IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОЗЕР КИОВО И КРУГЛОЕ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Каждый год в реки и озера по всей России попадают тысячи тонн отходов с различных предприятий, смыв с автодорог, полей и т.д. Одним из сильнейших по действию и наиболее распространенным химическим загрязнением является загрязнение тяжелыми металлами. В водоемах загрязнители уничтожают многие виды растений и животных. Кроме того, они делают воду непригодной даже для технического использования.
Кроме антропогенного происходит и естественное загрязнение воды. Оно обусловлено как отмиранием живых организмов, так и прижизненным выделением ими органических веществ.
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек.озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно - выражение «вода - это жизнь». Но, даже понимая всю важность роли воды в жизни, человек все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим.
Озера Киово и Круглое являются живописными водными природными объектами на территории Московской области. Озеро Киово обладает статусом Заказника федерального значения. Оно было известно крупнейшей в Европе колонией речных чаек. Озеро Круглое входит в состав Памятника природы областного значения и известно не только своими живописными берегами, но и целебной водой. С каждым годом увеличивается антропогенная нагрузка на эти озера. Это приводит к необратимым изменениям их флоры и фауны. Поэтому проведение экологического мониторинга этих озер является очень актуальным.
Цель работы: провести комплексную оценку экологического состояния озера Киово и озера Круглое. Задачи: 1) изучить литературные источники, 2) изучить прибрежную зону, береговую и водную флору, выявить степень влияния на неё человека;
3) отбрать воду в озерах и сделать ее химический анализ для определения степени загрязнения ее тяжелыми металлами.
Методы исследования:1)изучение литературных источников; 2)наблюдение; 3)лабораторно-исследовательский.
Предмет исследования - экологическое состояние озера Киово и озера Круглое. Объект исследований: вода,флора и фауна озер Киово и Круглое.
Время проведения исследований: июль – сентябрь 2017 года.
2. Литературный обзор.
2.1. Озеро Киово.
Озеро Киово (варианты написания: Киёво, Кийово, по-старому - Кiово) расположено в Московской области, рядом со станцией Лобня Савеловской железной дороги, с восточной ее стороны (приложение 1). Площадь озера - 0,22 кв. км, средняя глубина - 1,5 м. Питание озера происходит за счёт атмосферных осадков, а также нескольких небольших ключей на дне озера (1). До середины 1990-х годов на озере гнездилась крупнейшая в Московской области, а по некоторым данным — и в Европе колония речных чаек (приложение 3).
По мнению ученых озеро ледникового происхождения. На озере есть плавучие острова, образованные сплетёнными корнями водных растений — «сплавины».Однако есть мнение, что оно искусственное, образовалось на месте земляного карьера, выкопанным по приказу графа Панина (2). Для науки колония чаек была открыта в 1926 году профессором П. М. Мантейфель. 24 сентября 1986 года Поставлением Госплана РСФСР № 199 данный природный объект отнесен к государственным памятникам природы республиканского значения и в настоящее время, ввиду того, что Российская Федерация является правоприемником РСФСР, обладает статусом ЗАКАЗНИКА федерального значения. С указанного момента статус объекта не изменялся.
В 1930-х годах орнитологи насчитывали на озере 6 тысяч чаек, в 1975-м там было уже 8200 гнёзд]. Максимальная численность пар чаек была достигнута в 1986 году — 45-50 тыс. пар (1). Уникальность этой колонии не только в её величине, но и в том, что располагалась она в черте города, окружена со всех сторон домами и находилась в непосредственной близости от Москвы. Киово – единственное озеро в Европе, где чайки так близко соседствуют с людьми.
2.2.Экологические проблемы озера Киово В 1990-е годы озеро Киово стало зарастать кустарником, прибрежные сплавины срослись с берегом, свободной воды становилось все меньше.
