IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА НА ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ (НА ПРИМЕРЕ ВОДОЕМОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В Х. СОВЕТСКИЙ РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Прокопенко Т.В. 1

---

1

Пышненко Л.И. 1

---

1

Работа в формате PDF

20.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Как известно, экологические проблемы на современном этапе развития человеческого общества носят глобальный характер. Не случайно 5 января 2016 года В.В. Путин подписал Указ о проведении в 2017 году в Российской Федерации Года экологии. Среди множества экологических проблем, стоящих перед современным обществом, проблема сохранения чистой воды является очень актуальной.

Вода – одно из главных богатств на Земле. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. А такая угроза существует.

Без воды невозможно существование самой жизни. Вода - носитель механической и тепловой энергии играет важнейшую роль в обмене веществом и энергией между геосферами и географическими районами Земли. Один из основоположников геохимии, В.И. Вернадский, писал: "Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества - минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не заключало. Все земное вещество - под влиянием свойственных воде частных сил, ее парообразного состояния, ее вездесущности в верхней части планеты - ею проникнуто и охвачено" [2].

В процессе деятельности человек потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды.

Несмотря на все большее внимание, уделяемое проблеме сохранения и очистки пресных вод от загрязнения, загрязненность многих водоемов недопустимо велика. В современном обществе существует мнение, что речные системы обладают безграничной способностью к самоочищению и ежегодному возобновлению в процессе влагооборота. Однако, как показывает практика, нерациональное, неконтролируемое использование поверхностных вод приводит к истощению и ухудшению качества воды.

Наш искусственный водоем – пруд, расположенный в х. Советский, является местом отдыха не только местных жителей, но приезжих отдыхающих. Это одно из любимых мест для рыбаков. Популярность пруда обусловлена его удобным месторасположением. Он находится близко к дороге и не далеко от города. Летом во время купального сезона там съезжается большое количество народа. Очень жаль, что люди забирают с собой не все вещи которые приносят с собой из дома. В результате чего на берегу скапливается большое количество мусора. Это и пустые бутылки, полиэтиленовые пакеты, одноразовая посуда и многое другое. Постепенно береговая часть превращается в свалку.

В связи с этим становится актуальным вопрос о реально испытываемой водными объектами внешней нагрузке в условиях антропогенного воздействия хозяйственной и иной деятельности человечества.

Целью моего исследования сталоизучение антропогенного влияния на водные объекты, расположенные в х. Советский.

В связи с этим я поставила следующие задачи:

- изучить литературу по данному аспекту исследования;

- определить степень загрязненности водоемов;

- описать причины загрязнения водоемов;

- доказать необходимость бережного отношения к воде;

- выявить отношение взрослых и детей к данной проблеме.

Объект исследования: водные объекты, расположенные в х. Советский.

Предмет исследования: антропогенная нагрузка на водные объекты, расположенные в х. Советский.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: анализ литературных источников, исследование территории, беседа с сотрудниками АдыгНИИСХ, опрос, анкетирование.

Практическая значимость работы заключается в том, что данный материал пополнит краеведческие сведения о водных объектах исследуемого района.

По структуре данная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений.

1. Географическое положение исследуемых объектов.

Исследуемые нами объекты расположены в 12 км. севернее города Майкопа в х. Советский. Рельеф территории равнинный. Он формировался под воздействием эрозийно-тектонических процессов. Климат умерено-континентальный. Х. Советский расположен на Закубанской наклонной терассированной равнине, в долине реки Псенафа.

Псенафа - степная река; протекает по территориям Краснодарского края и республики Адыгея. Переводится с адыгейского, как «открытая вода» (где псе – «вода», «река»; нафэ – «открытый»). Длина реки составляет 101 км. По данным государственного водного реестра России относится к Кубанскому бассейновому округу. Площадь водосборного бассейна 460 км². Питание дождевое, снеговое, частично родниковое. В отдельные годы бывают паводки. Русло спрямлено.

