Исследовательская работа 'Исследование экологического состояния реки Зачерновская в районе деревни Должа'

Государственное учреждение образования

«Должанская средняя школа Витебского района»

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ РЕКИ ЗАЧЕРНОВСКАЯ

В РАЙОНЕ ДЕРЕВНИ ДОЛЖА

Выполнила: Берибулова Яна Викторовна,

учащаяся 4 класса

Руководитель: Мурга Наталья Александровна,

учитель начальных классов

Должа, 2014

Содержание

Введение

3

Глава 1 Объекты, методика, место проведения исследования

4

Глава 2 Результаты исследования

4

2.1 Описание состояния берегов реки Зачерновская

4

2.2 Определение рН почвы

5

2.3 Описание растительности реки Зачерновской

5

2.4 Описание животного мира реки Зачерновская

6

2.5 Определение физических характеристик реки

6

2.5.1 Измерение ширины реки

6

2.5.2 Измерение скорости течения

6

2.5.3 Измерение температуры воды в реке

7

2.5.4 Определение прозрачности воды

7

2.5.5 Определение цветности воды

8

2.5.6 Определение запаха воды

8

2.5.7 Исследование речного дна и прибрежной зоны на

наличие мусора

8

2.6 Химический анализ состояния воды в реке

9

2.6.1 Химический анализ воды

9

2.6.2 Определение качества воды по внешним призна-

кам

9

Глава 3 Практические рекомендации по снижению отрицательного влияния человека на экологическое состояние реки

10

Заключение

11

Список литературы

12

Приложение А

13

Приложение Б

16

Приложение В

17

Приложение Г

17

Приложение Д

18

Введение

Вода - источник жизни всего во Вселенной. Так утверждал Гераклид. Пытаясь найти жизнь на других планетах, ученые в первую очередь ищут наличие воды на них. Воду раньше называли бесплатным даром природы, а сейчас - ресурсом. Воды в мире сейчас столько же, сколько было миллион лет назад. Но 97% мировых запасов - соленая вода, а из оставшихся трех процентов воды 2/3 находится в виде льда, а 1/3 интенсивно растворяет загрязнение, которое дает человек. Не разумное и не продуманное использование воды привело к обострению водной проблемы - получению чистой воды, безопасной для здоровья.

В деревне Должа протекает река Зачерновская [4]. Изучив топографическую карту (Приложение Б), я узнала, что река берёт своё начало в Городокском районе вблизи д. Пальминка. Протекая по территории Городокского и Витебского районов, несёт свои воды в озёра Бутыки, Сосно, Лосвидо [1], далее разделяется на 2 части, одна из которых через реки Храповлянка и Лужеснянка попадает в Западную Двину [5,8].

Эта река уникальна. В разное время года вода на участке реки в районе деревни Должа меняет направление течения. Река подвержена техногенному и бытовому влиянию. Вблизи неё находятся жилые дома, гаражи, огороды. Жители выбрасывают на берега различный бытовой мусор. После сильных ливней воды грязевыми потоками устремляются в реку, неся с собой мусор с расположенного рядом шоссе.

По результатам опроса (Приложение В) установлено, что жители близлежащих домов довольно часто бывают возле реки Зачерновской, так как этот путь - единственный (кроме оживлённой трассы) связывающий их с центром деревни (Приложение А, рисунок А1). Основными признаками плохой экологии Зачерновской среди опрошенных жителей считаются: мутность воды, масляные разводы на поверхности воды, мусор на берегах реки.

Кроме того, жители деревни считают, что за последние годы ее экологическое состояние немного улучшилось. Признаками такого улучшения считается, по мнению жителей, увеличение количества рыбы и популяции уток.

По результатам опроса рыболовов-любителей рыба, пойманная в реке Зачерновской более жирная, чем в озере Сосно, потому что в маленькой реке больше корма для речных рыб, чем в большом озере.

Гипотеза - экологическое состояние реки - «здоровье» окружающей нас природы - не удовлетворительное [2].

Цель работы - исследование экологического состояния реки Зачерновская в районе деревни Должа. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- определить состояние почвы прибрежной зоны реки Зачерновской;

- установить и описать основные виды прибрежной растительности и животного мира реки;

- исследовать состояние воды в реке;

- определить причины, влияющие на состояние здоровья реки;

- разработать рекомендации по снижению отрицательного влияния человека на экологическое состояние реки.

Глава 1 Объекты, методика, место проведения исследования

Объектом исследования явилась река Зачерновская в районе деревни Должа Витебского района. Методы исследования: наблюдение, анализ научной литературы; физический и химический анализ воды; интервьюирование. Средства исследования: топографическая карта; фотоаппарат; диктофон; анкеты, опросники; пробирки; лакмусовая бумага; микроскоп.

