ВВЕДЕНИЕ
Вода – важнейший и ценнейший природный ресурс. Большинство наших водоёмов достойны того, чтобы человек взял их под свою защиту и сохранил для будущих поколений.
Наша работа обусловлена существованием проблемы деградации реки Курумоч (Кура, Курумка) на территории городского поселения Волжский
Цель работы – предотвращение деградации реки Курумоч (Кура, Курумка) путём внесения её в перечень водных объектов национального проекта «Экология. Оздоровление Волги.» для возможности расчистки русла.
Объект исследования – пресноводный водоем в окрестностях п.г.т. Волжский Красноярского района Самарской области.
Предмет исследования – река Курумоч (Кура, Курумка)
Задачи исследования:
Выявить основные теоретические проблемы деградации водных ресурсов, описанные в научной литературе;
Провести анализ государственных докладов о состоянии и использовании водных ресурсов на территории Самарской области за 2007-2020 годы;
Дать описание географических объектов исследования: реки Курумоч и её проблем;
Провести гидрологические исследования реки Курумоч;
Найти пути решения деградации реки Курумоч.
Новизна исследования:
Совокупность гидрологических исследований показывает степень воздействия на водные объекты.
Источники исследования:
1. Научно – методическая литература по вопросам географии, гидрологии, экологии поверхностных и подземных вод на территории Самарской области
2. Водный кодекс РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ, государственные доклады Министерства природных ресурсов и экологии Самарской области, протоколы деятельности жилищно-коммунального хозяйства п.г.т. Волжский
3. Полевые исследования воспитанников школьного объединения, проходившие в пресноводно-луговой экосистеме в окрестности п.г.т. Волжский Красноярского района Самарской области.
Методы исследования: наблюдение, сравнение, расчёты, анализ.
Этапы исследования гидрологических показателей поверхностных и подземных вод для измерения степени истощения водных ресурсов на территории посёлка Волжский:
«Динамика средней температуры реки Курумоч в летний период» - расход воды, уровень, температура воды, составление климатограммы;
«Исследование грунта вблизи реки Курумоч и степени его промерзания» - состав грунта, гидрометеорологическая обстановка, глубина промерзания;
«Биологическое разнообразие флоры и фауны реки Курумоч на территории посёлка Волжский» - организмы-индикаторы, разнообразие флоры и фауны;
«Определение химического состава реки Курумоч на территории посёлка» - это общехимические показатели, санитарные показатели, специфические ингредиенты;
Соотношение этих запасов и потерь воды на испарение, в результате воздействия высоких температур воздуха и почвы, летом или на образование льда, в результате промерзания реки Курумоч и почво-грунтов, зимой определяют степень уменьшения речного стока, вплоть до его прекращения.
Достоверность результатов исследований обеспечена обоснованностью методов и методик исследования, в соответствии с поставленной целью, продолжительностью исследования и возможностью повторения.
Важность работы заключается в том, что данные проведенных исследований являются доказательством существования проблемы деградации реки Курумоч на территории посёлка Волжский и являются основанием для внесения её в перечень водных объектов национального проекта «Экология. Оздоровление Волги.» для возможности расчистки русла.
Работа обладает практической значимостью и может быть полезна для любой аудитории с целью изучения глобальных изменений климата и окружающей среды, влияния на них природных и антропогенных факторов и адаптации экосистем к этим изменениям.
ГЛАВА 1.
Теоретические основы проблемы истощения водных ресурсов
Истощение вод - постоянное сокращение запасов и ухудшение качества поверхностных и подземных вод ст.1 п.15Водный кодекс РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ. В целом, возникновение проблемы истощения водных ресурсов обусловлено рядом факторов:
во-первых, подземные и поверхностные воды распределены неравномерно;
во-вторых, прекращения стока в реках;
в-третьих, потребление воды растет вместе увеличением численности населения;
в-четвертых, снижение качества воды и ее загрязнение, засорение водоемов;
в-пятых, много воды теряется при использовании в промышленном масштабе.
В местах активного водозабора и водоотлива грунтовых вод наблюдается нарушение устоявшейся их взаимосвязи с поверхностными водами. Это приводит к:
• высыханию родников, рек и озер;
• резкому уменьшению подземных вод и, как следствие, возможным провалам;
• снижению стока рек, обмелению и их исчезновению;
• заболачиванию и опустыниванию земель;
• исчезновению растений, характерных для данной местности;
• уменьшению количества пресной воды.
Таким образом, все причины истощения водных ресурсов можно разделить на естественные и антропогенные, которые оказывают глобальное воздействие на запасы и качество вод.
