V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение экологического состояния озера Подпесочного города Урюпинска Волгоградской области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Чеченев Л.А. 1Павленко А.С. 1

---

1МАОУ "СШ№8"

Рузаева И.В. 1Ларкина В.И. 1

---

1МАОУ"СШ№8"

Работа в формате PDF

2.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Урюпинский район расположен в северо-западной части Волгоградской области в 360 км от г. Волгограда. На западе и севере район граничит в Воронежской областью, на востоке – с Новониколаевским, на юго-западе – с Нехаевским районами области.

Река Хопер делит район на 2 части: западную – гористую и восточную – низменную. На левом берегу Хопра раскинулся удивительный город Урюпинск. В долине Хопра множество озер и стариц. Одно из красивых озеро Подпесочное. Это озеро на физических картах не изображено и описания этого озера, нет ни в каких источниках информации.

Летом на озере отдыхают горожане и гости нашего города. Круглый год здесь можно встретить рыболовов. Здесь водятся рыбы - сом, щука, лещ, окунь, карась, судак, язь, плотва. А какое приволье здесь для водоплавающей дичи! Вольно и свободно чувствуют себя в этом уютном и тихом месте утки, бекасы, кулички, гуси, журавли, лебеди, вальдшнепы. Зимой на озере устраиваются лыжные соревнования и катки. Но постепенно озеро мелеет и заболачивается.

Цель работы:

Изучить экологическое состояние озера Подпесочное.

Задачи:

1.Провести анализ воды озера Подпесочное.

2.Выявить факторы, влияющие на изменение состояния воды в озере

3.Используя космические снимки провести оценку степени трансформации озера Подпесочное.

Степень изученности проблемы

Об озере Подпесочное мы не встретили в литературных источниках никакой информации.

Нет данных о происхождении и истории озера, его размерах, показателях качества воды в озере.

Объект исследования: озеро Подпесочное.

Предмет исследования:поверхностные воды озера Подпесочного.

Гипотеза: человек причастен к медленному погибанию данного озера

Актуальность работы

Тема данного проекта является актуальным для всех жителей нашего города. Рядом с озером находятся жилые постройки, поэтому берег озера стал любимым местом отдыха не только местных жителей, горожан, но и гостей нашего города. Озеро активно используется жителями для купания, для полива, для ловли рыбы. Но в последнее время состояние водоёма изменилось. Вода в нем уже в начале лета становится зеленой от скопления мелких водорослей, у берегов образуется пена. Среди населения бытует мнение о том, что вода в водоеме не пригодна для купания. Она даже может быть очагом инфекционных заболеваний. Данный водоём не является источником питьевой воды. Но здесь купаются жители, ловят рыбу, которая может быть небезопасной при употреблении в пищу. Водоем из места отдыха может превратиться в источник экологической опасности для жителей нашего города. Изучить геоэкологическое состояние водоема нам поможет выполнение работы.

Практическая значимость данной работы состоит в возможности использования данного материала в школьном курсе биологии и химии, на классных часах.

Место исследования– озеро Подпесочное в городе Урюпинск Волгоградской области

Время исследования – август - октябрь 2017 года

Физико-географическая характеристика района

Урюпинский район расположен в северо-западной части Волгоградской области в 360 км от г. Волгограда. На западе и севере район граничит с Воронежской областью, на востоке — с Новониколаевским, на юго-востоке — с Новоаннинским и Алексеевским, на юго-западе — с Нехаевским районами области.

Река Хопер делит район на 2 части: западную – гористую и восточную – низменную. На левом берегу Хопра раскинулся удивительный город Урюпинск. В долине Хопра множество озер и стариц. Одно из красивых озеро Подпесочное. Тип озерной котловины - озеро – старица, старое русло Хопра. Озеро Подпесочное расположено в северо- западной части города. Имеет вытянутое строение. В озеро впадает одна речка Ольшанка. Озеро Подпесочное через ручей связано с Хопром. Вода в озере пресная. На дне озера есть ключи которые питают озеро, также у озера питание осадками. Во время весеннего разлива вода из Хора заходит в озеро. Это озеро на физических картах не изображено, и описание этого озера нет ни в каких источниках информации. Но озеро имеет большое рекреационное значение для города Урюпинска. Приложение №8 Песчаный берег и дно, глубины- средние. Довольно много отмелей, поросших водорослями и коряжников. Круглый год озеро привлекает рыболовов.Здесь водятся различные рыбы - сом, щука, лещ, окунь, карась, судак, язь, плотва. А какое приволье здесь для водоплавающей дичи! Вольно и свободно чувствуют себя в этом уютном и тихом месте утки, бекасы, кулички, гуси, журавли, лебеди, вальдшнепы. Зимой на озере устраиваются лыжные соревнования и катки.

