Экологическая оценка вод озера Улахан Наача(бассейна нижнего течения малой реки Татта)

Боярова М.М. 1

1ЫКСОШ 1 им.А.И.Софронова-Алампа

Пинигина-Сосина Р.И. 1

1ЫКСОШ 1

Работа в формате PDF

154.2 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьника Свидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Якутия – озерный край. На её территории насчитывается более 723 тыс. озер. Озеро для якутского народа - важнейший природный объект жизнеобеспечения. Они отличаются замедленным водообменом, свободным термическим режимом, химическим составом, значительными изменениями уровня воды. Для них характерен свой микроклимат, который оказывает заметное влияние на приозёрные ландшафты. Озёра представляют собой зону аккумуляции минерального и органического вещества, где образуются типично озёрные полезные ископаемые[1].

Бассейн малой реки Татта насчитывает более 600 озер. Наибольшее количество озер расположено в районах с затрудненными условиями стока воды. Природная среда одного озера не повторяется в другом озере, каждое уникально по- своему.

Актуальность: Озерачувствительныкразличнымзагрязнениямивконцесвоейжизнимогутпревратиться в болота. В настоящее время они испытывают различныезагрязнения,и всевозрастающийпотокохотников,рыболововиотдыхающихусиливаетантропогеннуюнагрузку на них. Несмотря на большое хозяйственное значение, изучение экосистемы озера имеют важную роль, так как качества питьевой воды является одной из главных проблем Таттинского улуса Поэтомуперед человечеством стоит серьезная проблема изученияэкологическогосостояния нашихозери ихсохранения.

Гипотеза:всвязисувеличениемантропогенноговоздействиянаозеро,экологическоесостояниеэкосистемы озераизменяется.

Цель: дать оценку современного экологического состоянияозераУлахан Наача бассейна нижнего течения малой реки Татта.

Задачи:

Изучить физико-географические особенности озера;

Определить органолептические показатели проб воды исследуемого озера;

Определить химические показатели проб воды исследуемого озера;

Изучение флористического состава озёра;

Изучитьстепеньантропогенноговоздействияинагрузкинаэкосистемуозера.

Объект исследования: Озеро Наача

Предмет исследования: Экологическое состояние озера Наача

Новизна: Впервые проведены исследования на экологические состояние озера бассейна малой реки Татта и выполнен анализ экологического состояния озера.

Практическая значимость: Материалы, полученные в результате исследований, могут быть использованы для дальнейшего мониторинга экологического состояние озер бассейна малой реки Татта.

Глава 1. Литературный обзор

Физико-географическое положение района исследования

Район наших исследований относится к северо-восточному части и входит в состав Центрально-Якутской таежной низменной равнины. Климат бассейна малой реки Татты, находящего в состав Центральной Якутии, резко континентальный, засушливые. Осенью температура вблизи рек повышается[2].

Зима - самое продолжительное время года, более 6 месяцев. В холодный период Центральная Якутия находится в зоне мощного сибирского антициклона, который формируется уже с сентября и определяется незначительное количество зимних осадков. Снежный покров устанавливается одновременно с наступлением устойчивых морозов в начале сентября. По метеориологическим данным Таттинского района[3]. в Ытык-Кюеле средняя высота снежного покрова в течение зимы нарастает, хотя и медленно. Максимальной высоты он достигает в конце февраля, и остается на этом уровне почти в течение месяца, до третьей декады марта. Продолжительность периода со снежным покровом достигает 200-230 дней. Основными факторами формирующими климат являются радиационные и циркуляционные факторы земной поверхности.

Радиационные факторы климата обуславливают интенсивность прогревания и выхолаживания земной поверхности. Небольшие высоты солнца и короткий день зимы приводит к малому приходу тепла солнечной радиации, происходит интенсивная потеря тепла излучением от земной поверхности. В результате расход тепла лучистой энергии преобладает над его приходом, что приводит к сильному выхолаживанию земной поверхности и прилежащего к ней воздуха. В летние месяцы при большой продолжительности дня, повышенной прозрачностью атмосферы и сравнительно малой облачностью радиационный баланс земной поверхности летом характеризуется положительным значением, что и приводит к интенсивному прогреванию земной поверхности и воздуха. С этими особенностями радиационных факторов в значительной степени связаны большие температурные колебания воздуха [2].