В работе рассматриваются более детально именно те проблемы, которые актуальны дляводного объекта реки Курумоч на территории поселка Волжский. К ним относятся:
водозабор с поверхности и из недр земли;
развитие абразии и деятельность промышленных предприятий;
снижение стока рек, обмелению, заболачивание и их исчезновению;
исчезновение растений, характерных для данной местности;
уменьшение количества пресной воды.
2. Описание географического объекта – река Курумоч (Курумка) - и его проблем.
Река Курумоч (Кура, Курумка) – правый приток р. Сок, который ещё в 2007 году, по данным голубой книги Самарской области, имел длину водотока 30,7 км, а водосборная площадь: 352 км². В 2007 году река имела статус объекта природного наследия, областной уровень охраны, какистоковый и гелофитный природный комплекс, и была площадью - 50,0 га.
Географический объект относится к речному бассейну реки Волга, подбассейн отсутствует. Сведения о водоеме известны со времен поселения первых жителей с. Большая Царевщина. Водоём имел видовое многообразие уникальной растительности и пополняется родниками и снеговым питанием, создана система прудов для хозяйственных нужд населения.
По данным водного реестра код объекта: 11010000612112100006140.
Река Курумоч (Курумка) по информации из водного реестра в 2010 году имела длину водотока уже 21 км, следовательно, ширина охранной зоны устанавливается в 100 метров, но водоохранной зоны река не имеет. Согласно пункту 4 статье 65 Водного Кодекса РФ, так как всё зависит от размера водного объекта. В нижнем течении реки уклон речного дна составляет 0,016%, течение слабое (0,15-0,3 м/с), берега низменные, устойчивые, размываемость их мала. Господствующий тип грунта заиленный песок. Непосредственно у выхода воды в родниках, берега сплошь покрыты гигрофильными видами мхов. В 700 м от родников в результате сооружения двух плотин создан пруд. Ближе к водоему русло увеличивается до ширины 15 м, принимая дельтовидную форму. Пруд имеет протяженность 150 м и ширину от 10 до 50 м. Дно илистое, сложено, главным образом, разложившимися растительными остатками, отмечаются увеличение заболоченных участков.
В 2014 году длина реки была 15 км, а водосборная площадь уже составила 114 км². Общее падение реки 40 м. Глубины на участке не превышают 0,5 м - 1,1 м.
Водоёмы располагаются в умеренном климатическом поясе. По данным Приволжского гидрометеоцентра для центральной части Самарской области характерны среднемесячные температуры воздуха, составляющие зимой (январь): -13,5 С, летом (июль): +27,8 С. За последнее десятилетие наблюдается изменение видового многообразия водоемов. Для выяснения причин было проведено ряд исследований.Водная растительность русла представлена зарослями. На поверхности воды отмечены большие скопления ряски малой и зеленой водоросли, а в толще воды обширные заросли. Прибрежная растительность сохранила гигрофильный характер с преобладанием осоки острой и береговой. Общий список видового разнообразия флоры и фауны на данном участке составляет более 40 видов.
Антропогенное воздействие весьма велико – выпас, пруды и огороды, распашка водоразделов и связанная с нею эрозия почв. В растительных сообществах значительна доля сорной флоры. Из-за близости к поселению река испытывает значительную антропогенную нагрузку, так активно используется в целях рекреации, любительского рыболовства, строительство плотин, схемы переброски речных стоков, водохозяйственные сооружения и абразии. Одна из главных причин истощения, по-нашему мнению, заключается в том, что верховье и устье реки запружено плотинами.Вода из реки Курумка, у подножия Царева Кургана, не пригодна для употребления в пищу, так как очень сильно загрязнена и заболочена. При лабораторном исследовании в ней обнаружены продукты распада органических тканей и бактерии органического гниения.
К проблемам данного водного объекта на территории относятся:
водозабор с поверхности и из недр земли;
развитие абразии;
снижение стока реки, обмеление и заболачивание;
исчезновение растений и животных, характерных для данной местности;
уменьшение количества пресной воды.
Проблема снижения стока реки, обмеление и заболачивание – самая острая проблема для реки Курумка. Её решением занимаются на протяжении многих лет жители посёлка, бывшие главы поселения, а также застройщики береговой линии.
ГЛАВА 2. Основная часть.
2.1. Гидрологические исследования реки Курумоч.
В этой главе будут описаны гидрологические исследования по выявленным проблемам в п.2 теоретической части реки Курумоч. Необходимая информация для определения расходов воды на участках реки, являются данные двухлетних наблюдений, также данные водомерных постов, где фиксируются: уровень воды; расход воды; площадь водного сечения; максимальная и средняя скорость течения; ширина и глубина реки. Исследования межправительственной группы экспертов всемирной метеорологической организации по изменению климата отмечают, что в связи с происходящим потеплением будет происходить увеличение частоты и продолжительности засух, способствующих возникновениям периодов прекращения стока в реках.
