Экологические проблемы малых рек Ставропольского края Джемуха и Кучук

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Экологические проблемы малых рек Ставропольского края Джемуха и Кучук

Литвинова Е.В. 1
1МКОУ СОШ 10
Мирошниченко Н.К. 1
1МКОУ СОШ 10
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

Проблема качества воды занимает особое, определяющее место в системе охраны природы и здоровья населения. Вода — это жизнь. Существование всех форм жизни на земле связано с потреблением воды. Поэтому загрязнение водоемов, поверхностных и подземных водных источников несет в себе угрозу существованию живой природы.

Одна из проблем Кавказских Минеральных Вод — острая необходимость очистки вод малых рек Предгорья для предотвращения попадания загрязненной воды в горизонты подземных минеральных вод, а также в реку Куму. Состояние малых рек сказывается на всей речной системе региона и сегодня зависит не только от природно-климатических факторов, а в большей мере от воздействия хозяйственной деятельности в их бассейнах. Речь в нашем проекте пойдет об экологическом состоянии рек Кучук и Джемухи, правых притоков реки Кумы. Реки, протекающие по южной окраине города-курорта Железноводска и в западной части нашего города находятся в плачевном состоянии. Пластиковые бутылки, скаты от колес машин, бытовой мусор, русло завалено валежником (Рис.1-2) А качество воды? Ведь наши реки подпитывают минеральные воды, которые являются основным богатством нашего города-курорта Железноводска.

Поэтому целью нашей работы:изучить экологически проблемы малых рек Кучук и Джемуха и предложить пути их решения. Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:1. Дать общую оценку водным объектам - малым рекам Кучук и Джемуха. 2. Изучить состав воды и основные химические и биологические загрязнители. 3. Изучить состояние обитателей водотока и прибрежной территории, их функционирование и реакции на антропогенное воздействие. 4. Изучить состояние прилегающей территории.

Объект исследования: малые реки Кучук и Джемуха, протекающие в черте города. Предмет исследования: состояние воды исследуемых водотоков:1. Абиотические факторы: а) прозрачность, б) цветность, в) активная реакции воды, г) минерализация, д) количество растворённого в воде кислорода. 2. Абиотические факторы - а) растительные и беспозвоночные биоиндикаторы, б) микрофлора.

Методы: 1. Органолептические, 2. Качественный и количественный анализ, 3. Биоиндикация, 4. Микробиологический метод серийных десятикратных разведений с посевом на мясопептонный агар и среду Эндо.

5. Информационный. 6. Описательный.