Оценка экологического состояния реки проводилась на основе проведения химического и физического анализа воды, описания прибрежной растительности и животного мира реки.

В связи с возросшим воздействием человека на природу, отсутствием возможности использования местным населением воды реки Зачерновская для купания, бытовых нужд, с появлением фактов мора мелкой рыбы, я считаю, что изучение экологического состояния реки актуально и своевременно.

Глава 2 Результаты исследования

2.1 Описание состояния берегов реки Зачерновская

Прилегающая к реке Зачерновская местность сильно заболочена (Приложение А, рисунок А2). Об этом свидетельствует большое количество озерного камыша и тростника. А, как известно, они растут только там, где очень влажная почва. В прибрежной зоне растут ива, ольха (Приложение А, рисунок А3).

Эти деревья выглядят не очень опрятно, видны поломанные ветки и стволы. Под деревьями, в кустах, на траве разбросан мусор: бутылки, полиэтиленовые пакеты, пластик. Вероятно, этот мусор бросают люди, проходящие через реку, потому что, к сожалению, я не увидела ни одной урны, ни одного мусорного контейнера, куда все это можно было бы сложить. А немного поднявшись вверх от берега реки, я увидела огромную свалку бытового мусора, которая вполне может являться причиной загрязнения реки [6] (Приложение А, рисунок А4).

2.2 Определение рН почвы

Кислотность почвы берега реки [3,7] определена при помощи полосок индикаторной (лакмусовой) бумаги и эталонной шкалы (рис. 1)

Рисунок 1. Эталонная шкала для рН

Землю по 20 грамм набирала в четырёх местах. Тщательно перемешала, смочила дистиллированной водой. Сжала лакмусовую бумажку вместе с мокрой землёй. Лакмусовая бумага приобрела зеленовато-голубой оттенок, что соответствует нейтральной кислотности (рН7) [9]. Сделав по 4 пробы осенью (25 сентября 2014 года) и весной (05 марта 2015 года), я нашла среднее значение показаний рН почвы в прибрежной зоне реки Зачерновская (Таблица 1)

Таблица 1 - Результаты показания рН почвы в прибрежной зоне реки Зачерновская

Номер пробы

1

2

3

4

Среднее значение

Осень (25.09.14)

7

6

7

7

6,75

Весна (05.03.15)

7

7

7

7

7,00

Таким образом, почва вблизи реки Зачерновская имеет нейтральную реакцию.

2.3 Описание растительности реки Зачерновской

В результате наблюдений я выяснила, что по берегам реки Зачерновская произрастают в основном ива и тополь (Приложение А, рисунок А3).

Ива любит воду и растет по берегам рек и водоемов, часто образуя густые труднопроходимые заросли. Это дерево выносит длительное затопление. Также ива укрепляет берега, предохраняя их от размывания, ее используют и для живых изгородей, закрепления песков.

Тополь - ближайший родственник ивы и также любит влажные земли, растет по берегам рек и вдоль дорог. Древесина непрочная, нестойкая к гниению. Имеет глубокую и могучую корневую систему, быстро развивающуюся крону. В процессе питания выкачивает из почвы гигантские количества воды и тем самым осушает ее.

Таким образом, увеличение количества тополей вдоль берега реки может привести к её обмелению.

2.4 Описание животного мира реки Зачерновская

В результате опроса рыболовов-любителей среди других видов рыб в Зачерновской можно поймать такую рыбу как окунь, карась, судак и даже щуку (Приложение А, рисунок А7). А мои наблюдения показали, что вблизи реки живет множество насекомых: комары, стрекозы, водомерки. Летом со стороны реки всегда слышится кваканье лягушек, а на берегу можно встретить ящерицу.

2.5 Определение физических характеристик реки

2.5.1 Измерение ширины реки.

Оборудование: верёвка, измерительная лента, два колышка.

Визуально река Зачерновская неширокая. Для определения среднего значения ширины реки я провела 10 замеров: на одном берегу вбит колышек, к которому привязана верёвка. Верёвка со вторым колышком перебрасывается на другой берег и вбивается в почву. Узлами на верёвке помечаются места раздела почвы и воды. После снятия верёвки измеряется длина верёвки между узлами.

Получены следующие данные (L - ширина реки): 4,50 м; 3,96 м; 3,25 м; 3,79 м; 4,38 м; 4,14м; 3,90м; 4,06м; 4,28м; 4,24м.