Изучение пресноводного объекта в окрестностях п.г.т. Волжский реки Курумоч (Курумка) на вероятность возникновения периодов прекращения стока в реках было начато с выбора перечня исследований. Доктор географических наук, профессор Анатолий Михайлович Владимиров, предложил определённый список исследований водных объектов, который был частично использован в данной работе:
1. Гидрохимический состав (органолептические показатели, общехимические показатели, санитарные показатели, специфические ингредиенты, тяжелые металлы, пестициды хлорорганические)
2. Гидрологические характеристики (расход воды, уровень, скорость течения, температура воды
3. Гидробиологические исследования (фитопланктон, бентос, зоопланктон, перифитон)
4. Радиационное загрязнение (техногенные и природные радионуклиды, радон)
5. Донные отложения, грунты и наносы (гранулометрический состав, нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды хлорорганические и фосфорорганические)
Для изучения географо-физических условий возникновения периодов прекращения стока в реке Курумка необходимо начинать, по рекомендациям А.М. Владимирова, с исследования предпосылок к прекращению речного стока, то есть тех факторов, которые обусловливают пересыхание или промерзание данных рек.
2.1.1.Гидрологическое исследование 1:
«Динамика средней температуры воды в реке Курумка в летний период».
Цель: исследование динамики температуры воды в 2020г - 2021 г методом наблюдения показаний термометра.
Было проведено исследование динамики температуры воды в реке Курумка таблица №1 и №2 методом наблюдения показаний термометра. Данные снимались в 10 метрах от берега. Составлена Диаграмма 1.
Таблица 1: Средняя годовая температура воды в реке Курумка за 2020 год
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
Средняя t0C |
+1 |
+2 |
+3,3 |
+5,1 |
+10,8 |
+24,5 |
+24,5 |
+20,5 |
+20 |
+10,5 |
+5,6 |
+3 |
+10,9 |
Таблица 2: Средняя годовая температура воды в реке Курумка за 2021 год
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
Средняя t0C |
+2 |
+3 |
+4 |
+5 |
+11,6 |
+26 |
+26,5 |
+27 |
+19 |
+13 |
+6 |
+4 |
+12,3 |
Диаграмма 1: Динамика температуры воды в реке Курумка за 2020-2021 годы.
Вывод: Приведенные данные свидетельствуют о невысоком колебании температуры воды в водоеме, но очень значимом. Основная причина изменения температуры воды кроется, по нашему мнению, в питании водоемов многочисленными родниками, хотя на протяжении последних двух лет угроза атмосферной засухи, подтверждённой дневниками наблюдений за погодой в Приложении 2летом на территории посёлка, остро выражена. Синоптический процесс в 2020 и 2021 годы связан с наличием стационарного антициклона с высоким давлением воздуха, распространяющимся на обширные территории Самарской области, почти при полном отсутствии осадков, о чём свидетельствуют Климатограммы, составленные на основе климатических данных сайтов https://ru.climate-data и http://pogoda-sv.ru/info. (Климатограмма 1: Климатические показатели в посёлке Волжский за 2020 год, Климатограмма 2: Климатические показатели в посёлке Волжский за 2021 год). Продолжительность атмосферной засухи составляет около двух месяцев – это июль и август. Наряду с этим высокие температуры воздуха наблюдаются уже с июня, а осадков в предшествующие месяцы выпало намного меньше нормы по данным ФГБУ Приволжского УГМС.
1. 2.
Долгое стояние высоких температур воздуха и большая солнечная радиация одновременно вызывают повышение температуры почвы, уменьшение разницы температур между днём и ночью, и наряду с этим существенно понижается влажность воздуха. При анализе исследований и проведённых прогнозируемых расчётов государственным гидрологическим институтом происходит снижение годового испарения на береговой зоне и над водной поверхностью бассейна реки Волга в среднем на 22-25 мм. Причиной возникновения прекращения стока является длительное отсутствие дождей и стояние очень высоких температур воздуха, что подтверждает данное исследование.
Вывод: Таким образом, климатические факторы создают первичные условия возникновения гидрологической засухи, понижение влажности воздуха на протяжении последних двух лет вызывает иссушение почвенного слоя водосбора и как следствие происходит падение уровня воды в рассматриваемой реке и впоследствиипроцесс иссушения на реке Курумка начинается раньше с каждым годом.
В бассейне реки Курумка ежегодно появляется площадь с постоянным отсутствием стока в засушливый сезон (рис.1). Размеры площади с временным отсутствием стока и бессточной площади будут меняться во времени в зависимости от водности меженного периода. Чем длительнее меженный период и меньше его водность, тем больше становятся размеры площади на реке, не получающих с них никакого питания и как следствие, в зоне недостаточного увлажнения площадь с временным отсутствием стока интенсивно увеличивается. Ещё одна проблема заключается в наличии двух дамб на протяжении реки и как следствие, заболачивание территории.
