Экологическое состояние Комсомольского канала

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

Экологическое состояние Комсомольского канала

Сластёнова А.С. 1
1МОУ СОШ № 1 им. П.И. Николаенко, с Степное
Матюшина О.М. 1
1МОУ СОШ № 1 им. П.И. Николаенко, с Степное
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

Трудно переоценить хозяйственную, климатическую, эстетическую роль малых рек.

Речная сеть поддерживает подземные водоносные горизонты, которые служат основными питьевыми источниками.

Реки и родники, которым в России нет числа – это наше богатство, наше достояние. Это кусочек родной природы, о котором надо заботиться.

Но человеческое общество зачастую пренебрегает всеми законами логики и природы. Вредные вещества попадают в воды рек, родников, каналов со сточными водами с полей, свалок и являются ядами для ее обитателей. Попадают в организм с питьевой водой, после употребления зараженной рыбы, либо растений, при поливе которых используется загрязненная вода, вредные вещества вызывают отравления, болезни и более тяжелые последствия. Основные загрязнители поверхностных вод – нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения металлов (меди, цинка, железа, марганца), аммонийный и нитритный азот, а также пестициды.

Неужели все проходит для природы бесследно? В этом мы и решили разобраться.

Актуальность: Я решила провести исследование экологического состояния Комсомольского канала, протекающего по территории нашего населенного пункта. Выбранная тема актуальна, так как Степновский район - маловодный. В нашем населенном пункте протекает всего один канал - Комсомольский, на который оказывается высокая антропогенная нагрузка.

Цель работы: изучить экологическое состояние природных вод Комсомольского канала; формировать экологического сознания и экологическую культуру населения села Степное

Задачи:

1. Описать водный биотоп (участок канала Комсомольский, находящийся на территории с. Степное).

2. Выяснить, загрязнена ли вода в нем по её органолептическим свойствам.

3. Выявить наличие химических загрязнений в воде.

4. Провести социологический опрос населения села Степное «Ваш взгляд на экологическое состояние Комсомольского канала».

5. Составить памятку для жителей села.

Гипотеза: выброс бытового мусора, сточные и сельскохозяйственные стоки оказывают отрицательное влияние на состояние данного биотопа.

Объект исследования: пробы воды из Комсомольского канала, взятой в черте населенного пункта Степное Степновского муниципального округа.

1. Теоретическая часть

Общая характеристика Комсомольского канала.

1.1. Физико-географическая характеристика Комсомольского канала.

В нашем селе есть единственный канал, чьи воды питают все живое вокруг. Именно о нем я хотела бы рассказать.

Это Комсомольский канал. Он был построен в 1929 году и тянется с запада на восток по руслу высохшей реки Сухой Падины. Протяженность его 52 км (Приложение 1). Расход воды 2 м3/с. В 30-е года прошлого века на нем была построена Степновская платина, для обеспечения населения электроэнергией и для орошения близлежащих земель. За 89 лет существования канала его русло несколько раз переносили из-за постройки спортивного стадиона и детского сада [6].

1.2. Изучение водной и прибрежно-водной растительности.

Флора берегов канала богата и разнообразна, т.к. для их жизни имеются благоприятные условия: вода хорошо прогрета солнечными лучами, насыщенна кислородом и освещена солнцем. Почвы: темно-каштановые. Из древесных пород встречается вяз, ясень, шелковица, акация, ива белая; из кустарников – лох серебристый. Из травянистого покрова распространены осоки, камыш, тростник, рогоз.[2]

Хорошо развит моховой покров из влаголюбивых зеленых и сфагновых мхов. С южной стороны подступ к реке зарастает рогозом широколиственным и тростником обыкновенным (Приложение 2).

 

1.3. Животный мир Комсомольского канала.