Малая река Татта – самая значительная река северной части Лена-Амгинского междуречья. Ее протяженность 414 км, площадь водосбора 10200 км². Долина р. Татта неясно выраженная, шириной от 3 до 6 км. Дно долины слабопересеченное, занято под пашни и луга. Русло реки сильно извилистое. Дно русла илистое, на перекатах галечниковое. Берега речки невысокие, пологие и поросли кустарником и луговой растительностью. На своем протяжении р. Татта соединяет ряд озер. Ширина русла в межень в средней части долины 20-35 м, а в устья достигает 60 м. Несмотря на большую водосборную площадь р. Татта отличается очень низкой водностью, что приводит к пересыханию реки на перекатах р. Татта на всем своем протяжении зарегулирована. На ней для орошения лугов построен ряд земляных плотин, не имеющих водосброса, из-за чего река расчленяется на ряд отдельных водоемов, сток в которых практически отсутствует большую часть года.

Весенний паводок на реке длится 10-20 дней. Вскрытие реки происходит, как правило, без ледохода, лед тает на месте обычно в середине мая. По результатам наблюдений, толщина льда, постепенно нарастая, наибольших значений достигает в апреле (120-140 см). Температура воды, определенная в летние месяцы, непостоянная. Наибольших значений (от +20 С до 27,3 С) температура воды достигает в июле[3].

Впадает неширокая Татта в могучий Алдан в двух км. ниже с.Булун. У нашей небольшой р.Татты довольно много притоков, особенно пересыхающих. По некоторым посчетам, в реку впадают 12 крупных притоков и 15 мелких, длиной не превышающих 10км.

Течение у Татты медленное, русло часто делает повороты. Татта часто делится на множество рукавов. По ее берегам растут ивы, а на местах, заливаемых весной, раскинулись богатые разнотравные луга. В долине реки множество озер- стариц, которые во время половодья соединяются с руслом реки. В ее бассейне расположено около 100 озер, в том числе и наш объект исследования озеро «Улахан Наача». Река в основном питается снегом и замерзает с октября до второй половины мая. Татта отличается малыми габаритами, чрезвычайной извилистостью и меандрированием. У обоих озер почва была влажной.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫИМЕТОДЫИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методикаопределенияэкологическоготипаводоема[4].

Восноведанногометодалежитопределениепризнаков,характеризующихпринадлежностьводоемакконкретномуэкологическомутипу:размерыиглубинакотловины озера, характер прибрежных грунтов, цвет и прозрачность воды, содержаниекислорода в воде, кислотность и жесткость воды. В ходе исследованиялюбого водоемаэти признаки определяются практически на месте устанавливаетсяэкологическийтип исследуемоговодоема.

2.2. Методыисследованияорганолептическихпоказателейводы[4].

Запах. Определение запаха при 20°С.

а) Перед началом анализа измеряют температуру воды. Если пробы воды доставлены в лабораторию одновременно из одной системы водопровода, то допускается проводить измерение температуры воды в одной пробе.
В зависимости от полученного результата пробы:

- подогревают до температуры (20±2)°С, выдерживая их при комнатной температуре (но не более установленного времени хранения) или используя водяную баню;

- охлаждают до температуры (20±2)°С под проточной водой или в емкости со льдом или в холодильнике.

При этом емкости с пробами должны быть плотно закрыты.

б) Около 100 см испытуемой воды помещают в колбу с притертой пробкой вместимостью 250-350 см . Колбу закрывают пробкой, содержимое несколько раз перемешивают вращательными движениями, не взбалтывая, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность запаха.

При определении запаха рекомендуется делать короткие, а не длинные вдохи, и не нужно вдыхать запах много раз, чтобы не притупить свои ощущения. При продолжительном контакте пахучих веществ со слизистой оболочкой носа происходит адаптация, приводящая к снижению чувствительности.