Прекращение стока воды в русле происходит летом и зимой в результате воздействия ряда естественных факторов: температура воздуха и запасы воды в бассейне реки.
2.1.2. Гидрологическое исследование 2.
«Исследование грунта вблизи водного объекта и степени его промерзания»
Цель: провести исследование состава грунта вблизи водоемов и степень его промерзания.
Было проведено исследование состава грунта в водоемах путем проходки шурфов. Всего было вырыто по два шурфа, которых оказалось достаточно для определения состава грунта, представленного в таблице 3. Оба шурфа были взяты вблизи водного объекта.
Таблица 3: Состав грунта в водоеме.
Сантиметры (глубина) |
Толщина грунта, см |
Вид грунта |
Характеристика грунта |
Содержание гумуса, % |
0- |
ил |
органоминеральный осадок акваторий текучей или пластичной консистенции |
8-9 |
|
10- |
2-5 |
тёмно-коричневый слой, рыхлый и влажный |
высокое содержание органического вещества - 3,5 кг/м3 |
7-8 |
20-30 |
5-15 |
чёрный гумусовый слой, пронизанный корневищами растений |
органический грунт, содержащий 50 % и более (по массе) растительных остатков и гумуса |
7-8 |
40-50 |
15-45 |
гумусированный серо-коричневый песок |
суглинок с содержанием органического вещества и водно-растворимых солей |
5-6 |
60-70 |
45-70 |
серовато-жёлтый песок с примесью глины |
содержит железо |
3-4 |
80-90 |
80-90 |
прослойка темновато-серого цвета, влажная, похожая на вымытый остаток гумусового слоя |
органические кислоты, образованных в результате формирования гумусовых веществ, в основном из корневых растительных остатков. |
5-6 |
Вывод: Данные о составе грунта подтверждаются информацией из справочников по Самарской области, а также анализом исследования государственного гидрологического института. На водосборе реки Курумка – это 114 км2, при глубине промерзания 55–60 см, что значительно меньше прошлых лет по наблюдениям любителей зимней рыбалки, также появляются слабо промерзающие зоны, которые являются очагами впитывания талых вод. По мере увеличения зимних среднесуточных температур средние глубины промерзания речного бассейна реки Курумка уменьшаются, обуславливая тем самым увеличение потерь талого стока, и сток весеннего половодья существенно снижается, что подтверждают данные Таблицы 4. Образование льда, в результате промерзания рек и почво-грунтов зимой уменьшают речной сток и определенно может способствовать его прекращению.
Таблица 4: Расчеты средних глубин промерзания почвы по данным пунктов наблюдений в бассейне р. Волга при средних запасах снега за год.
Период |
Тср.сут.хол.0С |
Средняя глубина промерзания, м |
|||
Измеренная (бассейн реки Волга) |
Рассчитанная (бассейн реки Волга) |
Измеренная (территория посёлка Волжский) |
Рассчитанная (территория посёлка Волжский) |
||
2010 |
- 9,9 |
0,23 |
0,24 |
0,79 |
0,78 |
2012 |
- 8,5 |
0,31 |
0,33 |
0,38 |
0,40 |
2017 |
- 7,1 |
0,36 |
0,31 |
0,46 |
0,41 |
2021 |
- 5,7 |
0,61 |
0,47 |
0,51 |
0,37 |
При составлении таблицы были использованы расчёты двух методов, описанныхСперанской Н. А. и Калюжным И. Л. В своей работе о влагозапасах и промерзании почв при изменении климата:
Метод Будыко М. И., который основывается только на показателях температуры воздуха.
Метод взаимодополняющего соотношения учитывает изменения, как температуры воздуха, так и осадков.
Причиной возникновения прекращения стока является уменьшение глубины промерзания грунта, что подтверждают данные таблицы, а также Карто-схемы в Приложении 3А, произведенные для практического использования при решении ряда инженерных и водохозяйственных задач в различных отраслях экономики, и свидетельствуют о возникновении причин прекращения стока реки Курумка.
О гидрометеорологической обстановке на территории Самарской области по состоянию на начало марта доложил начальник федерального государственного бюджетного учреждения "Приволжское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды" Айдар Мингазов. Он сообщил, что в этом году запасы воды в снеге в бассейнах рек на 5 марта составляют от 132 до 167% (в прошлом году 96-141%). Глубина промерзания почвы в среднем по области — 27 см при норме 82 см. В соответствии с прогнозом максимальных уровней весеннего половодья, возможно подтопление населенных пунктов в 15 районах области. Следует учесть, что предупреждение составлено по верхней границе прогноза.