Средняя арифметическая величина ширины реки вычисляется по формуле L = ∑ L_i /n , где n- число измерений:

L = (4,50м +3,96м+3,25 м + 3,79м +4,38м + 4,14м + 3,90м + 4,06м + 4,28м + 4,24м) : 10 = 4,05 м

Таким образом, река Зачерновская относится к классу рек шириной 2-5 метров.

2.5.2 Измерение скорости течения

Оборудование: верёвка, измерительная лента, два колышка, яркий мячик, секундомер.

Течение реки Зачерновская довольно быстрое. Для вычисления численного значения скорости течения уложила вдоль прямолинейного участка берега реки десятиметровую веревку (S = 10м). Укрепила верёвку колышками. Встала у верхнего по течению конца веревки и бросила в реку яркий мячик. С помощью секундомера определила промежуток времени, за который он доплывет до нижнего конца веревки. Опыт повторила 5 раз.

Получены следующие данные (t - время движения шарика): 13 с, 14 с, 11 с, 12 с, 15 с.

Скорость течения реки вычислила по формуле: υ_i = S/t_i

υ ₁= 10м :13= 0,77 м/с

υ ₂= 10м :14=0.71 м/с

υ ₃= 10м :11=0,91 м/с

υ ₄= 10м :12=0,83 м/с

υ ₅= 10м :15=0,67 м/с

Средняя скорость течения реки вычисляется по формуле υ = ∑υ _i /n, где n- число измерений:

υ = ( 0,77+0,71+0,91+0,83+0,67) : 5 =0,78 м/с

Таким образом, средняя скорость течения реки Зачерновская на участке в деревне Должа равна 0,78 м/с.

2.5.3 Измерение температуры воды в реке

Оборудование: термометр.

Погрузив термометр в воду и подождав, пока жидкостной столбик термометра перестанет подниматься, я определила температуру воды в реке Зачерновская. Получены следующие данные: осенью (25.09.2014) t = +10^оС, весной (05.03.2015) t =+5^оС.

2.5.4 Определение прозрачности воды

Оборудование: бесцветный прозрачный стакан, книга

Если воду из реки набрать в бутылку, то она оказывается достаточно прозрачной (Приложение А, рисунок А5). Прозрачность воды устанавливается, глядя на шрифт №14 из книги сквозь слой воды высотой 20 см, налитой в бесцветный прозрачный стакан: все буквы в строчках должны хорошо читаться. В этом случае прозрачность воды равна 100%. В моём исследовании шрифт из книги хорошо просматривался только сквозь слой воды толщиной в 9 см. Прозрачность воды высчитала следующим образом:

20см - 100%

9см - х%. Отсюда, х = (9см × 100%) : 20см = 45%.

При стоянии пробы воды в течение 1 суток образовался заметный хлопьевидный осадок желто-коричневого цвета.

Таким образом, прозрачность воды в реке Зачерновская составляет 45 %. После отстаивания образуется заметный хлопьевидный осадок желто-коричневого цвета.

2.5.5 Определение цветности воды

Оборудование: бесцветный прозрачный стакан, лист белой бумаги, микроскоп.

Вода на первый взгляд кажется серо-коричневого цвета. Но налитая в бесцветный прозрачный стакан вода на фоне белого листа бумаги имеет голубовато- зелёный цвет. В результате исследования при помощи микроскопа я выявила наличие в воде темных соринок в виде хлопьев и живых микроорганизмов.

Таким образом, вода в реке Зачерновская имеет голубовато-зелёный цвет, выявлено наличие темных соринок в виде хлопьев и живых микроорганизмов.

2.5.6 Определение запаха воды

Оборудование: бесцветный прозрачный стакан, веер

Вода из реки Зачерновская имеет заметный стойкий запах, характерный для речной воды. По шкале для определения запаха воды в баллах (Приложение Г) запах воды соответствует 3 баллам.

Таким образом, заметный запах воды из реки Зачерновская заставляет воздержаться от использования воды для питья.

2.5.7 Исследование речного дна и прибрежной зоны на наличие мусора

Наблюдение проведено визуально. На речном дне сквозь слой воды хорошо просматриваются листья и мусор (ветки деревьев, пробки, куски пластмассы). На расстоянии 50 метров вдоль берега и у кромки воды также есть мусор (Приложение А, рисунок А4).

Таким образом, на речном дне и в прибрежной зоне выявлен мусор.

