Экологическое исследование состояния окружающей среды города Кыштым на примере водных объектов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Попенко А.Р. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение “Средняя общеобразовательная школа № 2”

Седельникова Н.С. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение “Средняя общеобразовательная школа № 2”

Работа в формате PDF

103 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Экологическая тема является актуальной в течение многих десятилетий. Возникновение экологических проблем в России, как и в других странах, связано с интенсивным влиянием человека на природу, которое приобрело опасный и агрессивный характер. Научно-технический прогресс и усиление антропогенного влияния на природную среду неизбежно приводит к обострению экологической ситуации: истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей.

Глобальные экологические проблемы актуальны как для всего мира, так и для каждого города в частности. Следует признать, что наша страна – Россия - является одной из самых загрязненных в мире.

Как я узнала из источников Интернета, водные ресурсы Челябинской области подвергаются значительному влиянию со стороны человека, что связано, прежде всего, с главной отличительной чертой региона: Челябинская область – один из наиболее развитых промышленных регионов России, по объёмам промышленного производства на Урале занимает 2-е место после Свердловской области.

Я проживаю в городе Кыштым, за расположение которого среди соединённых протоками многочисленных прудов и озёр его иногда называют уральской Венецией. Но водоемы Кыштымской группы крайне мало изучены, хотя и представляют огромную значимость во многих аспектах жизни городского округа. Особенно в условиях наличия действующих промышленных предприятий, что, соответственно, вызывает много вопросов с точки зрения влияния на природу моего города, в том числе на объекты водной среды. Поэтому я выбрала данную тему, так как она является актуальной на сегодняшний день. Свое внимание я акцентировала на изучении водоемов, а именно - на изучении современного экологического состояния Кыштымских водоемов.

Цель работы: выявить экологические проблемы города Кыштыма на примере водных объектов и выявить степень их загрязнения.

Задачи:

1. изучить источники информации по данной теме;

2. выявить экологические проблемы г. Кыштыма и определить причины возникновения этих проблем;

3. произвести отбор проб воды из водоема в осеннее время года;

4. изучить экологическое состояние водоемов города и выявить уровень их загрязнения;

5. найти пути решения экологических проблем;

6. разработать рекомендации по улучшению экологического состояния городских водных объектов.

Гипотеза: водные объекты города Кыштыма сильно загрязнены.

Объекты исследования: река Кыштымка, Верхне-Кыштымское водохранилище, Нижне-Кыштымское водохранилище.

Предмет исследования: вода из водоемов города.

Методы: визуальное (органолептическое) определение показателей воды

(определение характера и интенсивности запаха, определение цвета и прозрачности/мутности воды, определение наличия примесей, осадка), сравнение, анализ.

Результаты данной работы можно будет использовать для привлечения внимания жителей города к сложившейся проблеме водоемов и при проведении мероприятий по улучшению их экологического состояния.

Глава 1. Экологические проблемы Кыштыма и пути их решения

Кыштым – город, основанный российским промышленником Никитой Демидовым как заводское поселение. Поэтому на территории города насчитывается около 10 промышленных объектов.

Экология города — вопрос сложный.

Атмосферный воздух.

Атмосфера является основной составляющей биосферы, подверженной техногенному воздействию. Из атмосферы загрязнения переходят на поверхность суши, водную поверхность.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха города являются:

- ООО «Каолино-керамический комбинат «КСАНТА» – 36,633 тонн/год загрязняющих веществ;

- ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод» – 202,988 тонн/год;

- ОАО «Кыштымское машобъединение» – 65,015 тонн/год;

- ООО «Уралграфит» – 85,900 тонн/год;

- ОАО «Кыштымский абразивный завод» – 16,240 тонн/год;

- МУП «Санаторий "Дальняя Дача» – 9,069 тонн/год;

- ОАО «Радиозавод» - 20,013 тонн/год;

- ООО «Кыштымский ГОК» – 38,909 тонн/год;

- ООО «Джей Ви Пи Урал» - 38,279 тонн/год.

Водные ресурсы.