Вкус. Около 30 см подготовленной пробы воды помещают в стаканчик вместимостью 50-100 см . Испытуемую воду набирают в полость рта малыми порциями (около 15 см ), не проглатывая, задерживают 3-5 с и выплевывают. Исполнители выполняют анализ без спешки, интервалы между пробами около 30 с.

При определении вкуса и привкуса не рекомендуется пробовать воду много раз, чтобы не притупить свои ощущения. При продолжительном контакте веществ с ярким вкусом (привкусом) со слизистой оболочкой рта происходит адаптация, приводящая к снижению чувствительности.

Цветность

Оборудование: пробирка стеклянная высотой не менее 20 см, лист белой бумаги.

- Колбазаполняетсяводойна1/3объемаизакрываетсяпробкой.

- Содержимоеколбывзбалтывается.

- Колбуоткрываютисразужеопределяютхарактериинтенсивностьзапаха,осторожновдыхаявоздух.Интенсивностьзапахаопределяютпо5-ибалльнойшкале.

Мутность.

Оборудование: пробирка высотой 150 см. Лист белой бумаги.

- Пробирка заполняетсяводойдовысоты10-12см.

- Определяетсямутностьводыприрассмотрениипробиркисверхунатемномфоне

бумагипридостаточномеебоковомосвещении.Потаблицеустанавливаетсяподходящеезначениемутности воды.

Водородныйпоказатель (рН)

Оборудование: универсальныеиндикаторныебумагирН(0-12).

- Пробирказаполняетсяисследуемойводойдометкиидобавляется2каплииндикатора.

- Полученнуюокраскуводывпробиркесравниваютсэталоннойшкалой.

Методы гидрохимических исследований

смотрите в [приложении 1]

2.3. Гербаризация водных и прибрежно-водных растений

Все собранные виды растений гербаризуются и отмечаются цифрами или условными знаками. Затем в ходе обработки материала эти виды определяются. При определении растений использованы определители В.П. Ивановой [5], А.И. Толмачева [6], Флора Сибири [7].

Названия растений приведены по С.К. Черепанову [8].

Для уточнения видового состава и сохранения прибрежно-водных растений их необходимо гербаризировать. Гербарий – коллекция специально собранных и засушенных (обычно в бумаге под прессом) растений. Гербарий имеет важное значение не только для систематики растений, но и для ознакомления с флорой того или иного региона и проведения научных исследований

При сборе растений для гербария необходима картонная папка размером 35х50 см. или 40х50 см., бумага (газетная, оберточная, фильтровальная), сложенная вдвое (размер листа 45х60 см.), и копалка для выкапывания растений.

В гербарии должны быть представлены все части растения: корневая система или система корневищ, подземные и приземные образования, все типы вегетативных и нецветущих побегов, все ярусы стебля и листьев цветущего побега и зимующие органы. На гербарных листах растения размещают так, чтобы были видны расположения листьев на стебле, почек, бутонов, цветков и плодов, а также нижняя сторона листа.

Тонкие и нежные растения (рдесты) кладут под водой на лист плотной бумаги и расправляют их. Затем бумагу осторожно вынимают за один край из воды и помещают в папку. Если сделать это непосредственно на месте сбора невозможно, растения помещают в полиэтиленовый пакет и переносят на экспедиционную базу. Здесь их выкладывают в кюветы с водой и размещают на листья плотной бумаги. Вынув лист с налипшим на него растением, дают воде стечь, собирают лишнюю воду куском фильтровальной бумаги и складывают растение в гербарную папку.

Собранные растения могут находиться в папке не более суток. Обычно бумага в папке быстро отсыревает, и ее необходимо менять на свежую. Сушат растения в ботаническом прессе. Пресс состоит из двух рамок 35х45 см. с натянутой на них проволочной сеткой. Чтобы растения при сушке не деформировались, они должны быть правильно спрессованы.

Сетки (прессы) вывешивают на открытом воздухе, лучше на солнце и в хорошо проветриваемых местах. В прессах растения высыхают в течение 5-7 дней. На ночь папки необходимо убирать в помещения.

Окончание сушки определяют по исчезновению живого зеленого цвета.