На прибрежных цветущих растениях встречаются бабочки белянки, крапивницы. В пресных водах обитает много разнообразных насекомых – различные жуки и клопы, а ещё больше личинок тех насекомых, которые во взрослом состоянии живут в воздушной среде: стрекозы, ручейники. На поверхности водоема обитают водомерки. Можно в воде увидеть паука – серебрянку. Также встречаются брюхоногие моллюски (улитка степная пятнистая, улитка южная).

В нашем водоеме живут не только беспозвоночные животные, но и позвоночные.

В водах Комсомольского канала водится много рыбы: карась, окунь, пескарь. Из ракообразных обитает речной рак. Часто встречается болотная черепаха и водный уж.

Можно увидеть, если тихо посидеть, и услышать птиц, которые облюбовали себе хорошее местожительство. Это малая белая цапля и серая цапля, обыкновенная кукушка. К сожалению, осталось очень мало диких гусей, уток, чаек, которых раньше можно было встретить в больших количествах по берегам канала [2,4].

1.4. Методика исследования.

С помощью физических, химических, биологических исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в его изменении. Эти исследования дают понять, какие воздействия на водоемы являются неблагоприятными, и каким образом восстановить «здоровье» воды. В качестве исследования мы взяли воду из канала Комсомольский. При исследовании были соблюдены следующие правила: для получения максимально достоверного вывода брали три пробы воды, а результат рассчитывали по среднему значению; чем меньше времени проходит после отбора воды перед ее анализом, тем точнее результат; выполняли эксперименты, строго следуя методическим рекомендациям.

1.5. План исследования:

1. Сбор архивного и теоретического материала.

2. Исследования воды Комсомольского канала:

  • определение органолептических показателей;

  • кислотности;

  • содержание растворенного кислорода;

  • минерального состава.

3. Проведение социологического опроса населения.

2. Практическая часть

2.1 Органолептические характеристики воды.

Физические показатели качества воды являются важным для поддержания нормальных условий жизни обитателей водоемов, а также определяют пригодность воды для питьевых и хозяйственных нужд человека.

  1. Определение цветности воды.

При загрязнении водоема вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Цветность природной воды зависит от присутствия солей железа и других веществ. Качественную оценку цветности можно провести путем сравнивания ее с дистиллированной водой на фоне листа белой бумаги при боковом освещении [3].

Ход работы: В две колбы налили по 100 мл дистиллированной и исследуемой воды.Сравнили воду из канала с дистиллированной водой на фоне листа белой бумаги при боковом освещении.

Результаты наблюдений: вода из канала свело-желтого цвета.

  1. Определение прозрачности (мутности) воды.

Мутность – это показатель, характеризующий уменьшение прозрачности воды в связи с наличием неорганических и органических веществ и планктонных организмов. Прозрачность воды определяли двумя способами: измеряя высоту водяного столба и с помощью датчика турбидиметра цифровой лаборатории Точка роста (Приложение 3).

Способ 1. Определение прозрачности воды, измерением высоты водяного столба.

Ход работы: Наливаем воду в прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, подложив под цилиндр на расстоянии 4 см лист бумаги, на котором шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линий букв - 0,5 мм и сливаем воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден шрифт. Измеряем высоту столба оставшейся воды линейкой и выражаем степень прозрачности в сантиметрах.

Результаты наблюдений: Степень прозрачности исследуемой воды 18,5 см. Следовательно, исследуемая вода прозрачная.

Способ 2. Определение прозрачности воды с помощью датчика турбидиметра цифровой лаборатории Точка роста.

Ход работы: Подключить датчик турбидиметр (мутности раствора) к ноутбуку. Запустить программу измерений «Экологический мониторинг». Перед началом эксперимента в кювету налить дистиллированную воду и установить ее в датчик. Перелить часть исследуемой воды в кювету и поместить ее в датчик мутности. Наблюдения продолжать до тех пор, пока показания датчика не установятся на определенном значении или будут изменяться незначительно. [5].

Результаты наблюдений: вода из канала имеет мутность 0,62 мг/дм3, что соответствует норме для поверхностных и родниковых вод (Приложение 3).