Глава 1. Экологические проблемы открытых водных объектов. Загрязнение открытых водных объектов абиотическими, биотическими и антропогенными факторами. Под загрязнением водной среды понимается снижение её биосферных функций и экологического значения в результате поступления вредных веществ. Загрязнение может происходить в результате поступление в водоёмы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоёмы отходов строительного и бытового мусора, со сточными талыми и ливневыми водами. Кроме того, органические соединения азота и фосфора могут попадать в водную среду с канализационными стоками (12). Внешние признаки явного загрязнения воды: запах фенола, сероводорода, видимые плёнки, прибрежные камни покрыты слизистыми обрастаниями. По требованиям СанПиН 2.1.5.980-00.2.1.5 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», на поверхности воды недопустимо присутствие плавающих плёнок нефтепродуктов, масел и других примесей. Они препятствуют аэрации воды, тормозят процессы самоочищения, снижают интенсивность фотосинтеза. Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения - гуминовых веществ, которые вымываются из почвы и придают окраску воде от желтой до коричневой. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов. Взвешенные вещества, уменьшая прозрачность воды, снижают интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса, корневой системы растений. Растворимость и способность кислорода к диффузии в воде очень низки, поэтому он становится лимитирующим фактором. Пресная вода в норме при 20С содержит 9.2мг/ л растворённого О2. Чем загрязненнее водоём, тем меньше в нем растворенного О2. Концентрация О2 – показатель, на который реагируют биоиндикаторы. В водных экосистемах с различным уровнем загрязнения обитают качественно отличающиеся друг от друга группы беспозвоночных гидробионтов. В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5 - 8,5. Вода, сильно загрязненная органическими веществами животного происхождения и продуктами гниения, обычно имеет щелочную реакцию (рН>7). Для чистых водоёмов характерно разнообразие видов. По мере загрязнения многие виды гибнут, а оставшиеся усиленно размножаются. Массовое размножение мотыля, червей-трубочников, крупных красных дафний указывает на сильное загрязнение водоёма. В особенно грязных водоёмах встречаются только равноресничные инфузории и бактерии (14). Индикаторами чистой воды в водоёмах являются растения: кувшинка белая и жёлтая, ива, водокрас, телорез; животные: ерш, окунь, личинки ручейников, личинки беззубок, перловиц. Индикатор загрязнений - прибрежные обрастания, располагающиеся на подводных предметах у кромки воды. В чистых водоёмах эти обрастания ярко-зеленого цвета или буроватого оттенка. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. В зоне, загрязненной органическими веществами, обрастания образуют нитчатые бактерии сферотилус. Тиотрикс развивается в присутствии Н2S, образующегося при гниении белков. Наличие высшей водной растительности – рдестов, тростников, камышей и др. – также является индикатором загрязнения воды..... Нарушение минерального состава воды сказывается на жизнедеятельности простейших организмов. Жесткость природной воды определяется присутствием в ней в основном растворённых солей Ca и Mg. Наиболее благоприятным для фауны и флоры озер можно считать содержанке солей от 0,1 до 1 г/л (6). Источниками антропогенного обогащения природной воды минеральными солями являются: талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог, сточные дождевые воды с полей, газонов после применения на них минеральных удобрений, неочищенные сточные воды (11). Процесс освобождения водоёмов от загрязняющих их субстратов растительного и животного происхождения и патогенных микроорганизмов называется самоочищением.Способность водоёмов к самоочищению, обусловлена присутствием в нём постоянных видов микроорганизмов. В полисапробных водоёмах микробное население особенно обильно, хотя число видов ограничено преимущественно анаэробными бактериями, грибами, актиномицетами, вызывающими гниение и брожение. Под влиянием этих бактерий органика распадается до аммиака, сероводорода, углекислоты, индола, скатола метана и др. В мезасапробных водоёмах характеризуются преобладанием окислительных процессов, нитрификацией. В основном это нитрифицирующие бактерии. В минерализации углерод содержащих соединений (целлюлозы) участвуют анаэробы рода Clostridium, бактерии рода Pseudomonas, Streptomyces, Flavobacterium. Олигосапробные зоны характеризуются окончившимся процессом самоочищения. Поэтому количество бактерий в этих зонах от 10 до1000 в 1 мл воды. Определение общего числа микроорганизмов позволяет получить информацию о санитарном состоянии водного объекта и о способности его к самоочищению.

Глава 2. Общая характеристика территории на которых находятся объекты исследования: малые реки Джемуха и Кучук.

2.1 Рельеф и геоморфологическое строение. Город Железноводск самый маленький город по площади и по численности населения в системе курортов КМВ. Согласно схеме геоморфологического районирования (5), район относится к области Восточно-Кубанской и Минераловодской равнин и островных гор –лакколитов (г. Железная, Развалка, Бештау, Медовая). Возвышенности сложены с поверхности осадочными породами, которые с некоторых лакколитов смыты, и в них обнажено кристаллическое ядро. Равнина, окружающая диопирами, сложена галечниками, конгломератами, песчанистыми глинами, залегающими на мергелях и глинах палеогена (Файнер и др. 1988). Город занимает южный и частично восточный склоны г. Железной (1850м). Комбинация склонов различной крутизны, развитых в пределах города, затрудняет аккумуляцию экологически вредных веществ, как природных, так и антропогенных и способствует самоочищению геологической среды города.

2.2Биоклиматические условия. Постановлением губернатора Ставропольского края №493 от 17 августа 2001 года образован Государственный природный заказник краевого значения «Бештаугорский». Бештаугорский заказник является комплексным и образован в целях сохранения естественного ландшафта, воспроизводства редких и ценных видов растительного и животного мира.

Микроклимат г. Железноводска обладает общими зональными чертами, характерными для района КМВ (Генеральный план..., 1987). Это высокий уровень солнечной радиации, обусловленный широтой местности, пониженная величина атмосферного давления, обусловленная высотой местности. Климат умеренно континентальный, с мягкой зимой, сравнительно жарким летом. Абсолютный максимум температуры воздуха - (+39)°С, абсолютный минимум - (-30)° С. Среднегодовое количество осадков - 676 мм, из них в теплый период выпадает 507 мм. Осадки распределены по месяцам неравномерно. Максимальное их количество выпадает в июне (99 мм), минимальное (26 мм) - в январе-феврале. Снежный покров неустойчив, мощность составляет 10—17 см, максимальная - 39 см, минимальная - 3 см.