Растительность разнообразна. Встречаются представители степей и лесов. Не распаханные участки заселены пыреем, тимофеевкой, тысячелистником, подорожником, никой душистой, шалфеем, девясилом, донником. Кустарники - бузина, калина, крушина ломкая, ежевика сизая. Пойменные леса вдоль реки Псенафа имеют древостой из тополя белого (белолистка), ясеня, ивы козьей, вербы, лиан ломоноса виноградолистного хмеля обыкновенного.

Благодаря теплому климату и богатой растительности животный мир разнообразен. Наиболее распространены млекопитающие [1].

2. Антропогенная нагрузка на водные объекты

Вода – основа жизни всех живых организмов на Земле, одно из главных богатств. Издавна человек селился рядом с водоёмом. Там, где есть вода – есть жизнь. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 2-х литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для мытья, приготовления пищи и так далее.

В последние годы экологи всех стран бьют тревогу. Из-за небрежного отношения человека к водным ресурсам на Земле происходят большие изменения вредные для здоровья человека, приводящие к гибели животных и растений.

Наше государство старается охранять водные ресурсы. Действуют законы, которые предписывают гражданам нашей страны правила обращения с водными ресурсами и использования воды в технических целях, чтобы сохранить её в чистом виде для будущих поколений людей, для растений и животных. Но встречаются нарушители законов, которые не думают не только о других людях, даже и о собственном здоровье.

Очень часто люди бросают в водоёмы мусор, не понимая, что совершают страшное зло. Под водой оказываются разбитые бутылки, консервные банки с острыми краями и многое-многое другое. Представьте, как это опасно для людей, купающихся в водоёме, а особенно для тех, кто ныряет.

Учёные подсчитали, что каждый год во всём мире в водоёмы попадает столько вредных веществ, что ими можно было бы заполнить 10 тысяч товарных поездов.

В России в среднем на одного жителя расходуют 400 л воды в сутки. Это - неэкономное расходование. С самой тоненькой струйкой из неисправного крана в сутки вытекает 150 л воды.

Важнейший источник загрязнения - животноводство. Животноводческий комплекс в 3,5 тыс. голов загрязняет среду, как город с населением 350 тыс. человек. Соответственно один гражданин загрязняет среду в 3,5 раза меньше, чем одна корова.

Надо еще учесть, что отходы животноводческих комплексов гораздо опаснее бытовых, так как в них могут развиваться гельминты и микроорганизмы, вызывающие острые и хронические энтериты, бактериоз, туберкулез и другие тяжелые заболевания. Очевидно, что попадание неочищенных стоков животноводческих комплексов в поверхностные и подземные воды нужно полностью исключить.

Следующий источник загрязнения – промышленные предприятия, в результате деятельности которых в воду попадают промышленные стоки.

Кроме того, свалки бытового мусора и отходов, которые занимают большие площади. В составе мусора могут оказаться ядовитые вещества, тяжелые металлы, химические соединения, которые растворяются в дождевых и снеговых водах и затем попадают в водоемы и грунтовые воды [3].

3. Характеристика объектов и результаты исследования

В 1971-1974 годах на реке Псынафа от п. Северный до п. Подгорный были выкопаны пруды для орошения пастбищных лугов. В связи с уменьшением поголовья крупного рогатого скота, пруды утратили свое значение. Пруды в поселках Северный и Подгорный подверглись естественному процессу эвтрофикации и сейчас покрыты рогозом. Пруд Копань и река, расположенные в х. Советский, до сих пор привлекают рыбаков и отдыхающих на свои берега.

Обучающимися школы на протяжении ряда лет ведется наблюдение за данными водоемами, проводятся визуальные осмотры, в ходе которых на берегах водоемов обнаруживаются следы кострищ, бытовой мусор (в частности пластиковые бутылки, полиэтиленовые пакеты, консервные банки и др.). Кроме того, нередко можно увидеть, как на берегу пруда моют машины, в следствие чего в воду попадает мазут, образуются масляные пятна на поверхности водоема. Очень часто можно наблюдать выпас крупного рогатого скота на берегах пруда, что также увеличивает степень загрязненности водоемов. Ежегодно нами проводится очистка берегов от мусора, оставленного отдыхающими.