В 1996 году по данным Союза охраны птиц Росcии колония озерных чаек практически прекратила свое существование (3,4). Существуют различные версии, объясняющие исчезновение колонии птиц. Согласно одной из них, озеро просто не могло обеспечить питанием такое количество чаек, в результате чего они стали искать пищу на городской свалке (озеро находится в черте города Лобня). Птицы быстро приспособились к новому способу питания. Когда свалку закрыли, колония чаек начала резко сокращаться. Большое количество птиц просто мигрировало на другие водоёмы.Впрочем, существует и другая версия развития событий: одной из причин (или даже основной причиной) исчезновения колонии некоторые называют зарастание озера. Дело в том, что птицы гнездились на плавучих островах (сплавинах), которые начали постепенно сливаться с берегом, в результате чего гнезда чаек оказались доступны для кошек и крыс (5).
В 2009 году жители города Лобня приступили к активному возрождению колонии озёрных чаек в Киово (Киево). В настоящее время популяция чаек постепенно восстанавливается. Сейчас на озере и в его окрестностях обитают озёрные и сизые чайки, варакушки, утки, болотные европейские черепахи и многие другие виды животных и птиц (6).
Однако, Сейчас озеро Киово находится под угрозой уничтожения. Озеро довольно быстро заболачивается.По мнению экспертов: «В ближайшие пять лет мы можем столкнуться с тем, что озеро зарастает. На дне озера большое количество ила, и через пять-восемь лет оно превратится в болото»
Происходит зарастание кустарником мест гнездования чаек на сплавинах,
В озеро сливаются жидкие бытовые отходы из прилегающих жилых домов (из-за отсутствия канализации), что приводит к загрязнению озера и бурному росту водной растительности.
Происходит замусоривание прибрежной территории.
21 июня 2016 года состоялся круглый стол «Создание зон экологического туризма в городе Лобня» с участием зампреда Мособлдумы. На нем были обсуждены проблемы озера Киово и принято решение о создании парка радом с озером. Однако, парка рядом с озером в настоящее время пока не наблюдается.
2.3.Озеро Круглое. Озеро Круглое – озеро (приложение 4), расположенное в Дмитровском районе Московской области, вблизи населённых пунктов Рыбаки, Агафониха, Озерецкое и Мышецкое, окружено Клинско-Дмитровской грядой (Кли́нско-Дми́тровская гряда́ — часть Московской возвышенности, располагается в северной части Московской области, а также на крайнем юге Ярославской области.) (7).
18-е по размеру озеро Московского региона./ Площадь — 0,96 кв.км, наибольшая глубина 4,2 м. Можно предположить, что озеро когда-то формой соответствовало своему названию, или казалось таковым нашим далеким предкам. Озеру уже более 100 000 лет (8)
Озеро ледникового происхождения, с озером Долгое соединен рекой Мещериха, которая впадает в озеро Круглое, а потом вытекает из него (9). У рыбаков озеро славится крупным карпом и окунем. В озере обитают около 20 видов рыб. . В водоеме водится щука, плотва, окунь, карась. Иногда рыбакам попадется язь, линь. В зимнее время на озере занимаются сноукайтингом.
Вода в нем не только изумительно чистая, но и целебная, так как содержит радон.
С 1966 году Озера Круглое, Долгое, Нерское и их ближайшее окружение входят в состав Государственного природного заказника (10).
2.4. Экологические проблемы озера Круглое
Начиная с 2007 года на берегах озер Долгое и Круглое вырубаются леса под строительство элитных коттеджей и таунхаусов (приложение 5).
Появляются все новые и новые дома. Строители засыпают болота. Засыпано русло реки Мещериха, которая соединяет озера. Это может привести к обмелению озера. Погибает рыба. Из-за возведения коттеджного поселка озеро Круглое оказалось под угрозой. Живописные луга вокруг водоема превращаются в стройплощадку.
С 2007 года местные жители своими силами пытаются отстоять территорию природного заказника. И даже вмешательство Гослесфонда и Минэкологии результатов пока не принесло(11,12).