Глава 3. Материалы и методика.

1. Для определения органолептических показателей: проба должна быть отобрана в чистую стеклянную бутыль объёмом не менее 0,5 л, пробы следует анализировать в течение нескольких часов либо хранить в холодильнике.2. Для микробиологического исследования отбор проб осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ Р5192-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».

3.1 Определение органолептических показателей воды. Определение запаха: заполнить колбу водой на 1/3 объема, закрыть пробкой, взболтать. Открыть колбу и неглубоко вдыхая воздух сразу же определить характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха определить по шкале (Табл прил.1) 1).Определение цветности: заполнить пробирку (12см) водой до 10см. Рассмотреть пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении. (Табл. прил.2) 3.2 Определение кислотности воды. Оборудование: рН-метр лабораторный 150 М 3.3 Определение минерального состава вод. Материалы: Н2О дистиллированная, NaOH (20%); водный р-р индикатора метилового оранжевого (0,1%); водный р-р индикатора фенолфталеина; р-р AgNO3(0,05н.); р-р HCl (0,05н.); р-р хромата калия (10%); р-р буферного аммиачного р-р индикатора хрома тёмно-синего. а) Определение катионов магния: в пробирку с исследуемой водой добавить 2-3 капли KOH (конц.), до выпадения белого осадка. б) Определение анионов хлора: в пробирку с пробой воды добавить р-р AgNO3 до выпадения хлопьевидного осадок. В колбу налить 100мл исследуемой воды. Прибавить пипеткой-капельницей 3 капли р-ра хромата калия. Перемешать содержимое и титровать 0,05 р-ром AgNO3 при постоянном взбалтывании до появления неисчезающей красно-бурой окраски. Определить объем р-ра AgNO3, израсходованный на титрование. в) Определение катионов кальция: в пробирку с исследуемой водой прибавить 2-3 капли реактива щавелевокислого аммония, до выпадения белого мелкокристаллического осадка. г) Определение общей жёсткости воды д) Определение карбонат – анионов е) Определение гидрокарбонат – анионов. 3.5 Определение содержания в воде кислорода методом йодометрического титрования. Использованы методики из учебного пособия С, В. Алексеев, Н.В. Груздева «Экологический справочник школьника» 2005.(табл.прил.3) 3.6 Определение общего микробного числа.Использована методика МУК4.2.1884-04 Санитарно-микробиологический и санитарно- паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов. (табл.прил.4) 3.7 Определение нитрат- аниона. Поместить 1.0 мл анализируемой воды в стаканчик для выпаривания. Выпарить на кипящей водяной бане 10-15 мин. Охладить, добавить 4-5 капель р-ра салициловой кислоты. Добавить 26-27 капель (около 0.5мл) H2SO4. Оставить на 5 мин. Добавить пипеткой 3-4 мл дистиллированной воды. Добавить 4-5мл 20% р- ра NaOH. При наличии нитрат- аниона р-р окрасится в жёлтый цвет. Слить в склянку и довести объём до 10мл. Налить в колориметрическую пробирку до метки 5 и сравнить с контрольной шкалой образцов окраски .

Глава4. Практическая часть.

4.1 Общая характеристика объектов исследования малых рек Джемуха и Кучук.

Наиболее крупные водотоки на территории города - реки Джемуха и Кучук. (Рис.3). Исток реки Джемуха находится на юго-западном склоне горы Бештау. В верховьях протекает по южной окраине города Железноводска, а затем по территории Минераловодского района Ставропольского края. Длина реки Джемуха 24 км, площадь бассейна водосбора составляет 187 км2. Притоков немного, наибольшим из них является балка Гремучка. Питание смешанное. Впадение в Куму происходит недалеко от поселка Евдокимовский. Река Кучук берёт начало на западном склоне горы Бештау непосредственно у подножья. В верховьях протекает по юго-западной окраине Железноводска и посёлку Железноводский. Многочисленные ключи питают реку Кучук круглый год. Протяжённость реки составляет около 20 км. Впадает река в реку Куму в районе селения Побегайловка.

Общей экологической проблемой этих водоемов является их запущенность и засоренность вследствие бесхозности. Наибольшую экологическую опасность для поверхностных и через них – подземных водных ресурсов представляют хозяйственно – бытовые, коммунальные стоки, бытовой и строительный мусор, которым переполнены реки в черте города. В совхозе Железноводский - не регулированные стоки с подворий, в воду реки Кучук поступают минеральные удобрения, отходы сельскохозяйственной деятельности, нечистоты (Рис.5).

