исследования водоём №1 загрязнён слабо. Данный водоём недостаточно в хорошем экологическом состоянии данной экосистемы, а водоём №2 был подвержён сильной эвтрофикации.

-20-

Рекомендации

Рекомендуем администрации села Шалегово улучшить состояние водоёма №1 путём очистки берегов от бытового мусора, уменьшить антропогенное воздействие, провести благоустройство берегов водоёма и водного зеркала.

По водоёму №2 необходимо провести: скашивание и уборку водных растений, удаление со дна ила, который в свежем виде можно использовать, как ценное органическое удобрение. При хорошей очистке водоём можно использовать для купания.

-21-

Заключение

При написании проекта я изучила литературу по данной теме. В экологическом лагере, в июне 2006 года, мы проводили комплексное исследование водоёма и его окрестностей. Мы определили степень загрязнения воды по химическому составу, выяснили источники загрязнения и предложили администрации села Шалегово способы очистки водоёмов Юдинский и Ольги Петровны.

-22-

Список литературы

1. Амихмина Т. Я. «Экология родного края» 1999г.

2. Амихмина Т. Я. «ШЭМ» 2000г.

3. Анастасова Л. П. «Человек и окружающая среда» 2001г.

4. Былова Л. М. «Экология растений» 2002г.

5. Бабенко В. Г. «Экология животных» 2002г.

6. Батуев А. С. учебник 9 класса «Биология» 1999г.

7. Гладков Н. А. «Животные культурных ландшафтов» 2002г.

8. Захаров В. Б. «Экология современного человека» 1975г.

9.Куценко Г. И., Кононов И. Т. «Режим для школьника» 1983г.

10. Криксунов Е. А. 9 класс «Экология» 1995г.

11. Мамантов «Биология» 1999г.

12. Мамедов, Захаров 10-11 класс «Экология» 1996г.

13. Панфилов Д. В. «В мире насекомых» м. 1968г.

14. Рахманов А. И. «Птицы – наши друзья» м. 1989г.

15. «Занимательная экология» м. 1957г.

16. 9 класс «Экология» м. 1997г.

17. Щелкунова А. Я. Экология книга для учителя 2002г.

-23-