Высушенные растения переносят на чистые гербарные листы размером 42х30 см. и снабжают чистыми этикетками. На них должны быть следующие данные: учреждение, семейство, род, вид растения, автор, географическое положение местности, местообитание растения, рельеф, субстрат, степень распространения, фамилия собравшего и определившего растение.

Глава 3. Результаты исследования

3.1.Физико- географическая характеристика озера Улахан Наача

Озеро Улахан Наача принадлежит бассейну малой реки Татта. Генетический тип котловины – эрозионно – термокарстовый, форма – вытянутая. Площадь озера составляет – 0,11 км², объем воды – 0,13 млн м³, длина озера – 0, 42 км, максимальная глубина 2,2 м средняя – 1,2 м. Ширина максимальная – 0,3 км. Берега пологие, слабоизреженные, заболоченные.

Рекреационная нагрузка: во многих местах на берегу озера организованыместаотдыха,спускалодокнаводуи ловлярыбы.

Угрожающиефакторы:отмечаетсямассовоепосещениеозераотдыхающими,проезд и стоянка большого количества авто - и мототранспорта. Отмечены неорганизованная свалка имногочисленные случаи бытового мусора, а такжебольшоеколичествокострищ.

Исходным материалом послужили гидрохимические исследования воды озеро Улахан Наача, исследованные нами во время экспедиционной работы 2021 года.

Выбрано 3 точек исследования:

Точка №1;

Точка №2;

Точка №3.

Отбор производился согласно общепринятым в гидрохимии методикам.

Отбирались пробы в фарватере и береговой полосе. За период исследования из восьми точек собрано пробы воды.

Перед отбором проб, в соответствии с программой, определяли номенклатуру показателей состава и свойств воды, которые подлежат анализу незамедлительно на месте исследования.

Пробы воды отбирали в специальные емкости, изготовленные из полимерного материала, разрешенные для контакта с водой. Перед отбором емкость не менее двух раз ополаскивали водой, подлежащей анализу, и заполняли ею емкость до верха, не оставляя расстояния для воздуха. Отобранную пробу хранили в охлажденном месте перед отправкой в лабораторию. Были учтены все требования к хранению проб установленным ГОСТ Р51592.

Химико – аналитические работы проводились в лаборатории физико- химических методов анализа НИИПЭС СВФУ имени М.К.Аммосова и лаборатория ГБУ РС(Я) «РИАЦЭМ».

Таблица 1. Органолептические показатели озера Улахан Наача бассейна малой реки Татта

смотрите в [приложение 2]

Исследование органолептических показателей показали, что во всех точках цвет воды слабо – желтый, прозрачность – слабомутный, запах – древесный, вкус – обычный.

При определении реакции среды использовали лакмусовую индикаторную бумагу.

Определение реакции среды

смотрите в [приложение 3]. Таблица 2

Вода имеет слабо - кислую реакцию. Водородный показатель составляет рН = 5,4-5,6 в соответствии рН = 5,4-5,5

Жесткость воды может варьировать в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жесткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.

смотрите в [приложение 3]. Таблица 3

Показатели жесткости воды увеличились от 7,9 до 8 ммоль/л, что соответствует средней жесткости воде.

Таблица 4. Сравнительный анализ качественных реакций на катионы

смотрите в [приложение 4].

По всему протяжению озеро наблюдается повышение содержания катионов: Ca²⁺Mg²⁺Na⁺ K⁺. Содержание катионов Ca²⁺ превышена в диапозоне от 40,7 до 42,0; катионов Mg²⁺от 31,1 до 40,1; катионов Na⁺ от 18,0 до 30,3; катионов K⁺ от 3,87 до 4,28, что превышает ПДК. Основной вклад в содержание катионов вносит Са²⁺и Mg²⁺, а наименьшее К⁺. Установлено незначительное превышение содержание катионов Мn²⁺ во всех точках озера. Превышение содержание катионов Sr²⁺в точках 2 и 3, Нужно отметить, что за все время режимных наблюдений катионы Li⁺, Ва²⁺ находятся ниже предела обнаружения анализа.

Таблица 5. Сравнительный анализ качественных реакций на анионы

смотрите в [приложение 4].