4.2Определение органолептических характеристик воды малых рек Кучук и Джемуха. Время исследования: май, август (2017-2018гг.)

Река Кучук: 1.Верхняя проба - санаторий "Дубовая роща".

2.Нижняя проба - совхоз "Железноводский".

Река Джемуха: 1.Верхняя проба - СОШ №2.

2. Нижняя проба - улица Ленина,1а. (Рис.4)

Мониторинг определения запаха Таблица №1

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

Месяц

май

авг

май

авг

май

авг

май

Авг

Интенсивность

Верхняя проба

очень слабая

слабая

очень

слабая

слабая

очень

слабая

слабая

очень

слабая

слабая

Оценка в баллах

1

2

1

2

1

2

1

2

Нижняя проба

заметная

отчётливая

заметная

отчётливая

слабая

заметная

слабая

заметная

Оценка в баллах

3

4

3

4

2

3

2

3

Характер проявления

Верхняя проба

травя-нистый

травя-нисто-земляной

травя-нистый

травя-нисто-земляной

травя-нисто-земляной

плес-невый

травя-нисто-земляной

плесневый

Нижняя проба

гнилостный

NH3

CH4

H2S

гнилостный

NH3

CH4

H2S

травя-нисто-земляной

плес-невый

травя-нисто-земляной

плесневый

Мониторинг определения цветности Таблица № 2

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

Месяц

май

авг

май

авг

май

авг

май

Авг

Цветность

Верхняя проба

Очень слабое желтоватое

Очень слабое желтоватое

Очень слабое желтоватое

Желтоватое

Очень слабое желтоватое

Едва заметное бледно-желтоватое

Очень слабое желтоватое

Едва заметное бледно-желтоватое

Градусы

20

20

20

40

20

10

20

10

Нижняя проба

Желтоватое

Слабо желтое

Желтоватое

Желтое

Очень слабое желтовато-серое

Очень слабое желтовато-серое

Очень слабое желтовато-серое

Очень слабое желтовато-серое

 

Градусы

40

50

40

100

20

20

20

20

Выводы. Мониторинг, проводившийся в течение 2 лет, показал: 1.Вода в верхних пробах рек Кучук и Джемуха очень сходна по показателям цветности и запаха и соответствуют гигиеническим нормативам. 2.Уровень цветности и запаха воды в нижней пробе реки Кучук указывает на сильную эвтрофикацию водоёма, из-за антропогенного загрязнения водоёма биогенами. 3. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов. Взвешенные вещества, уменьшая прозрачность воды, снижают интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса. (Рис.5,7)

4.3 Химический анализ воды:Анализ воды на химический состав мы провели в лабораторных условиях на базе ОАО Кавминкурортресурсы г. Ессентуки (Железноводское подразделение) и кабинете химии СОШ №10.

Для всего живого в воде минимально возможная величина рН=5; дождь, имеющий рН < 5,5, считается кислотным дождем. В воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования допускается рН — 6,5—8,5. Величина рН природной воды определятся, как правило, соотношением концентраций гидрокарбонат - анионов и свободного СО2.

4.3.1 Определение кислотности воды Мониторинг концентрации водородных ионов Таблица № 3

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

Месяц

май

авг

май

Авг

май

авг

май

Авг

Рн верхняя проба

7.66

6.96

7.62

6.94

7.84

7.04

7.80

7.02

Рн нижняя проба

9.02

9.62

9.12

9.82

7.90

7.06

7.62

7.12

Выводы. Нижняя проба воды реки Кучук (совхоз Железноводский) (Рис.8) показывает отклонение рН в сторону повышенной щелочной реакции.Щелочную реакцию имеет вода, загрязненная органическими отбросами животного происхождения. Жесткость воды обусловливается наличием в ней растворимых солей кальция и магния.

4.3.2 Качественное определение ионов кальция.В пробирку с исследуемой водой прибавили 2-3 капли реактива щавелевокислого аммония. Ион кальция выпал в виде белого мелкокристаллического осадка, который растворяется в сильных минеральных кислотах HCL, HNO3, но не растворим в СН3 СООН. 4.3.3 Качественное определение ионов магния. В пробирку с исследуемой водой добавили 2-3 капли KOH(конц). Выпал белый осадок Mg(OH)2.4.3.4 Определение общей жесткости воды методом титрования тилоном Б. Погрешность результатов не превышает 2%.