Гидрологическое исследование 3.
«Биологическое разнообразие флоры и фауны водного объекта»
Цель: исследовать разнообразие флоры и фауны пресноводного объекта на территории поселка Волжский и оценить качество воды на участке с помощью индекса Майера.
О чистоте воды природного водоема можно судить по видовому разнообразию и обилию животного населения. Исследования видового состава флоры и фауны, проведенные воспитанниками ТО «ЭкоВолжане» ГБОУ СОШ п.г.т. Волжский за последние 2 года, были оценены в данной работе по биотическому индексу Майера.
Методика Майера подходитдля любых типов водоемов, наиболее простая и имеет большое преимущество пред другими, так как в ней не надо определять беспозвоночных с точностью до вида. Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных приурочены к водоемам с определенной степенью загрязненности. Чистые водоемы заселяют пресноводные моллюски, личинки веснянок, поденок, вислокрылок и ручейников. Обитатели чистых водоёмов не выносят загрязнения и быстро исчезают из них, как только в него попадают сточные воды. Умеренно загрязненные водоемы заселяют водяные ослики, бокоплавы, личинки мошек (мокрецов), двустворчатые моллюски-шаровки, битинии, лужанки, личинки стрекоз и пиявки (большая ложноконская, малая ложноконская, клепсина). В чрезмерно загрязненных водоемах обитают малощетинковые кольчецы (трубочники), личинки комара-звонца (мотыли) и ильной мухи (крыска). При этом организмы-индикаторы относят к одному из трех разделов, представленных в таблице 5.
Таблица 5: Организмы индикаторы.
Обитатели чистых вод, Х |
Организмы средней чувствительности, Y |
Обитатели загрязненных водоемов, Z |
Личинки веснянок Личинки поденок Личинки ручейников Личинки вислокрылок Двустворчатые моллюски |
Бокоплав Речной рак Личинки стрекоз Личинки комаров-долгоножек Моллюски-катушки, моллюски-живородки |
Личинки комаров-звонцов Пиявки Водяной ослик Прудовики Личинки мошки Малощетинковые черви |
Исследование разнообразия флоры и фауны пресноводного объекта на территории поселка Волжский и оценка качества воды на участке с помощью индекса Майера представлены в таблице 6.
Таблица 6. Биологическое разнообразие флоры и фауны водного объекта и качество его пресной воды.
Условные обозначения: В – встречаемый, Р – редкий, Ч – частый, Х – чистый водоём, Y – слабо загрязнен, Z – сильно загрязнен.
Видовое разнообразие флоры и фауны |
Индекс Майера |
Река Курумка |
|
2020 |
2021 |
||
Пиявка рыбья |
Z |
В |
В |
Прудовик обыкновенный |
Z |
В |
В |
Лужанка болотная |
Y |
В |
В |
Беззубка обыкновенная |
Y |
В |
В |
Личинки веснянок |
Х |
Р |
Р |
Бокоплав |
Y |
В |
В |
Мокрица погребная |
Z |
В |
В |
Рак речной |
Y |
Р |
|
Паук – серебрянка |
Y |
В |
В |
Даломес бахромчатый |
Y |
Р |
|
Ручейник большой |
Х |
В |
В |
Красотка блестящая |
Y |
Ч |
Ч |
Гладыш обыкновенный |
Y |
В |
В |
Водомерка прудовая |
Z |
В |
В |
Плавунец окаймлённый |
Y |
В |
В |
Комар – звонец (личинка) |
Z |
Ч |
Ч |
Окунь речной |
Y |
Р |
Р |
Ондатра |
В |
В |
|
Плотва |
Y |
В |
Р |
Карась |
Y |
Р |
|
Пескарь |
Y |
Р |
|
Щука |
Р |
В |
|
Карп |
Р |
В |
|
Сорожка |
В |
Ч |
|
Подсемейство полёвки |
Y |
Р |
Р |
Кряква |
Р |
Р |
|
Сизая чайка |
В |
В |
|
Речная крачка |
Y |
Р |
Р |
Остромордая лягушка |
Y |
В |
В |
Жаба зелёная |
Z |
В |
В |
Уж обыкновенный |
Y |
В |
В |
Сальвиния плавающая |
Х |
В |
В |
Рогоз широколиственный |
Х |
Ч |
Ч |
Стрелолист обыкновенный |
Y |
В |
В |
Осока острая |
Y |
Ч |
Ч |
Камыш озёрный |
Y |
Ч |
Ч |
Многокоренник обыкновенный |
Y |
В |
В |
Ряска маленькая |
Z |
В |
В |
Ирис водяной |
Y |
В |
В |
Вислокрылки |
Х |
Р |
Р |
Вывод: Данное исследование позволило определить качество воды в водоеме. Оно оценено как удовлетворительное, потому что обитают пресноводные моллюски, личинки веснянок, поденок, вислокрылок, сальвиния плавающая и ручейник. Они, как показывает таблица 5, не выносят загрязнения и быстро исчезают из водоема, как только в него попадают сточные воды. Также на жизнедеятельность организмов повлияла стройка моста, именно на территории исследуемых участков. Очищение воды в реке Курумка происходит, по нашему мнению, только благодаря питанию водоемов родниковыми водами. Также из данных таблицы можно увидеть, что происходит частичное исчезновение речного рака, даломеса бахромчатого, пескаря, карпа в водоеме, что свидетельствует о сильной загрязненности, также вызывает тревогу уменьшение численности пресноводных рыб. Загрязнение рассматриваемых рек подтверждают сведения из госдокладовоб экологической ситуации в Самарской области за 2007-2021 год, данные были проанализированы и выбраны показатели, относящиеся к реке Сок в Красноярском районе и представлены в следующей таблице 7.