3. Экспериментальная часть
3.1. Методика проведения исследований В наших исследованиях мы проводили комплексную оценку двух озер – озеро Киово и озеро Круглое. Мы изучали прибрежную зону, береговую и водную флору, выявляли степень влияния на неё человека. 12сентября нами была отобрана вода а озерах для проведения химического анализа по определению содержания в ней тяжелых металлов. Вода с каждого озера отбиралась в две бутылки (приложение 6). Одна бутылка с каждого озера была отправлена на анализ в ФГБУ Центральное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В этой части воды на приборе спектрометр атомно-абсорбционный «Квант Z» методом РД 52.24.377-2008 было определено содержание следующих металлов медь, цинк, никель, свинец, хром общий, марганец суммарно. В другой части воды мы определяли водородный показатель на приборе – Преобразователь ионометрический И – 500.
Все исследования были проведены с июля по сентябрь 2017 года.
3.2. Результаты исследований
При визуальном сравнении двух озер нами было отмечено заростание в наибольшей степени прибрежной зоны озера Киово по сравнению с озером Круглое ивами, камышом, рогозом, осокой ( приложение 2).
Избыточная растительность крайне тягостно отражается на продуктивности водоема, делая его безрыбным, а это в свою очередь приводит к уменьшению кормовой базы чаек. Зарастание возможно только без надлежащего ухода за озером. Сотрудники Научно-информационного Центра кольцевания птиц Института проблем экологии и эволюции РАН считают, что наилучшим методом очистки озера от растительности – механическая очистка дна озера земснарядом. Менее эффективным, но менее дорогостоящим методом является запуск растительноядных рыб – белый амур.
Поверхность озера Киово зарастает ряской. На озере Круглое тоже отмечено наличие ряски, но в значительно меньшем степени.
Ряска представляет сбой многолетнее растение. В основном произрастает в стоячих водоемах. Это растение, с одной стороны, является любимым лакомством рыб. В его состав входит много белка, поэтому оно используется для подкормки животных. Человек употребляет ряску в пищу. Она добавляется в мясные и рыбные блюда в виде приправы.
С другой стороны, ряска в пруду является настоящим «тираном». Появление ряски является сочетанием биотического (ряска переносится от пруда к пруду растениями и животными) и абиотического ( появляется при условии, если в воде находится достаточное количество азота, то есть при отсутствии проточной воды и фосфора - попадание мусора, сток технических вод) факторов.
Часто растения располагаются в несколько слоев друг над другом, от чего свет и кислород не проникают в водоем. Это является причиной потери тепла (до 30%), уменьшению выделения кислорода, а следовательно, усиления его поглощения. Т.О., в водоемах покрытых ряской, постоянно существует угроза кислородного голодания. Любой способ борьбы с ряской будет не эффективен, если не будет прекращено поступление сточных вод или если не будет свободного доступа воздуха в водоем (13).
Озеро Киово находится непосредственно в черте города. В воде скопилось много мусора ( бутылки, пакеты), который ухудшае состояние воды. На территории, прилегающей к озеру Киово, регулярно проводятся субботники по расчистки территории. Однако данных мер явно недостаточно. На территории озера необходимо поставить мусорные контейнеры.
Химический анализ воды двух озер показал, что значание рН озера Круглое и озера Киово не превышает ПДК ( 6,5 – 8,5 )и соответственно составляет 6,5 и 6,8.
По данным химического анализа воды, проведенным ФГБУ Центральное УГМС ,содержание тяжелых металлов таких, как медь, цинк, никель, свинец, хром в озерах Круглое и Киово и марганца в озере Круглое не превышает ПДК этих веществ в природных водоемах.
Содержание марганца в воде озера Киово превысило ПДК на 72%. В соответствии с российскими санитарными нормами уровень предельно-допустимого содержания марганца в воде хозяйственно-питьевого назначения не должен превышать 0,1 мг/л, в наших же исследованиях содержание марганца составило 0, 172 мг/л.
Марганец крайне токсичный элемент, оказывающий губительное воздействие на нервную и кровеносную системы. Избыток металла может проникать в почки, железы внутренней секреции, тонкий кишечник, кости, головной мозг и провоцировать нарушение работы эндокринной системы, поджелудочной железы, а также увеличивать риски развития онкологических заболеваний и болезни Паркинсона. Клиническое проявление хронического отравления марганцем может иметь легочную и неврологическую формы.