Мониторинг общей жёсткости воды в мг/экв/л Таблица № 4

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

Месяц

май

авг

май

Авг

май

авг

май

авг

Общая жёсткость верхняя проба

6.04

6.27

6.54

6.84

8.31

8.49

7.22

7.44

Общая жёсткость нижняя проба

6.14

6.37

6.56

6.86

14.30

16.50

14.20

15.35

Выводы.Река Джемуха в 2017-2018гг интенсивно загрязняется строительным мусором, образующимся в результате планового сноса старых зданий исторической части города и строительства многоквартирных домов. Это повлекло повышение жесткости воды на 50%,что негативно сказывается прежде всего на жизнедеятельности одноклеточных организмов (Рис.9)

4.3.Мониторинг концентрации растворённого в воде кислорода в мг/л Таблица №5

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

Месяц

май

авг

май

авг

май

авг

май

авг

ТемператураС0

6

16

7

18

6

12

7

15

Количество О2

Верхняя проба

9.2

±0.8

6.7

±0.9

8.7

±0.8

6.8

±0.9

8.2

±08

6.4

±0.8

8.7

±0.4

6.1

±0.5

Температура С0

10

17

10

17

9

15

9

15

Количество О2

Нижняя проба

8.0

±0.8

5.1

±0.9

7.3

±0.8

5.0

±0.9

8.3

±08

6.5

±0.8

8.6

±0.4

6.2

±0.8

Выводы. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода варьирует в широких пределах и подвержено сезонным колебаниям. В створе нижней пробы воды реки Кучук отмечено снижение концентрации растворённого кислорода в августе месяце, что свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о его загрязнении интенсивно окисляющимися органическими веществами.4.3.6 Количественное

определение карбонат - анионов. Пробу с индикатором оттитровали р-ром HCl (0,05н.) до слабо-розовой окраски. Определили V HCl, израсходованной на титрование − 0,5 мл. Рассчитали массовую концентрацию карбонат – аниона по формуле: Ск=Vк х 300 Ск = 0,5х 300 Ск=150мг/л (2017г. авг. Джемуха). 4.3.7 Количественное определение гидрокарбонат−анионов. Пробу с индикатором оттитровали р-ром HCl (0,05н.). Определили V р-ра использованного на титрование. Рассчитали массовую концентрацию гидрокарбонат иона по формуле: Сгк=Vгк х 305;Сгк=3,7 х 305; Сгк=1128мг/л.

Мониторинг карбонат и гидрокарбонат - анионов в мг/л Таблица №6

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Ждемуха

Месяц

май

авг

май

авг

май

авг

май

авг

Ск Верхняя проба

76

80

78

82

74

77

76

78

Ск Нижняя проба

79

82

80

98

126

154

135

150

Превышение ПДК

-

-

-

-

1.26

1.54

1.35

1.50

Сгк Верхняя проба

292

302

286

294

342

340

324

322

Сгк Нижняя проба

324

332

334

302

1128

1820

1220

1592

Прев. ПДК

-

-

-

-

1.128

1.520

1.220

1.592

ПДК карбонат − аниона 100 мг/л ПДК по гидрокарбонат - аниона 1000 мг/л.

Выводы. Превышение ПДК по карбонат и гидрокарбонат- анионам в 2017-2018 годах наблюдается на реке Джемуха в результате сбрасывания в воду строительного мусора образующегося в результате планового сноса старых зданий исторической части города и строительства многоквартирных домов. 4.3.8 Среди веществ, указывающих на загрязнение воды органическими веществами, наибольшее значение имеет определение азотсодержащих веществ (аммиака, нитритов, нитратов). Наличие нитритов в воде свидетельствует о недавнем загрязнении ее органическими веществами животного происхождения. Нитраты обнаруживаются в воде как продукт минерализации аммиака и нитритов. Наличие только нитратов при отсутствии нитритов и аммиака указывает на давнее, возможно случайное, однократное загрязнение воды фекалиями человека и животных.

Мониторинг нитритов и нитратов в мг/л Таблица №7

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

Месяц

май

авг

май

авг

май

авг

май

авг

(NO2-) Верхняя проба

0.06

0.09

0.07

0.10

0.04

0.06

0.09

0.1

(NO2-) Нижняя проба

0.31

0.66

0.37

0.70

0.14

0.18

0.12

0.19

Превышение ПДК

+

+

+

+

       

(NO3-) Верхняя проба

6.07

10.06

6.09

12.20

6.80

9.02

8.20

10.09

(NO3-) Нижняя проба

45.04

52.04

41.20

53.30

9.50

12.04

9.05

12.08

Прев. ПДК

 

+

 

+

       

ПДК нитриты (NO2-) 0.1мг/л ПДК нитраты (NO3-) 45.0мг/л

Выводы. В воде нижних проб реки Кучук наблюдается превышение ПДК по нитритам и нитратам. Если одновременно с нитратами в воде присутствуют и нитриты, то это является серьезным признаком постоянного и длительного загрязнения воды разлагающимися органическими веществами, в том числе фекалиями человека и животных.