3) Определение осадка.

О состоянии воды можно судить по осадку, в который выпадают взвешенные вещества: частицы глины, песка и т.д.

Ход работы: Чтобы исследовать осадок, набрали в мерный цилиндр 1 литр воды и дали отстояться в течении часа [3].

После отстаивания оценили следующие показатели:

Объем осадка- незначительный, заметный, большой.

Характер осадка- хлопьевидный, илистый, глинистый, песчаный.

Цвет осадка – серый, коричневый, бурый.

Результаты наблюдений: после отстаивания осадок практически незаметен.

4) Определение запаха воды.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органолептическом исследование характера и интенсивности запахов воды при 20 и 600С [3].

Ход работы: В чистую колбу объемом 100 мл налили исследуемую воду на 2/3 ее объема, прикрыли стеклом и осторожно взболтали. Сдвинув с колбы стекло, определили запах. Затем колбу нагрели на водяной бане до 60 градусов и также оценили запах. По таблицам (приложение 4) определили характер и интенсивность запаха.

Результаты наблюдений: вода имеет землистый запах; интенсивность запаха - 2 балла; при нагревании запах усиливается.

2.2. Определение кислотности (концентрации водородных ионов) в воде.

1) Измерение водородного показателя воды с помощью универсальной индикаторной бумаги.

Водородный показательрHможно определить с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой. Величина рHводы водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5.

С помощью данного исследования можно определить содержание ионов водорода в воде.

Ход работы: Пипеткой нанесли 2-3 капли иссле­дуемой воды на универсальную индикаторную бумагу, сравнили окраску еще сырого пятна с цветной шкалой.

Результаты наблюдений: индикаторная бумага окрасилась в светло-зеленый цвет, значит вода имеет нейтральную среду (рН=7) [1].

2) Измерение водородного показателя воды с помощью датчика рН цифровой лаборатории Точка роста.

Ход работы:

1. Электрод рН подготовить к работе. Снять защитный колпачок с электрода, при помощи промывалки и дистиллированной воды сполоснуть его нижнюю часть, после чего высушить бумагой.

2. Подключить датчик рН цифровой лаборатории «Экология» к ноутбуку.

3. В химический стакан поместить образец исследуемой воды. Опустить датчик рН в образец исследуемой воды и подождать 5-7 минут [5].

Результаты наблюдений: измерив величину pH исследуемой воды, получили результат 8,6. Следовательно, вода имеет слабощелочную среду.

2.3. Определение содержания растворенного кислорода в воде.

Растворенный кислород - важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоема, о возможности существования в нем живых организмов.

Ход работы: Отфильтровали пробу воды. К 10мл отфильтрованной воды добавили 0,5мл 30% серной кислоты и 1мл 0,001н раствора перманганата калия. Тщательно перемешали содержимое и оставили на 20 минут при t=20 градусов.

Оценка результатов:

Если раствор остался ярко-розовым, то содержание растворенного кислорода в воде можно считать = 1мг/л., если окраска раствора стала лилово-розовой, то 2мг/л., если слабо лилово-розовой, то 4мг/л., если бледно-лилово-розовой, то 6мг/л., если бледно-розовой, то 8мг/л., если желтой, то 16мг/л.

Результаты наблюдений: Окраска раствора стала бледно-розовой, значит содержание растворенного кислорода в воде 8 мг/л. В воде Комсомольского канала содержится достаточное количество кислорода [1].

2.4. Определение минерального состава воды.

Качественное определение главных примесей природной воды позволяет оценить экологическое благополучие водоемов: чем меньше примесей, тем лучше его состояние (Приложение 5).

  1. Обнаружение катионов в воде.

Обнаружение иона

Реагенты

Выполнение анализа

Вывод

1.Катионы железа

Роданид калия, гексацианоферрат калия

В одну пробирку с водой добавили раствор роданида калия, а в другую несколько капель гексацианоферрата калия.