Для оценки степени трансформации озера Подпесочное мы использовали космические снимки, в том числе и имеющиеся в открытом доступе в сети Интернет. Для этого изучили материалы за период 1984-2016 гг. (1) (2) Приложение№2,3,4

II. Методика исследования

I.Описание озера Подпесочное

Органолептические наблюдения — это метод наблюдения состояния водного объекта путем его непосредственного осмотра. При органолептических наблюдениях мы особое внимание обращали на явления, необычные для данного водоема и часто свидетельствующие о его загрязнении: гибель рыбы и других водных организмов, растений, выделение пузырьков газа из донных отложений, появление повышенной мутности, посторонних окрасок, запаха, цветения воды, и пр.

II. Мы взяли пробы воды из озера Подпесочное.

1. Определение прозрачности воды с помощью шрифта Снеллина (3)

— Исследуемую воду взболтали и налили в цилиндрический сосуд с прозрачным дном, который имеет тубус для выпуска воды.

— Сосуд с водой поместили на печатный шрифт Снеллина № 1 и смотрели сверху вниз через столб воды.

— С помощью тубуса осторожно выпустили воду, пока не будет отчетливо различаться шрифт.

Определение прозрачности этим способом провели быстро, пока не осели взвешенные частицы. Оценку прозрачности дали в сантиметрах высоты водного столба.

2. Определение цвета воды. Для качественной характеристики исследуемую воду налили в бесцветный цилиндр в количестве не менее 40 мл. Опустили в цилиндр с водой лист белой бумаги.

3. Определение запаха воды и его интенсивность. При определении запаха воды мы оценивали его качественные характеристики и интенсивность.

— Исследуемую воду налили в широкогорлую колбу в количестве 150—200 мл

— Закрыли колбу часовым стеклом, нагрели воду до температуры 40—50 градусов.

— После этого сняли стекло и с помощью обоняния определите характер запаха.

В случае попадания в воду инородных веществ она может

пахнуть бензином, мазутом, хлором, навозом и т.д.

— Оценку интенсивности запаха провели качественной оценкой по пятибалльной шкале (табл. 1).

Таблица 1

Оценка интенсивности запаха

4. Определение вкуса воды.

Пробовать загрязненную природную воду (если она не родниковая) не рекомендуется. Если возникнут сомнения, то воду нужно прокипятить в течение 5 минут, охладите до температуры 13—20 градусов и затем пробовать на вкус.

Вкус воды определяли при температуре 13—20 градусов. Набрали воду в рот маленькими порциями, подержали несколько секунд и определите вкус, не проглатывая ее. Характер вкуса определяется произвольно: соленая; горькая; кислая; с хлорным, металлическим или иным привкусом; безвкусная или с приятным для питья вкусом.

Оценка интенсивности вкуса дается по пятибалльной шкале

(табл. 2).

Таблица 2

Оценка интенсивности вкуса

Питьевая вода должна быть безвкусной или приятной на вкус.

5. Определение наличия осадка. Мы определили , образуется ли осадок после суточного отстаивания воды в трехлитровом сосуде. Если осадок образуется, он может быть хлопьевидным слизистым, хлопьевидным желтовато-коричневым, плотным белым (желтоватым), плотным бурым (коричневым), сероватым, в виде песка, глины или растительных остатков.

6. Определение наличия растворенных солей. Мы подготовили два чистых и обезжиренных предметных стекла. На одно нанесли несколько

капель исследуемой воды, на другое — дистиллированной. Выпарили

воду со стекол и сравнили их. Белый налет указывает на наличие солей:

чем он больше, тем больше солей было растворено в воде.

Полученные результаты занесли в таблицу 3.

7.Биоиндикация Различные виды живых существ показывают, чем загрязнена окружающая среда. Какой бы совершенной ни была современная аппаратура, она не может сравниться с «живыми приборами», ре­агирующими на те или иные изменения, отражающие воздействие всего комплекса факторов, включая сложные соединения различ­ных ингредиентов.

Бурное развитие сине-зеленых водорослей - хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединениями.

Лучший индикатор опасных загрязнений - прибрежное обраста­ние, располагающееся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоемах эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют бу­роватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хло­пьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышении общей минерализации обрастания приобретают сине-зе­леный цвет, так как состоят в основном из сине-зеленых водорослей. При плохой очистке фекально-бытовых сточных вод обрастания бы­вают белыми или сероватыми. Как правило, они состоят из прикреп­ленных инфузорий (сувойки, кархезиум и др.). Стоки с избытками сер­нистых соединений могут сопровождаться хлопьевидными налетами нитчатых серобактерий-теотриксов.