4.4. Микробиологические исследования. Определение общегомикробного числа.К ОМЧ относят мезофильные и факультативные анаэробы образующие на питательном агаре колонии, видимые при увеличении в 2 раза при t=37С в течение 24ч и при t=22С в течение 72ч. В том случае, если КОЕ ОМЧ при 37С и 22С примерно равны, водоём не способен к самоочищению. Анализ проводился по методическим указаниям МУК 4.2.1884.-04 «Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов» в Центре гигиены и эпидемиологии в г. Пятигорске под наблюдением специалиста (Железноводский филиал). Посев производился на мясопептонный агар, методом десятикратных разведений. (12). Посев проводился на среду Эндо методом мембранных фильтров.

Микробиологические характеристики воды рек Кучук и Джемуха

( нижняя проба) Таблица№8

 

Единицы измерения

Норматив

2017

2018

     

Река Кучук

Река Дждемуха

Показатели

   

май

август

Май

август

Общие колиформные бактерии*

число бактерий в 100 мл

500КОЕ/100мл

450

700

100

160

Общее микробное число

ОМЧ

число образующих колонии микробов в 1 мл

10-1000

22 С

37 С

22 С

37 С

22 С

37 С

22 С

37 С

20198

10412

27000

26500

11200

2826

15400

4162

соотношение

2

Примерно равно

3.8

4

Выводы. Анализ показывает, в нижней пробе воды реки Кучук повышено общее микробное число и что особенно опасно - в воде обнаружены колиформные бактерии, что свидетельствует о фекальном загрязнении водоёма. (Рис.10-11) 4.5 Биологические исследования.Для оценки экологического состояния водных экосистем мы изучили фитопланктон и зообентос в створах нижних проб рек Кучук и Джемуха. Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования воды. Зообентос служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски. Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых.

Результаты биологических исследований (нижняя проба) Таблица №9

Год

2017

2018

2017

2018

Река

Кучук

Джемуха

месяц

август

август

Биоиндикаторы

Личинки вислокрылки, водяной ослик, плоские пиявки, малый прудовик, бокоплав

водяной ослик, олигохеты, трубочник, мотыль, личинка ильной мушки-крыска, мокрецы

Катушки лужанки, ручейники водяные клопы

Бокоплав, катушки, роющие личинки подёнок, шаровики, горошенки

Оценка

Загрязнена

Грязная

Слабо загрязнена

Слабо загрязнена

Выводы. 1.Гидробионты реки Кучук − типичные представители грязного водоёма (табл. прил.6)2. В результате исследования фитопланктона реки Кучук мы определили наличие в воде одноклеточных и многоклеточных нитчатых и харовых зеленых водорослей.

4.6 Исследование территорий прилегающих к рекам Кучук и Джемуха. Окружающая территория оказывает огромное влияние на качество воды и состояние водной экосистемы. Изучив прилегающую территорию, мы обнаружили на берегах реки Кучук большое количество стихийных свалок, огромное количество пластиковых бутылок и прочего бытового мусора. На прибрежной территории имеются места захоронения ТБО и пищевых отходов, фильтрат из которых с дождевыми водами также стекает в реку. Река Джемуха в створе верхней пробы интенсивно загрязняется не зарегулированной ливневой канализацией, в 2017-2018 гг строительным мусором, образующегося в результате планового сноса старых зданий исторической части города и строительства многоквартирных домов. В нижнем створе вода загрязняется бытовым мусором многоквартирных домов, нефтепродуктами автостоянки, остатками пищевых отходов.

Выводы по работе.

1.Малые реки подвержены сильному антропогенному воздействию. Водоёмы загрязняются как минеральными, так и органическими веществами. Разложение органики приводит к снижению концентрации кислорода, что оказывает негативное влияние на жизнедеятельность гидробионтов. Нарушение концентрации минеральных веществ в первую очередь сказывается на жизнедеятельности одноклеточных организмов, что в последствии приводит к нарушению в цепях питания водоёма.