В городе 11 предприятий через 27 выпусков сбрасывают загрязняющие вещества в водоёмы. Предприятия в обязательном порядке отчитываются по форме 2-ТП (Водхоз). За 2009 год в водоёмы округа сброшено 4166,381 тн загрязняющих веществ:

- ОАО «Кыштымский ГОК» в р. Егозинку (два выпуска) – 2,1519 тн;

- ООО «Кыштымводоканал» в оз. Сазаново (один выпуск) – 3133,5893 тн;

- ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод» в оз. Сазаново (три выпуска)– 373,93707 тн;

- ООО КККК «Ксанта» в оз. Анбаш (один выпуск) – 0,05572 тн;

- ГУ Санаторий «Лесное озеро» в болото около санатория (один выпуск) – 73,8499 тн;

- ООО «Кыштымский огнеупорный завод» в оз. Коноплянка (один выпуск) 4,2297 тн.

Отходы производства и потребления.

Отходы производства и потребления – это как ежедневно видимые населением, так и незаметные для большинства остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образующиеся в процессе производства или потребления, а также товары либо продукция, утратившие свои потребительские свойства. Отходы можно разделить на бытовые и промышленные.

В Кыштыме от всех видов деятельности образуется примерно 150 видов отходов от первого до пятого класса опасности.

Ι класс опасности IV класс опасности: ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие, отходы абразивные, стружка металлическая;

ΙΙ класс опасности: лом цветных и черных металлов, отработанное масло, строительный и производственный мусор, отработанные аккумуляторы, огарки сварочных электродов, смет с территории;

ΙΙΙ класс опасности V класс опасности: изношенные шины ТБО, пищевые отходы, замасленная ветошь, масляные фильтры.

Наиболее токсичные – это три первых класса. Их запрещено вывозить на городской полигон ТБО, а полагается сдавать на утилизацию в специализированные организации.

Радиационная обстановка.

Кыштымский городской округ расположен в ближней зоне (на расстоянии 12 км к западу) от Производственного объединения «Маяк».

В округе функционирует автоматическая система контроля за радиационной обстановкой (АСКРО), которая позволяет измерять и выдавать информацию о радиационной обстановке в округе.

Основными задачами Комитета в решении экологических проблем являются:

1) организация мероприятий по охране окружающей среды в границах Кыштымского городского округа;

2) организация и осуществление экологического контроля объектов производственного и социального значения на территории городского округа, за исключением объектов, экологический контроль которых осуществляют федеральные органы исполнительной власти;

3) организация сбора, вывоза, утилизации переработки бытовых и промышленных объектов. [3] 

Глава 2. Водные ресурсы

Город Кыштым с окрестностями расположен в северной части Челябинской области. Южные окрестности имеют сглаженный рельеф со сравнительно малыми повышениями и обширными понижениями, занятыми озерами и прудами, с водной поверхностью 2,5 тыс. га. «Уральская Венеция» - так называют город Кыштым, расположенный на восточных склонах Уральских гор. В окрестностях Кыштыма насчитывается более сорока озер.

Река Кыштымка берет начало в горах далеко на западе, спускается к Кыштымскому водохранилищу, после него поднимается к Кыштыму, разливается прудом, пересекает город и уходит к озеру Нанога. Другая река, Сугомак, с севера течет на юг и впадает в «родное» озеро Сугомак, которое связано с прудом. Еще одна река, Егоза, тем же курсом, с севера на юг, добирается до города, чтобы влиться в пруд с его северного берега. Длина реки составляет 25 км.

Кыштымские (городские) пруды (водохранилища) - система гидротехнических сооружений Верхне-Кыштымского завода на реке Кыштым, появившиеся при строительстве демидовских заводов, и не имеющая аналогов не только на Урале, но и в мире. Это памятник индустриальной культуры второй половины XVIII века. Они частично сохранилась до наших дней. Сейчас можно увидеть остатки системы плотин, прудов, каналов, водоотливного канала с затворными механизмами и подпорными стенками, арочного подземного тоннеля и другие элементы. [5]

Верхне-Кыштымское водохранилище расположено в центральной части Кыштыма. Водохранилище располагается на высоте 249 метров, и перепад почти в 30 метров позволил направить увильдинскую воду самотеком в Кыштым. Построено в конце 18 века с целью водоснабжения производственных объектов.  «Канал» прокладывался в два приема. Через 30 лет после пуска заводов он был удлинен, расширен и углублен. Сохранился документ, свидетельствующий об этом. Приказчик Блинов и «расходник» (главный смотритель водной системы) Аврамов докладывали хозяину Демидову мнение, что канал надо «для сильнейшего по ней проходу воды от самого озера» удлинить на 125 сажен (266 метров) и углубить на 3 аршина (2 метра). На что и было получено разрешение. Общая длина канавы после удлинения составила около 16 верст».