В 2010 году данный пруд был взят в аренду с целью разведения рыбы, проведена очистка водоема от рогоза и ряски, берегов от мусора. Но и сейчас можно наблюдать оставленный рыбаками мусор как на берегу, так и в самом водоеме. Ситуацию также усугубляет расположенная вдоль берега дорога. И нередко можно наблюдать, как из окна машины вылетает пластиковая бутылка или обертка от конфет, чипсов и пр., а иногда и целые пакеты с мусором.

Для более детального изучения степени загрязненности водоемов нами был проведен ряд исследований.

Чтобы научиться проводить анализ воды, отбирать её пробы мы познакомились с методическими пособиями по определению физико-химических свойств воды, методиками биологической оценки загрязнения водоема и другими. [4]

В ходе изучения водоемов нами были проведены следующие исследования:

Определены биометрические параметры пруда.

Исследование органолептических показателей качества воды

При проведении данного исследования использовали разовый отбор проб воды. Для этого приготовили прозрачные полиэтиленовые бутыли, с завинчивающимися пробками. Посуду тщательно вымыли моющими средствами, многократно ополоснули водой из крана, дистиллированной водой, а перед отбором – водой из места взятия пробы. Бутыли, наполненные пробой, мы пронумеровали и записали в журнал отбора проб. [5]

Химический анализ воды

Определение щелочности или кислотности воды. Оптимальной для развития водных форм жизни считается рН 5,5-8,5. В питьевых и хозяйственно-бытовых водах рН обычно колеблется в пределах 6,0- 8,5. ГОСТ 2874-82 нормирует для воды водопроводов, имеющих устройства для её обработки рН в пределах 6,0-9,0.

Проще всего определить кислотность среды с помощью универсальной индикаторной бумаги. Для этого мы полоску бумажки пинцетом на короткое время погружали в пробу воды и тут же сравнивают полученную окраску со шкалой, прилагаемой к набору. Данный способ позволяет определить рН с точностью до единицы. Надо только учесть, что из-за происходящих в воде химических и биологических процессов и потерь углекислоты рН может быстро изменяться, и этот показатель следует измерять сразу после отбора пробы.

Вода в исследуемых водоемах оказалась слабокислой. Кислотность обусловлена разложением органических веществ, приводящим к поступлению в воду CO₂.

Определение хлорид-ионов. К исследуемым образцам добавили несколько капель раствора нитрата серебра. Помутнение свидетельствует о наличии хлорид-ионов.

Определение ионов железа. К исследуемым образцам добавляли 1-2 мл азотной кислоты, добавляли 5 мл роданида калия. В присутствии ионов железа появляется слабая оранжево-красная окраска.

По результатам проведенного нами исследования, мы определили, что водоемы находятся в удовлетворительном состоянии. На пруд воздействуют антропогенные факторы, способные вызвать изменение экологии водоёма.

Вместе с обследованием территории водоемов нами был проведен опрос учеников и педагогов нашей школы по изучению отношения к загрязнению водных объектов. В опросе (Приложение 1) участвовало 56 человек: 46 детей и 11 взрослых. Проанализировав ответы учеников и педагогов, мы сделали вывод, что взрослые и большинство учащихся осознают опасность загрязнения воды для жизни человека и необходимость бережного отношения к главному богатству Земли. Вместе мы составили правила бережного отношения к воде (Приложение 2) и распространили их среди обучающихся школы.

Также нами были разработаны следующие рекомендации по восстановлению данных территорий:

провести очистку пруда и реки и их прибрежных территории;

сделать ограждения, оборудовать пляж специальными постройками (раздевалки, туалет, контейнер для мусора);

запретить производить мойку автотранспортных средств и других механизмов в водных объектах и на их берегах;

издать постановление о наложении штрафов на граждан, чья деятельность ведет к загрязнению окружающей среды.

Заключение

В связи с ростом потребления и антропогенными загрязнениями, вода становится на Земле самым дефицитным минеральным сырьем. Необходимо понимать, что запасы воды (особенно пресной) на планете не бесконечны. Таким образом, влияние антропогенных факторов, независимо от того, к каким (прямым или косвенным) воздействиям они относятся. Эти факторы в той или иной мере связаны с социально-экономическими проблемами, так как, в отличие от далекого прошлого, влияние человеческой деятельности на природу утратило локальный характер и приобрело глобальное значение. И только человек может предпринять все меры для того, чтобы сохранить природу для себя и своих потомков.