Таблица 7: Информация за период с 2007 до 2021 года о загрязненности водных объектов, находящихся на территории поселка Волжский.
Период |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
Река Сок |
Условные обозначения |
|
Слабозагрязненная |
|
Загрязненная |
|
Очень загрязненная |
|
Грязная |
|
Очень грязня |
Данная информация подтверждается следующимгидрологическое исследованием 4.
2.1.4. Гидрологическое исследование 4.
«Определение химического состава воды на территории посёлка».
Цель: определить химический состав поверхностных вод.
Методика определения химического состава поверхностных вод, проведенная воспитанниками творческого объединения «ЭкоВолжане», представлена в таблице 8, её подробное описание есть в Приложении 4.
Участок: левый берег реки Курумка, взята протяженность береговой линии в 90 метров, вглубь берега 8 метров, средняя глубина - около 4 м.
Таблица 8: Химический состав воды в реке.
Участок |
Нитрит-анион |
Хлориды |
Ортофосфаты |
Железо |
Катионы аммония |
Общая жёсткость |
pH |
Карбонаты |
Прозрачность (см) |
Предельно допустимые концентрации по ГОСТу |
1,0 мг/л |
300-350 мг/л |
3,5 мг/л |
0,3 мг/л |
0,39 мг/л |
не выше 7,0 мг-экв/л |
6,0-9,0 |
|
|
Река Курумка |
0,0 |
159,75 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
4,5 |
5,5 |
5,0 |
100 |
Вывод: Таким образом, химический состав исследуемой территории формируется под влиянием почвенных, органоминеральных и геологических условий.Основной причиной загрязнения водоёма является антропогенный фактор, один из основных – это стройка моста на территории поселка, поэтому в водоемах сильное химическое загрязнение. Проведенный анализ характеристики участка загрязнения подземных вод по данным голубой книги Самарской области в 2007 году показал, что водоносные горизонты неогеновых отложений имеют широкое распространение, особенно много выходов из этих отложений в Красноярском районе. Для Красноярского района характерны родники сезонно действующие.
Пути решения проблемы деградации реки Курумка на территории поселка Волжский.
Решать проблему деградации реки Курумка необходимо сообща и местной администрации, и службам ЖКХ, и каждому поселянину. Жителям поселка необходимо помнить о важности сохранения этих ресурсов уже сегодня, иначе завтра недостаток воды может коснуться каждого из нас. Для предотвращения деградации рек необходимо произвести расчистку русла реки Курумоч.
После изучения способов и предложений по расчистке русел рек, было выявлено, что на территории поселка организация работ по очистке русел исследуемых рек может производится несколькими методами:
Вручную, когда возможно удаление ила и донного сора после осушения с применением ручного труда, либо с привлечением водолазов при работе под водой. Применяется, как правило, при очистке малых участках акваторий с затрудненным подходом для техники, что актуально для реки Курумка и возможно организовать на уровне ЖКХ поселка.
Канатно-скреперный способ - это использование лебедок и трелевочных машин, применяется на малых реках, что также актуально для участков на реке Курумка и возможно организовать на уровне местной администрации.
Средствами технического флота: плавкранами, плавучими манипуляторами, судами-тралами, землечерпальными снарядами различных видов. Данный метод может быть использован на участке реки Сок только с привлечением внимания органов управления на областном и выше.
Способ с применением экскаваторов, бульдозеров, грузоподъемных механизмов будет актуален для удаления дамб на реке Курумка, так как свободный доступ техники может быть обеспечен и произведена качественная расчистка русла. Данный способ без привлечения внимания органов управления областного уровня невозможно использовать.