2.Наблюдения показали, что водотоки рек Кучук и Джемуха в черте города и совхоза Железноводский интенсивно загрязняются не канализированными хозяйственно-бытовыми сточными водами.

3.Сельскохозяйственный комплекс является серьёзным загрязнителем водной среды. Река Кучук протекает по совхозу Железноводский, который расположен во второй природоохранной зоне месторождений. В водах реки наблюдается превышение ПДК по нитратам и нитритам, повышено общее микробное число, обнаружены колиформные бактерии, что свидетельствует о постоянном и длительном загрязнения воды разлагающимися органическими веществами, в том числе фекалиями человека и животных. Причиной загрязнения вод также являются несанкционированные свалки бытовых отходов, бесконтрольное применение азотных удобрений. Возможно, имеется гидравлическая связь подземных вод с поверхностными, что и отражается на химизме и минерализации (Отчет..., 1992). Поэтому загрязнение реки ведёт к опасности загрязнения горизонтов подземных минеральных вод.

4. Река Джемуха в створе верхней пробы в 2017-2018 гг интенсивно загрязняется строительным мусором, образующимся в результате планового сноса старых зданий исторической части города и строительства многоквартирных домов. Это повлекло повышение жесткости воды на 50%, что негативно сказывается прежде всего на жизнедеятельности одноклеточных последующих цепях питания. В нижнем створе вода загрязняется бытовым мусором многоквартирных домов, нефтепродуктами автостоянки, остатками пищевых отходов многочисленных посетителей Курортного озера. Отсутствие оборудованного туалета ведёт к загрязнению берегов реки человеческими экскрементами.

5. Администрация города, Бештаугорское лесничество, "Союз молодёжи" города, волонтёрская организация "Вектор надежды" экологическую ситуацию на реках Джемуха и Кучук не контролируют.

Рекомендации.

1.Проинформировать "Отдел по курорту, экологии и туризму" администрации города Железноводска о неудовлетворительной экологической ситуации рек Кучук и Джемуха в форме письменного обращения граждан.

2.Бештаугорскому лесничеству систематически проводить очистку русл рек от валежника

3. Волонтёрам городской организации "Вектор надежды" систематически проводить механическую поверхностную очистку воды от листового опада и бытового мусора.

4. На городских субботниках очистить прибрежную территорию от бытового мусора, отмерших растительных остатков.

5.Проводить наглядную природоохранную агитацию и экологическое воспитание населения через средства массовой информации.

6. Проводить систематический санитарный контроль за состоянием вод рек Кучук и Джемуха. (ООО Кавминкурортресурсы не проводится в течение 7 лет).

7. Установить таблички с призывами соблюдения чистоты.

Заключение.

Всё живое на Земле зависит от воды. Её загрязнение и нерациональное использование приводит водные экосистемы к гибели, а в глобальном масштабе к экологическим нарушениям в биосфере. Одним из основных факторов нарушения водных экосистем являются негативные антропогенные воздействия. Поэтому необходимо своевременно их прогнозировать и предотвращать.

Главные богатства КМВ - уникальная природа Бештаугорского заказника и минеральные воды, которым нет аналогов. В наших силах предотвратить попадание загрязненной воды в горизонты подземных минеральных вод, а также в реку Куму.

Список литературы

1.Алексеев С.В., Груздева Н.В.. Экологический практикум школьника. Изд-во Учебная литература, 2005 – 301 с

2.Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. М. Агар, 2000. – 386 с.

3. Буйволов Ю.А. Физико - химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие. М.:Экосистема,2000.

4.Ганышина Л.А., Горидченко Т.П. Методика оценки экологического состояния водоемов по организмам зообентоса. М., ЦСЮН, 1994 - 37 с

5. Гниловской В. Г., Занимательное краеведение, Ставрополь, кн. изд,1974 год

6.Константинов А.С. Общая гидробиология. 4-е изд. - М.: Высш. школа, 1986. - 472 с.

7.Любима А.Я, Неменова Ю.М. Руководство к практическим занятиям по технике лабораторных работ. М. Медицина. 1983 .- 215с

8.МарковаГ.А. Почвенно-экологическое состояние особо охраняемого региона Кавказских минеральных вод. Диссертация, г. Ростов-на-Дону- 2009г, -152с

9.МУК4.2 1884-04 Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов.