Нижне-Кыштымское водохранилище расположено в 4 км ниже Верхне-Кыштымского. Построено в 18 веке. В отчетной ведомости 1761 года указывалось: «Оная же нижняя плотина сделана... для происку из оной каналами, за умалением на вышеозначенном Каслинском заводе воды». Со строительством этой плотины проблема необходимого запаса воды в Каслинском пруду была решена. При этой плотине был построен Нижне-Кыштымский завод».

В ведомости 1762 года отмечено: «Для пропуску с Нижне-Кыштымского завода из пруда воды чрез озера с Нижне-Маукский и Каслинский пруды выкопаны в разных местах каналы и укреплены по низким местам плотинки, ибо в помянутом Каслинском пруду было маловодие и на действие фабрик воды недоставало».

Итак, при Никите Никитиче Демидове-младшем трудом крепостных мастеров была создана уникальная гидросистема. С вершины горы Сугомак хорошо видна цепь озер, соединенных рукотворными протоками и каналами. Система удачно функционировала более века и была заброшена уже в советское время. Реконструирована в 1990 году. [6]

Глава 3. Визуальное определение показателей воды

Для определения экологического уровня водных объектов г. Кыштым, я провела исследование. Визуальное обследование водоема проводилось в сентябре 2021 года.

Органолептические методы анализа основаны на оценке параметров окружающей среды при помощи органов чувств – зрения и обоняния.

Определение характера и интенсивности запаха

 Запах в воде обусловлен наличием в ней летучих и пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. По характеру запахи        делятся на 2 группы: естественного и искусственного происхождения.

Для определения интенсивности запаха в стакан 200 мл я налила 100 мл исследуемой воды, закрыла и сильно взболтала.Открыла стакан и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, определила характер и интенсивность запаха. Характер и  интенсивность запаха воды отметили также несколько  учеников из моего класса.          

При помощи таблицы определила характер и интенсивность запаха пробы воды.

Запахи естественного происхождения описываются по следующей терминологии.

Таблица 1. Характер запаха

Так, были определены следующие характеристики:

Верхнее-Кыштымское водохранилище имеет слабый древесный запах (2 балла);

Нижне-Кыштымское водохранилище имеет заметный сероводородный запах (3 балла);

Р. Кыштымка (район Верхнего Кыштыма) имеет слабый прелый запах (2 балла);

Р. Кыштымка (район Нижнего Кыштыма) имеет отчетливый прелый запах (4 балла).

Запахи искусственного происхождения называют по соответствующим    веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п.

Запах воды характеризуется интенсивностью, которую оценивают по 5-балльной шкале, приведенной в табл. 2 (ГОСТ 3351-74). Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

Таблица 2. Определение интенсивности запаха воды [1]

По СанПиН 2.1.5.980-00 вода не должна приобретать запахи интенсивностью более 2 баллов, в данных водоемах эти нормы нарушены.

Таким образом, не все водоемы удовлетворяют данные нормы, так как интенсивность запахов воды превышает 2 балла.

Определение цвета и прозрачности/мутности воды.

В стеклянный стакан я налила пробу исследуемой воды высотой 10 см и под него положила белый лист бумаги(в качестве фона). Рассмотрев воду сверху при боковом освещении определила:

Верхне-Кыштымское имеет ощутимо зеленовато - коричневый оттенок;

Нижне-Кыштымское водохранилище имеет светло-желтоватый оттенок;

Р. Кыштым (район Верхнего Кыштыма) имеет слабо-желтоватый оттенок;

Р. Кыштым (район Нижнего Кыштыма) имеет зеленовато - коричневый оттенок.