Для достижения цели работы 22.03.2022 года было направлено обращение в министерство с прошением включить реку Курумка в национальный проект «Экология. Оздоровление Волги.» для предотвращения деградации реки Курумоч (Кура, Курумка) путём внесения её в перечень водных объектов национального проекта «Экология. Оздоровление Волги.» для возможности расчистки русла. Данную работу было предложено использовать как основание.
III. Заключение.
Расчистить русло одной небольшой реки в маленьком посёлке сегодня, чтобы остановить её деградацию, означает заранее предупредить истощение водных ресурсов, а это глобальная проблема, которая в той или иной мере касается каждой страны, каждого субъекта государства, каждого района, каждого населенного пункта и каждого жителя. В данной работе путем анализа научной литературы, полевых гидрологических исследований, отчетной документации о состоянии водных ресурсов на территории Самарской области и использовании водных ресурсов на территории поселка Волжский вычислены средние значения гидрологических параметров, созданы диаграмма и климатограммы. На основе сопряженного анализа данных о водном объекте на территории поселка, о климатических особенностях территории и гидрологической обстановки выявлены основные факторы, определяющие причины уменьшения стока реки на исследуемой территории, испытывающей в настоящий момент антропогенное воздействие. С применением методов статистической обработки данных определен вклад каждого из природных факторов в проблему деградации реки Курумка. В работе были выявлены биологическое разнообразие флоры и фауны и особенности качества воды под влиянием каждого из факторов. Для более полноценной картины установлены источники водного питания реки на территории, состав грунта путем гидрологических исследований. Выявлено, что соотношение запасов водных ресурсов и потерь воды на испарение, в результате воздействия высоких температур воздуха и почвы, летом или на образование льда, в результате промерзания рек и почво-грунтов, зимой определяют степень уменьшения речного стока, вплоть до его прекращения. Сделаны выводы о причинах прекращения стока реки. Температурные факторы определяют потери на испарение с водосбора реки, которые становятся наибольшими в засушливый период и, являясь тем самым отрицательным фактором для реки Курумка, существенно влияют на интенсивность уменьшения речного стока во времени. Большую роль при этом играет предшествующее засухе увлажнение почвогрунтов, выпадение осадков меньше нормы, невысокое половодье, заболачивание, застройка береговой линии, застой воды после сброса ГЭС и процесс деградации начинается раньше.
Предложены пути решения проблемы деградации реки Курумка на территории поселка Волжский, так как разработка, внедрение и соблюдение законодательных мер в вопросах охраны окружающей среды являются приоритетными.
IV. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Владимиров А. М. Гидрологические расчеты: [Учеб. для вузов по спец. "Гидрология суши"] - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 364, [1] с. : ил.; 22 см.; ISBN 5-286-00435-0
Георгиевский В. Ю. Лавров С. А., Сперанская Н. А., Калюжный И. Л., Павлова В. Н. Влагозапасы и промерзание почв, испарение с почвы и водной поверхности при региональном изменении климата, С-П, 2011.
Голубая книга Самарской области: Редкие и охраняемые гидробиоценозы // Под редакцией Г.С. Розенберга и С.В. Саксонова. Самара: СамНЦ РАН. 2007. 200 с
Грачев В. А. «Глобальная экология», учебное пособие для студентов МГУ, Москва, 2019
Государственный водный кадастр. Водный кодекс РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ
Ежегодные государственные доклады «О состоянии и об охране окружающей среды в Самарской области», 2008-2020гг.
Калюжный И. Л., Лавров С. А. Гидрофизические процессы на водосборе Экспериментальные исследования и моделирование. С-П, 2012.
Кузнецов В. Н. Экология. М., Вентана-Граф, 2004
Кузнецова Р.С. Бассейн реки Сок: Общая характеристика притоков. Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти, 2014
Матвеев В.И., Горелов М.С. Памятники природы Куйбышевской области. Куйбышев, Куйбышевское книжное издательство, 1976.
Национальный ГОСТ РФ Грунты и их классификации. Москва, 2010.
Панфилова Л. В., Игошин Г. П., Врубель Е. М. Технология формирования экологической культуры школьников. Самара, НТЦ, 2005
Плечова З. Н. Школьный экологический словарь. Чебоксары, Клио, 1997.
Сперанская Н.А., Цыценко К.В. Изменения основных элементов влагооборота суши на Европейской части России, Государственный гидрологический институт, Россия, г. Санкт-Петербург, 2017.