Высокую концентрацию анионов в трех точках обеспечивают НСО₃^-. Их содержание составляет в пределах 324 - 327 мг/дм ³. Кроме HCO₃^- обнаружены анионы Cl^-, содержание которых составляет от 6, 85 до 16, 9 в точке №2, обнаружены анионы SO₄^2-содержание которых составляет от 6, 85 до 16, 9 в точке №2.

Таблица 6. Сравнительный анализ качественных реакций на микроэлементы

смотрите в [приложение 4].

В поверхностных водах озера Улахан Наача Fe_общ, Mn, Pb и Си превышают нормативы ПДК _рб. Максимальное превышение Fe_общ составляет 0,159 в точке №2, Mn – 0,038в точке №1 и Си – 0,0029 в точках №1 и №3. Концентрация Fe_общ, Си увеличивается. Эти основные компоненты, которые влияют на качество воды.

Таблица 7. Сравнительный анализ качественных реакций на органические вещества

смотрите в [приложение 4].

В водах озера отмечены высокое количество нефтепродуктов (0,006-0,007 мг/дм³), но не превышающих пределы допустимости. В озере наблюдается превышение содержания АПАВ в диапозоне 0,026-0,099 мг/дм³. Нужно отметить, что за все время режимных наблюдений органические вещества – фенолы находятся ниже предела обнаружения анализа.

Всего было обнаружено 22 видов растений.

1.Cемейство Мятликовые (Злаковые) - Poaceae

Род – Glyceria

Виды- 1. Тростянка овсенницевидная- Scolocloa festucacea

2. Вейник незамеченный-Calamgrostis neglecta

3. Лисохвост тростниковый- Alopecurus arundinaceus

2.Семейство Осоковые- Cyperaceae

Род- Schoenoplectus

Виды- Пушица- Eriophorum

3. Семейство Частуховые – Alismataceae

Род- Alisma

Вид – 1.Частуха подорожниковая- Alisma plantago-aquatica

2. Стрелолист обыкновенный- Sagittaria sagittifolia

4.Семейство Ароидные – Araceae Juss

Род – Сalla

Вид – Белокрыльник болотный- Calla palustris

5.Семейство Яснотковые – Lamiaceae

Род – Scutellaria

Вид- Шлемник обыкновенный-Scutellaria galericulata

Род – Stachys

Вид- Чистец байкальский- Stachys baicalensis Fisch.

6.Семейство Ирисовые – Iridaceae

Род- Iris

Вид - Касатик щетинистый- Iris setosa

7.Семейство Хвощовые – Equisetaceae

Род- Equisetum

Вид- Хвощ топяной-Eguisetum fluviatile

8.Cемейство Кувшинковые – Nymphaeaceae

Род-Nymphaea

Вид - Кувшинка четырехгранная- Nymphaea tetragona

Род- Nuphar

Вид - Кубышка малая- Nuphar pumila

9.Семейство Рдестовые – Potamogetonaceae

Род – Potamogeton

Вид – 1. Рдест плавающий- Potamogeton natans

2. Рдест фриза – Potamogeton friesii

3. Рдест гребенчатый- Stuckenia pectinata

4. Рдест сплюснутый- Potamogeton сomрressus

10.Семейство Водокрасовые – Нуdrocharitaceae

Род – Hydrilla

Вид – Гидрилла мутовчатая- Hydrilla verticillata

11.Семейство Гречишные – Polygonaceae

Род – Persicaria

Вид- Горец земноводный- Persicaria amphiba

12.Семейство Роголистниковые – Ceratophyllaceae

Род – Сeratophyllum

Вид- Роголистник погруженный- Ceratophyllum demersum

13.Семейство Пузырчатковые – Lentibulariaceae

Род – Utricularia

Вид – Пузырчатка крупнокорневая- Utricularia macrorhiza

14.Семейство Сланоягодниковые – Haloragaceae

Род – Myriophyllim

Вид - Уруть сибирская- Myriophyllum sibiricum

На исследуемом участке реки и озер выявлено 22 вида растений, относящихся к 16 родам, 14 семействам.

Распределение видов по семействам и родам приведено в таблице 8.

Таблица 8. Систематическая структура водной и прибрежно-водной флоры озера