Для определения мутности воды я налила в прозрачный стакан 10 мл воды каждой пробы, а прозрачное дно установила на газету с текстом и через толщу сверху воды, поднимая стакан, смотрела на каком расстоянии текст будет расплываться [4].

Измерив линейкой высоту столба жидкости, условно принимая степень определения прозрачность дистиллированной воды за 100%, определила степень прозрачности исследуемой пробы, разделив высоту ее столба на высоту столба дистиллированной воды и умножив результат на 100%.

Верхне-Кыштымское водохранилище — 66%;

Нижне-Кыштымское водохранилище — 51%;

Р. Кыштым (район Верхнего Кыштыма) — 60%;

Р. Кыштым (район Нижнего Кыштыма) — 54%;

По СанПиН 2.1.5.980-00 окраска не должна обнаруживаться в столбике 10 см. В данных водоемах эти нормы нарушены.

Отсюда следует, что по этому показателю вода из этих водоемов низкого качества.

Определение наличия примесей.

Масел на поверхности исследуемых проб воды не обнаружено.

По СанПиН 2.1.5.980-00 на поверхности воды не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и скопление других примесей, в изучаемых водоемах эти нормы соблюдены[2].

Итак, изучаемые водоемы соответствуют санитарным нормам, так как на поверхности воды не было обнаружено примесей.

Таким образом, проведенные мной исследования показывают, что поверхностные воды Верхне-Кыштымского водохранилища, Нижне-Кыштымского водохранилища и реки Кыштым находятся в удовлетворительном состоянии, наблюдается умеренное загрязнение водоемов. Это может быть связано с модернизацией оборудования по очистке сточных вод. Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что воду из Верхне-Кыштымского водохранилища, Нижне-Кыштымского водохранилища и реки Кыштым для питья и купания без специальных мер очистки использовать нельзя, а можно лишь применять в бытовых и хозяйственных нуждах.

Рекомендации по улучшению экологического состояния водоема:

Для улучшения экологического состояния водных объектов города я предлагаю провести следующие мероприятия:

довести информацию о состоянии водоема до жителей города через газету «Кыштымский рабочий»;

очистить прилежащую территорию Верхне-Кыштымского и Нижне-Кыштымского водохранилищ и реки Кыштымка от бытового мусора;

прочистить зеленые насаждения по берегам водоемов города;

периодически осуществлять экологическое просвещение населения;

восстановить экосистемы водоемов до естественного уровня.

Заключение

В ходе своей работы я провела визуальное обследование водоемов города, определила органолептические показатели воды: интенсивность и характер запаха, цветность, прозрачность, наличие примесей,оценила пригодность воды для питья, купания и хозяйственных нужд, разработала рекомендации по улучшению экологического состояния пруда.

В результате проделанной работы гипотеза подтвердилась частично, так как не все санитарные нормы были нарушены и исследуемые водоемы находятся в удовлетворительном состоянии. Но, исходя из полученных данных, я пришла к выводу, что проблемы нарушения состояния окружающей среды в городе имеют место быть.

 «Закон о природе» запрещает спускать в водоёмы отходы производств, захламлять берега мусором. Кроме того, если мы будем красть у природы очень много воды, то наши водоёмы обмелеют, и могут совсем исчезнуть.

Я считаю, что моя работа  привлечет внимание учащихся нашей школы и взрослого населения города к сложившейся проблеме и поможет всем осознать, что водоемы и, как следствие, вся окружающая среда города нуждаются в очищении, изучении и охране. В связи с этим я планирую продолжить работу по исследованию состояния водоемов, но уже методом биотического индекса и химического анализа.

Список литературы:

https://www.msulab.ru/knowledge/water /organoleptic-indicators-of-water-quality-for-taste-and-color/

https://www.vo-da.ru/book/sanpin-2-1-5-980-00

https://adminkgo.ru/kyshtym/Polnomo4ya/Ekolog/index.php?ELEMENT_ID=9769

https://kvanta.ru/analiz-vody/organolepticheskaya-otsenka-kachestva-pitevoj-vody

http://челсити.рф/озера-и-реки/озера/1963-кыштымские-водохранилища-пруды

https://vecherka.su/articles/society/28783/