Природный марганец поступает в поверхностные воды в процессе выщелачивания минералов, включающих марганец (манганитов, пиролюзитов и прочих), а также в результате разложения растений и водных организмов. В водоемы соединения марганца попадают со сточными водами предприятий химической промышленности и металлургических заводов. Существует множество факторов, влияющих на уровень свободного марганца в растворе – присутствие фотосинтезирующих организмов, связь озер и рек с водохранилищами, разложение биомассы (мертвые растения и организмы), аэробные условия. В общей сложности процессы очистки воды заключаются в окислении двухвалентного марганца до трех-, четырехвалентного. После этого происходит реакция четырехвалентного марганца с кислородом или другим веществом, с которым образуется нерастворимый осадок. А осадок уже фильтруется механическим способом (14).
Содержание тяжелых металлов в водах озер Круглое и Киово, в мг/л
|
Объект |
медь |
цинк |
никель |
свинец |
хром |
марганец |
|
ПДК(17) |
1,0 |
1,0 |
0,1 |
0,03 |
0,05-0,5 |
0,1 |
|
Озеро Круглое |
0,0024 |
0,014 |
Менее 0,005 |
Менее 0,002 |
Менее 0,001 |
0,0475 |
|
Озеро Киово |
0,0025 |
0,015 |
Менее 0,005 |
Менее 0,001 |
Менее 0,001 |
0,1725 |
Таким образом, в наших исследованиях отмечено зарастание камышом, рогозом, осокой берегов и поверхности воды ряской озер Круглое и Киово, однако озеро Киово зарастает в большей степени, чем озеро Круглое. Значение рН обоих озер не превышает ПДК по этому показателю. Содержание тяжелых металлов в водах озер и содержание марганца в воде озера Крулое не превышает ПДК по этим металлам в природных водах. Содержание марганца в воде озера Киово превысило ПДК этого элемента на 72%.
4. Выводы
В наших исследованиях отмечено зарастание камышом, рогозом, осокой берегов и поверхности воды ряской озер Круглое и Киово, однако озеро Киово зарастает в большей степени, чем озеро Круглое.
Значение рН обоих озер не превышает ПДК по этому показателю.
Содержание тяжелых металлов таких ,как медь, свинец, цинк, никель, хром в водах обоих озер и содержание марганца в воде озера Крулое не превышает ПДК по этим металлам в природных водах.
Содержание марганца в воде озера Киово превысило ПДК этого элемента на 72%.
5. Источники
http://kievo.ru/ozerokiovo
http://sirin-from-shrm.livejournal.com/165080.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/Киёво_(озеро)
kiovo.ru
https://lookmytrips.com/56ef0919ff936733050373b7/ozero-kiovo-ff9367
http://archivarius-lobnya.ru/culture/literature/notepad-of-journalist/2017-01-25-kraevedcheskie-zarisovki-ozero-kiovo/
https://ru.wikipedia.org/wiki/Круглое_(озеро,_Дмитровский_район)
http://fb.ru/article/152292/dmitrovskiy-rayon-ozero-krugloe
http://www.strannik-sergey.ru/2011/2/2011-25-26-Klyazma-Krugloe/2011-06-26-Krugloe
http://www.dmitrov.su/articles/all/10/1051/
https://www.change.org/p/спасем-озеро-круглое-остановим-незаконную-стройку-сохраним-подмосковные-озёра
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2655178
http://www.activestudy.info/prudovaya-rastitelnost/ © Зооинженерный факультет МСХА
https://geobur.ru/articals/marganec/
6.Приложение.
Приложение 1. Озеро Киово
Приложение 2. Зарастание озера Киово
Приложение 3. Озерная чайка и ее птенец
Приложение 4. Озеро Круглое
Приложение 5. Коттеджный поселок на озере Круглое
Приложение 6. Отбор проб воды
Озеро Круглое
Озеро Киово