10.НПО ЗАО «Крисмас+». Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек: Учебное пособие для сети общественного экологического мониторинга / Под ред. д.б.н. Скворцова В.В. Изд. 2-е, перераб. и дополн. Руководство по оценке экологического состояния озер. СПб, 2006

11. Перельман А.И. Геохимия природных вод.- М.: Наука , 1982 - 154 с.

12.Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. Под ред. В.А.Абакумова - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992

13.Ф.К. Черкес, Л.Б. Богоявлинская, Н.А. Бельская Микробиология: Учебник для медицинских училищ. Москва "Медицина".1986,-511с

14.Чертопруд М.В., Чертопруд Е.С. Краткий определитель беспозвоночных пресных вод центра европейской России. М. , 2005.

Приложение

Рис.1 Река Джемуха, верхний створ.

Рис.2 Река Кучук. Нижний створ.

Рис.3 Карта города-курорта Железноводска с малыми реками Кучук и Джемуха

Таблица для определения характера и интенсивности запаха Таблица1

Интенсивность запаха

Характер проявления запаха

Оценка ин­тенсивности запаха

Нет

Запах не ощущается

0

Очень слабая

Запах сразу не ощущается, но обнару­живается при тщательном исследовании (при нагревании воды)

1

Слабая

Запах замечается, если обратить на это внимание

2

Заметная

Запах легко замечается и вызывает не­одобрительный отзыв о воде

3

Отчетливая

Запах обращает на себя внимание и за­ставляет воздержаться от питья

4

Очень сильная

Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

5

Цветность воды

Градусы

Нет

0

Слабожелтоватая

10

Светло-желтоватая

20

Желтоватая

40

Слабожёлтая

50

Жёлтая

100

Зеленовато-жёлтая

150

Таблица для определение цветности воды Таблица № 2

Таблица 3

Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности

Уровень загрязненности воды и класс качества

Растворенный кислород

лето, мг/дм3

зима, мг/дм3

% насыщения

Очень чистые, I

9

14–13

95

Чистые, II

8

12–11

80

Умеренно загрязненные, III

7–6

10–9

70

Загрязненные, IV

5–4

5–4

60

Грязные, V

3–2

5–1

30

Очень грязные, VI

0

0

0

Таблица4

Микробиологические нормативы для рекреационного водопользования.

Показатель

Норматив СанПиН 2.1.5.980-00

Общие колиформные бактерии

Не более 500 КОЕ в 100 мл

Термотолерантные  колиформные бактрии

Не более 100 КОЕ в 100 мл

Колифаги

Не более 100 БОЕ в 100 мл

Возбудители кишечных инфекций

(анализ бактерий из сем. Enterobacteriaceae рода Salmonella

Вода не должна содержать возбудителей  кишечных инфекций (полное отстутствие в 1000 мл)

 

Рис.4. Карта забора воды.

В ерхний и нижний створы р.Джемухи

В ерхний створ р. Кучук

Рис.5 Река Кучук в совхозе Железноводский

Рис.6 Верхний створ реки Кучук

Рис.7 Река Кучук в совхозе Железноводский

Рис.8. Определение рН воды рек Кучук и Джемуха в лаборатории аналитической химии

Рис.9 Определение общей жёсткости воды титрованием трилоном Б

Рис. 10-11.Подсчёт колоний сапрофитной флоры, выросших на пробе воды Безымянного родника в Железноводском филиале Центра гигиены и эпидемиологии в г. Пятигорске.

Оценка качества воды по организмам макрозообентоса (по Вудивиссу) Таблица 5

Перечень индикаторных таксонов

Условная оценка качества воды

Личинки веснянки, ручейника – Риакофила

Очень чистая

Губки плоские личинки поденок, ручейник – Нейроклепсис,

Чистая

личинки вилохвосток

 

Роющие личинки поденок, Ручейники при отсутствии Риакофила и Нейроклепсис, личинки стрекоз Красотки и Плосконожки, личинки мошки, водяные клопы, крупные двустворчатые моллюски, моллюски-затворки

Удовлетворительная

Личинки стрекоз при отсутствии Красотки и Плосконожки, личинки вислокрылки, водяной ослик, плоские пиявки, мелкие двустворчатые моллюски

Загрязненная

Масса мотыля (личинки хиро), крыски, масса трубочника, червеобразные пиявки при отсутствии плоских

Грязная

Макробеспозвоночных нет

Очень грязная

Рис.12. Река Кучук в совхозе Железноводский.

Рис.13 Река Джемуха Рис. 14 Река Джемуха

Рис.15 Река Джемуха

Рис.16 Река Джемуха

Просмотров работы: 1029