Красный цвет не появился, значит ионы трехвалентного железа не присутствуют.

Синий цвет не появился, значит в воде не присутствуют ионы двухвалентного железа.

2.Катионы

Свинца

Дихромат калия

Уксусная кислота

В пробирку поместили 5 мл пробы воды, прибавили 3 капли уксусной кислоты и 3 капли дихромата калия.

Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100мг/л, помутнение- более 20 мг/л, опалесценция – 0,1 мг/л.

Желтый осадок не выпал, значит, ионов свинца в воде нет.

3.Катионы кальция и магния (жесткость воды)

Образец воды, кусочки хозяйственного мыла, колбы.

В две колбы наливаем дистиллированную и исследуемую воду по 100 мл. В каждую колбу кидаем кусочек мыла и сильно встряхиваем 3 минуты (Приложение 8).

В колбе с дистиллированной водой было обильное пенообразование, а в колбе с исследуемой речной водой пенообразование практически отсутствовало. Следовательно, исследуемая вода жесткая

2) Обнаружение анионов в воде.

Обнаружение иона

Реагенты

Выполнение анализа

Вывод

1.Сульфат- ионы

Хлорид бария Соляная кислота

К 10 мл пробы воды прилили 2-3 капли соляной кислоты и 0,5 мл раствора хлорида бария.

При концентрации сульфат – ионов более 10 мг/л выпадает осадок.

Если наблюдается опалесценция, то концентрация ионов более 1 мг/л

Выпал белый осадок, значит концентрация сульфат-ионов высокая.

2.Хлорид – ионы.

Нитрат серебра

(5г растворить в 95 мл воды), азотная кислота (1:4)

К 10 мл пробы воды добавили 3-4 капли азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг/л

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация более 10 мг/л, опалесценция –более 1 мг/л.

Образовался белый творожистый осадок. Концентрация ионов хлоравысокая.

3.Фосфат-ионы.

Нитрат серебра

(5г растворить в 95 мл воды)

К 10 мл пробы воды добпвили 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Желтый осадок выпадает при концентрации фосфат-ионов более 100 мг/л

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация более 10 мг/л, опалесценция –более 1 мг/л.

Увидели незначительную опалесценцию воды. Концентрация фосфат-ионов незначительная.

Выводы по результатам исследования.

По многим показателям (органолептическим, химическим) воду из Комсомольского канала можно считать загрязненной. Она светло-желтого цвета, слабомутная, имеет землистый запах, слабощелочную среду и загрязнена солями кальция, магния, сульфатами и хлоридами. Экологическое состояние канала вызывает опасение. Брать воду из него как питьевую нельзя, купаться опасно.

  1. Результаты социологического опроса населения села Степное.

Исследуя проблему экологического состояния Комсомольского канала, проведён социологический опрос населения села Степное, в котором приняло участие 50 респондентов. В ходе опроса жителям посёлка предлагалось ответить на следующие вопросы:

1. Интересуют ли вас проблемы загрязнения Комсомольского канала?

(да – 80%, нет – 20%);

2. Как изменилось экологическое состояние канала за последние 5 лет?

(улучшилось - 6%, ухудшилось – 66%, не изменилось – 28%);

3. Для каких хозяйственных нужд можно использовать воду канала?

(для полива огорода – 76%, для мытья и стирки – 0%, для приготовления пищи и питья – 0%, нельзя использовать – 24%);

4. Какова основная причины загрязнения данного водоема?

(хозяйственно-бытовое загрязнение – 28%, сельскохозяйственные загрязнение – 54%, другие – 18%);

5. Как вы считаете, кто должен решать проблему загрязнения канала в нашем селе?

(администрация села – 36%, жители – 10%, совместно – 54%);

6. Готовы ли вы принять участие в акциях по улучшению экологического состояния канала?

(да – 44%, нет – 16%, не знаю – 40%).