Биоиндикация - способ оценки антропогенной нагрузки по реакции на нее живых организмов и их сообществ.

Биотестирование - использование в контролируемых условиях биологических объектов (тест-объектов) для выявления и оценки действия факторов (в том числе и токсических) окружающей среды на организм, его отдельную функцию или систему организмов. Хорошие результаты дает анализ бентосных (придонных) беспозвоночных. Оценка чистоты водоемов делается по преобладанию либо отсутствию тех или иных таксонов.

Таблица 3

III. Результаты исследования

Для оценки степени трансформации озера Подпесочное мы использовали космические снимки, в том числе и имеющиеся в открытом доступе в сети Интернет. Для этого изучили материалы за период 1984-2016 гг.( 1) Сравнив снимки за 1984, 2001, 2006 годы и проведя их первичное дешифрирование (распознав на их основе и с помощью карт какие объекты на них изображены и как изменились их очертания, площадь, цвет изображения за исследуемый промежуток времени), мы определили, как изменялась территория озера Подпесочного в результате антропогенного воздействия. Способом наложения трех снимков мы выявили наступление города на озеро, увеличением густоты застройки в живописных местах озера. Приложение №7. Оценка степени зарастания водоема показала положительный результат, площадь озера сокращается, местами переходя в заболоченность. Приложение №5. В приложении проиллюстрированы принтскринами изображения с сайта за три разных периода времени.

Характеристика поверхности озера Подпесочное: озеро закоряжено, завалено сучьями, упавшим древостоем, спадом листвы, захламлено бытовым мусором.

Характеристика дна: песчаное, ил светлого цвета, глубина средняя.

Наличие родников на дне и берегу: есть, но мало.

Характеристика воды: вода слегка мутная. Цвет зеленоватый. Запах: землистый.

Интенсивность запаха (в баллах): очень слабый (1 б).

Характеристика берега и прибрежной зоны:

Высота берега низкая, склон пологий.

Грунт берега: песчаный. Приложение №6

Травяной покров: редкий, частично вытоптан скотом, с кострищами, колеями автотранспорта

Древесная растительность: редкая, представлена ивой.

Прибрежно-водная растительность: редкая, образует сплошные полосы куртины, осоки, камыша, рогоза, тростника , стрелолиста обыкновенного.

Водная растительность: редкая, представлена нитчатыми водорослями (спирогира, зигнема), ряской.

Животные, живущие рядом с водой и в воде: лягушки, пиявки.

Рыба водится, встречаются щуки (небольшая), окунь карась, плотва.

Рядом находятся хозяйственные объекты: жилые застройки, садово-огородные участки.

Летом по берегу озера производится выпас скота.

Движение автотранспортных средств проходит по левому берегу озера.

Определение прозрачности воды

Оценку прозрачности дали в сантиметрах высоты водного столба. Она составила 27 см

2. Определение цвета воды.

Мы определили, что цвет воды – бесцветный. Приложение №13

3. Определение запаха воды и его интенсивность

Характер запаха воды из озера – землистый. Приложение №12

Оценку интенсивности запаха воды из озера Подпесочное провели качественной оценкой по пятибалльной шкале, что составило 1 балл.

4. Определение вкуса воды.

Оценку интенсивности вкуса воды из озера Подпесочное соответствует 1 баллу. Приложение №10

5. Определение наличия осадка

Мы определили, что после суточного отстаивания воды в трехлитровом сосуде осадок образуется, он в виде песка и глины.

6.Определение наличия растворенных солей

При выпаривании воды из озера образовался небольшой белый налет, который указывает на наличие солей, которые растворены в воде.

7.Биоиндикация

Лучший индикатор опасных загрязнений - прибрежное обраста­ние, располагающееся на поверхностных предметах у кромки воды. В озере Подпесочное эти обрастания ярко-зеленого цвета, что свидетельствует о чистоте водоёма.

Анализ бентосных (придонных) беспозвоночных показал, что вода в исследуемом водоёме удовлетворительно чистая, полноцен­ная. Так как здесь можно встретить роющих личинок поденок, ли­чинок стрекоз плосконожки и красотки, мошек. Приложение №11

Озеро мелеет и заболачивается. Одной из главных причин заболачивания является сброс в водоем отходов, содержащих большое количество органических веществ. Они-то и способствуют разрастанию болотной растительности. Наиболее благоприятная среда создается для распространения сине-зеленых водорослей, выделяющих токсины. Они губительно действуют на озерную флору и фауну, обедняя ее видовой состав. Берега с обнаженными корневищами пней и всем, что составляло когда-то тайну озера, теперь стало сухим и пыльным. Строения подходят местами к самой воде. Еще одна причина обмеления озера это бобры, которые перегораживают плотинами речку Ольшанку. Животные строят платину из крупных веток и сучьев, прочно забитых илом, что препятствует поступлению воды в озеро.