Список использованной литературы

Нагалевский Ю.Я., Чистяков В.И. Физическая география Краснодарского края: учебное пособие – Краснодар «Северный Кавказ», 2001

Розанов С.И. Общая экология: Учебник для технических направлений и специальностей. – Спб.: Издательство «Лань», 2005

Чернова Н. М. и др. Основы экологии. Учеб.для 9 кл. общеобразов. учреждений. - М: «Просвещение», 1997

Под редакцией О. М. Бокриса. Химия окружающей среды. Москва «Химия», 1982г, стр. 21.

Под редакцией Лидина А. А. «Химия. Справочник школьника и студента». Москва «Дрофа», 1999 г, стр. 315

Приложение 1

Вопросы:

№ 1. Опасно ли загрязнение воды для человека?

№ 2. Знаете ли вы способы очистки воды?

№ 3. Пользуетесь ли вы дома способами очистки воды?

№ 4. Должен ли каждый человек беречь воду?

Приложение 2

Примечание: оборотная сторона листовки взята в Интернет. Автор: Щекатурова Татьяна. www.ulyanovskmenu.ru

Приложение № 3

Исследование органолептических показателей воды

Определение температуры воды. Для определения температуры воды мы опускали термометр под воду, через 3-5 минут, не вынимая его из воды, мы определяли температуру. Исследования проводились 17 марта 2016 г. Температура воздуха в момент измерений составляла +14⁰С.

Цветность воды определяют качественно путём сравнения окраски профильтрованной воды (в количестве не менее 40мл) с окраской равного объёма дистиллированной воды. Цилиндры с пробою рассматривают над белым листом бумаги, характеризуя исследуемую воду как «бесцветная», «слабо – жёлтая», «буроватая» и т.д.

Запах воды определяется при обычной температуре и при нагревании до 60 С. Качественно запах характеризуют как «хлорный», землистый», «болотный», «нефтяной», «ароматический», «неопределенный» и т.д.. Количественно запах оценивают по пятибалльной системе. При определении запаха воды руки и платье не должны иметь посторонних запахов (духов и прочее), воздух помещения должен быть чистым.

Колбу емкостью 150-200 мл наполнили на 2/3 исследуемой водой. Закрыли часовым стеклом, ее интенсивно встряхнули и затем, быстро открыв, определили запах. Запах воды болотный. Запах отчетливый, обращающий внимание и делающий воду неприятной для питья. Мы оценили запах воды в 4 балла.

Вкус воды определяется только при уверенности, что она безопасна (отсутствуют ядовитые вещества и бактериальное загрязнение). Полость рта ополаскивают 10 мл исследуемой воды, не проглатывая ее, и определяют вкус, который характеризуют как «солоноватый», «горький», «кислый», «сладкий». Привкус может быть «рыбный», «металлический», «неопределенный» и т. д. Интенсивность привкуса также оценивается в баллах.

Несмотря на землистый запах и очень неприятный внешний вид, мы все-таки рискнули попробовать на вкус воду, предварительно отстояв ее. Затем профильтровали и, попробовав на вкус, выяснили, что он «металлический».

Прозрачность определяют обычно по печатному шрифту Снеллена. Исследуемую воду взболтали и доверху налили в бесцветный цилиндр, разделенный по высоте на сантиметры. Дно цилиндра должно быть гладким. Под цилиндр на расстоянии 4 сантиметра от его дна помещают шрифт Снеллена и пытаются различить буквы через столб воды. Сначала шрифт прочесть не удалось, поэтому воду медленно выпустили через тубус в чашку до тех пор, пока буквы не стали ясно видны. Высота столба воды в сантиметрах указывает на степень её прозрачности.

Пенистость.Пенистостью считается способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствия таких веществ, как детергенты (поверхностно-активные вещества) природного и искусственного происхождения и др. Пенистость определяют, в основном, при анализе сточных и загрязненных природных вод.