Использованные сайты
http://pogoda-sv.ru/info/weather_seasons/ «Дневники наблюдений за погодой»
https://realnoevremya.ru/articles/197169-vodoohrannaya-zona-mozhno-li-stroit-domik-u-vody
https://studentopedia.ru/geografiya/pochvi-hozyajstva--pochvennij-pokrov--harakteristika-tipov-pochv---issledovaniya-pochv-hozyajstva.html "Почвы хозяйства"
http://gst24.org «Способы расчистки русла реки»
https://priroda.samregion.ru/
https://samadm.ru/media/news/15993/
https://kryaradm.ru/informatsiya-dlya-grazhdan/ekologiya-i-okhrana-okruzhayushchej-sredy
https://xn--80aefjkgfghv9a.xn--p1ai/
https://www.volzhkh.ru
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
А) Топографическая карта расположения водоёмов в п.г.т. Волжский
Б) Карта расположения двух дамб на реке Курумка в п.г.т. Волжский
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Дневник наблюдения за погодой на территории посёлка Волжский в июне 2020 года.
Дневник наблюдения за погодой на территории посёлка Волжский в июле 2020 года.
Дневник наблюдения за погодой на территории посёлка Волжский в августе 2020 года.
Дневник наблюдения за погодой на территории посёлка Волжский в июле 2021 года.
Дневник наблюдения за погодой на территории посёлка Волжский в июле 2021 года.
Дневник наблюдения за погодой на территории посёлка Волжский в августе 2021 года.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
Карто-схемысредних глубин промерзания почв, см, водность бассейна Волги.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
Методика химического исследования водоемов. Измерение ширины водоёма, профиля и прозрачности.
Для измерения ширины участка необходимо, встав на берегу напротив хорошо заметного предмета на другом берегу, отмерить под прямым углом вдоль берега 10 м, отметить точку вехой (0), еще раз отмерить такое же расстояние и от этой точки (Е) двигаться перпендикулярно середине участка до тех пор, пока точки 0 и Е не окажутся на одной линии. Ширина участка будет равна стороне треугольника.
Диск Секки для определения прозрачности воды в водоеме:
Обозначения: диск (из пенопласта) с черно-белыми секторами, снизу привязан камень, на веревке сделаны узелки с периодичностью 20 см для подсчета глубины.
Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Их можно разделить на три группы.
1 группа - ионы, составляющие основную часть природных вод:
катионы: K, Na, Ca, Mg; анионы: Cl, SO4, CO3, HCO3
2 группа - ионы, находящиеся в малых количествах в водах специального состава:
катионы: Ba, Pb, Zn, Cu, Mn, Fe, Fe, Al; анионы: Br, I, PO4
3 группа - ионы, находящиеся в загрязненных водах:
NO2, NO3, S, PO4 Химические методы анализа воды.
Анализ воды по химическому составу был проведен в полевых условиях, в нашем случае на уроках химии. В химической школьной лаборатории был использован следующий минимальный набор материалов: индикаторные бумажки, мерные колбы на 100 мл, дистиллированная вода, штативы для пробирок, набор необходимых химических реактивов, бюретки на 10 мл, фильтровальная бумага, весы.
Определение ионов железа
1. Двухвалентное железо дает с железосинеродистым калием синий осадок турбуленовой сини.
2. Трехвалентное железо дает с едкими щелочами NaOH, KaOH, NH4OH красно-бурый осадок Fe(OH)3, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах.
Определение катионов аммония
Соли кремниевой кислоты определяют наличие катионов аммония выпадением белого студенистого осадка (геля).
Определение растворенного в воде кислорода (по методу Винклера)
Сущность метода. Сначала к исследуемой пробе прибавляют раствор MnCl2 и затем раствор KI в щелочи, которая с MnCl2 дает осадок Mn(OH)2 - соединение почти бесцветное, быстроокисляющееся растворенным в воде кислородом до буро-коричневого Mn(OH)3. Эта реакция заканчивается, когда использован весь растворенный кислород (дается время для этого 10 минут). Затем добавляют соляную кислоту и в кислой среде Mn3+ окисляет два иона до свободного йода, а сам снова восстанавливается до Mn2+.
Выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия. Количество выделившегося свободного йода эквивалентно количеству растворенного кислорода. Поэтому по формуле легко высчитывается концентрация кислорода в воде.
Определение ионов Ca
Щавелевокислый аммоний осаждает кальций в виде CaC2O4. В пробирку с исследуемой водой прибавить 2-3 капли реактива щавелевого аммония. Ион кальция выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка, который растворим в сильных минеральных кислотах HCL, HNO3, но не растворимого в СН3СООН.
Жесткость воды
Это общая жесткость. Общая жесткость складывается из карбонатной и некарбонатной, или остаточной. Карбонатная жесткость в свою очередь делится на устранимую (временную), которая может быть удалена кипячением воды и неустранимую. Оставшиеся в растворе после кипячения соли обуславливают постоянную жесткость воды.