IV.Заключение

В ходе исследования озера Подпесочного мы получили следующие результаты:

Таблица 4

Данные по исследованию пробы воды, взятой из озера Подпесочного

В ходе данного проекта были описаны многие интересные факты, которые позволяют значительно расширить представление об озере Подпесочное, его физических свойствах, применении, загрязнении, способах очистки.

Озеро Подпесочное в настоящее время находится в удовлетворительном экологическом состоянии.

Гипотеза подтвердилась – человек причастен к медленному погибанию данного озера.

На озеро воздействуют антропогенные факторы, способные вызвать изменение экологии водоёма. Необходимо сдерживание данных факторов, для чего нужно организовать постоянный, экологический мониторинг водоёма.

Необходимо продолжать исследование воды из озера во время весеннего снеготаяния, после него и летом. Сравнивать полученные данные, получать полную картину о состоянии озера.

Исследуя побережье озера летом, мы обратили внимание на его заболачивание, илистые берега, на обилие водорослей, на неприятный гнилостный запах.

Загрязнителями и обмелением озера, по нашим наблюдениям являются:

попадание бытовых отходов, поступающих вместе с талыми водами и осадками;

загрязнение берегов вовремя пляжного сезона, пластиковыми бутылками и пенопластом;

бобры, которые периодически перегораживают платиной единственную речку, впадающую в озеро.

Эти факторы могут вызывать неблагоприятные изменения в озере.

На основании полученных данных и их анализа мы начали составление

экологического паспорта озера. В дальнейшем мы продолжим эту работу, дополнив его свежими данными.

С данными, полученными во время реализации проекта, мы обратились с призывом к местным жителям. Нашлись неизвестные энтузиасты, разобравшие платину. В результате поступление воды из Ольшанки в Подпесочное возобновилось.

Горожане заботятся об озере: ежегодно проходят экологические акции, направленные на очистку прибрежных зон водоема. Только в октябре 2017 г. приняло участие более 150 человек по сбору бумагу, пластика и других бытовых отходов, которые, несомненно, наносят вред озеру Подпесочное.(6)

В мае 2016 года в озеро Подпесочное запустили 300 килограммов молоди толстолобика и белого амура.(7) Кроме радости рыбакам белый амур и толстолобик должны принести немалую пользу экосистеме озера: этих рыб называют "водяными коровами" за их травоядность, возможно, что они сумеют подчистить слишком обильную озерную растительность.

Отсутствие экологической культуры является главным фактором загрязнения окружающей среды. Каждый должен задуматься, если он хочет жить в красивом городе, что надо начинать с себя.

Существует народная мудрость «Чисто не там где метут, а там где не сорят», это относится к каждому человеку. То есть проблема имеет свое начало от нравственного воспитания человека. Бережное и заботливое отношение к природе рождается в глубоко любящем сердце.

Список источников информации

1. http://u-karty.ru/sputnik/uryupinsk-so-sputnika.html

2. https://earthengine.google.com/timelapse/

3.Газета «Урюпинская правда», 24.10.2017г., статья «Студенты за чистые берега» С. Иванова.

4.Газета «Урюпинская правда», 11.11.2017г., статья «Озеро снова полноводное»

5. Дружинин, С.В. Исследование воды и водоемов в условиях

школы [Текст]. — М. : Чистые пруды, 2008. — 32 с. (Библиотечка

«Первого сентября», серия «Биология». Выпуск 20)

4.Иванов Е.С., Авдеева Н.В., Кременецкая Т.В., Золотов Г.В. ; Ряз. гос. университет имени С.А. Есенина. — Рязань, 2011. — 404 с. Методы экологических исследований

5. Рямова, А.М. Проведение школьных экологических исследований [Текст] : метод. рекомендации / А.М. Рямова, Г.В. Золотов, В.В. Панюков ; Ряз. обл. институт развития образования. — Рязань, 1997. — 33 с

Приложения

Приложение №1. Современный вид озера Подпесочного

Приложение№2. Вид озера Подпесочное в 1984году.

Приложение№3. Вид озера Подпесочное в 2001 году.

Приложение№4. Вид озера Подпесочное в 2016 году.

Приложение №5 Берег озера Подпесочное

Приложение №6 Песчаный берег озера

Приложение №7 Застройки «наступают» на озеро

Приложение №8 Место отдыха у озера

Приложение №9 Рыбалка на озере

Приложение №10 Оценку интенсивности вкуса воды из озера Подпесочное

Приложение №11 Анализ бентосных (придонных) беспозвоночных

Приложение №12 Определение запаха воды из озера

Приложение №13 Определение цвета воды.