Анализ социологического опроса позволяет сделать вывод об обеспокоенности населения проблемой загрязнения канала и неблагополучии его экологического состояния. Но есть и такие, которые не задумывались о том, что в нашем населенном пункте существует такая экологическая проблема, либо не готовы участвовать в ее решении. Поэтому, необходимо формировать экологическое сознание и экологическую культуру населения села Степное.

  1. Заключение.

В ходе проведения исследований, предусмотренных данным проектом, получены следующие результаты:

  • по органолептическим показателям речная вода определяется

как слабомутная со стойким землистым запахом;

  • химический анализ воды из Комсомольского канала характеризует её как «грязную», т.к. содержание многих химических веществ превышает норму;

  • большинство опрошенных жителей обеспокоены проблемой загрязнения канала;

Вывод:

Вода в канале сильно загрязнена, т.к. в него сбрасываются неочищенные сточные воды из близлежащих домов, бытовые отходы населения, попадают нефтепродукты, с полей смываются ядохимикаты и минеральные удобрения.

  1. Рекомендации.

1. Отряду волонтеров продолжить работу по охране канала:

- осуществлять посадку деревьев для укрепления берегов канала;

- производить очистку берегов от мусора;

- проводить беседы с жителями посёлка и учащимися школы с целью привлечения их к проблемам охраны канала;

- обратиться в районную газету, с целью привлечения общественности к проблеме загрязнения данного водного объекта;

- принимать активное участие в районных экологических акциях по охране водоемов.

2. Обратиться в сельскую администрацию с просьбой решить вопросы, связанные с запретом вывоза бытового мусора на берега канала и сброса в него сточных вод; регулярно проводить углубление русла канала и очистку его от зарастания.

  1. Список литературы.

  1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. “Практикум по экологии”, М., АО МДС, 1996г.

  2. Вишнякова В.Ф и др. Экология Ставропольского края. - Ставрополь. 2000

  3. Кузнецов, В.Н. Экология - М., Вентана-Граф, 2004.

  4. Годзевич Б.Л. Физическая география Ставропольского края.- Ставрополь. «Сервисшкола». 2009.

  5. Лабораторные работы по экологии. Методические рекомендации. Z.LABS, 2022

  6. Интернет – ресурсы: http://karta.1777.ru/index2.php

http://ru.wikipedia.org/wiki/

7. Приложения

Приложение 1. Карта Степновского района

Приложение 2. Современное состояние Комсомольского канала.

Приложение 3. Определение прозрачности (мутности) воды

Сравнительная таблица мутности воды

Тип воды

Мутность, мг/л

Питьевая вода

0,02-0,5

Дистиллированная вода

0,02

Сточная вода

70-2000

Речная вода

0,05-10

Стоки бумажного производства

60-800

Приложение 4. Исследование запаха воды.

Характер запаха воды.

Характер запаха

Примерный род запаха

Ароматический

Огуречный, цветочный

Болотный

Илистый, тенистый

Гнилостный

Фекальный, сточной воды

Древесный

Мокрой щепы, древесной коры

Землистый

Прелый, свежевспаханной земли, глинистый

Плесневый

Затхлый, застойный

Рыбный

Рыбы, рыбьего жира

Сероводородный

Тухлых яиц

Травянистый

Скошенной травы, сена

Неопределенный

Не подходящий под предыдущие определения

Интенсивность запаха воды.

Балл

Интенсивность запаха

Качественная характеристика

0

Никакой

Отсутствие ощутимого запаха

1

Очень слабая

Запах, не поддающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории опытным исследователем.

2

Слабая

Запах, не привлекающей внимание потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание.

3

Заметная

Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением.

4

Отчетливая

Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья.

5

Очень сильная

Запах настолько сильный, что вода становится не пригодной для питья.

Приложение 5. Химическое исследование воды.

Определение жесткости воды

Определение содержания хлорид-, сульфат- и фосфат-ионов в воде.

Просмотров работы: 38