Результаты определения физических характеристик реки Зачерновская и физического анализа состояния воды в ней занесла в таблицу (Таблица 2):

Таблица 2 - Физические показатели воды в реке Зачерновская

Средняя ширина реки на участке в д. Должа, м

Средняя скорость течения, м/с

Температура,

ºС

Прозрачность

Цветность

Запах

Наличие мусора

25.09.2014

05.03.2015

на дне

на берегу

4,05

0,78

+ 10

+5

45%

голубовато-зелёный

заметный, характерный для речной

воды

+

+

2.6 Химический анализ состояния воды в реке

2.6.1 Химический анализ воды

Химический анализ воды при помощи PH-тестера дал полоску светло-зеленого цвета (Приложение А, рисунок А6). Это означает нейтральный PH-уровень, что для речной воды является нормой [3]. Результаты химического анализа воды занесла в таблицу (Таблица 3).

Таблица 3 - Химические показатели качества воды в реке Зачерновская в районе д. Должа.

Таким образом, воды в реке по химическим показателям - умеренно загрязнённые.

2.6.2 Определение качества воды по внешним признакам

Изучив внешние признаки качества речной воды по вопроснику (Приложение Д) занесла данные в таблицу (Таблица 4).

Таблица 4 - Качество воды (по внешним признакам)

Бланк ответов характеристик воды

Результаты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Общее число положительных ответов

1

4

0

Состояние вод

Чистые

Умеренно загрязнённые

Грязные

Ожидаемое биоразнообразие по числу видов

Среднее

Высокое

Низкое

Ожидаемая численность отдель-ных видов

Малая

Средняя

Высокая

Таким образом, по внешним признакам состояние вод - умеренно загрязнённые, ожидаемое биоразнообразие по числу видов - высокое, ожидаемая численность отдельных видов - средняя.

Глава 3 Практические рекомендации по снижению отрицательного влияния человека на экологическое состояние реки

Основными проблемами экологии являются механическое загрязнение бытовыми отходами; отсутствие очистных сооружений на реке; смыв грязевых потоков с возвышенности при таянии снега и дожде; близость автомобильной стоянки. Поэтому для улучшения экологического состояния реки Зачерновская на территории д. Должа необходимо:

1.Жителям прибрежной зоны ликвидировать свалку на берегу, расчистить берега от мусора.

2.Администрации унитарного предприятия «БелВитУнифарм» рассмотреть вопрос об установке очистных сооружений.

3.УП «Витрайкомхоз» провести ливневую канализацию с возвышенного берега реки, оборудовать на берегу реки места для отдыха жителей деревни.

4. Областному комитету природных ресурсов и охране окружающей среды принять меры по запрету на мытьё машин в реке.

5.Коллективу ГУО «Должанская средняя школа Витебского района» регулярно проводить среди местного населения просветительскую работу по соблюдению чистоты и порядка на берегах нашей родной реки.

Я считаю, что использование данных рекомендаций позволит улучшить экологическое состояние реки Зачерновская на территории д. Должа и будет способствовать повышению экологической культуры местных жителей.

Заключение

В результате проведённых исследований установлено, что:

1) почва вблизи реки Зачерновская имеет нейтральную реакцию;

2) по берегам реки Зачерновская произрастают в основном ива и тополь; основными видами рыб являются окунь, карась, судак, щука; вблизи реки живет множество насекомых (комары, стрекозы, водомерки), земноводных (лягушки, ящерицы);

3) физические характеристики воды: река Зачерновская относится к классу рек шириной 2-5 метров; средняя скорость течения на участке в деревне Должа равна 0,78 м/с; температура воды осенью (25.09.2014) t = +10^оС, весной (05.03.2015) t = +5^оС; прозрачность воды в реке Зачерновская составляет 45 %, после отстаивания образуется заметный хлопьевидный осадок желто-коричневого цвета; вода имеет заметный стойкий запах, характерный для речной воды, по шкале для определения запаха воды в баллах запах воды соответствует 3 баллам; на речном дне и в прибрежной зоне выявлен мусор;

4) химические характеристики воды: воды в реке по химическим показателям - умеренно загрязнённые; ожидаемое биоразнообразие по числу видов - высокое; численность отдельных видов - средняя;

5) основными причинами загрязнения реки являются механическое загрязнение бытовыми отходами, отсутствие очистных сооружений на реке, смыв грязевых потоков с возвышенности при таянии снега и дожде, близость автомобильной стоянки;

6) разработаны рекомендации по снижению отрицательного влияния человека на экологическое состояние реки.

Список использованной литературы

1.Віцебскі раён: краязнаўчыя нарысы/ І.А. Абрамава і інш; уклад.М.В. Півавар.-Мінск: Паркус плюс, 2008.-328с.

2.Географический энциклопедический словарь: Понятия и термины. - М., 1988. - 432 с. с илл.

3.С. В. Дружинин. Исследование воды и водоемов в условиях школы. - Москва : Чистые пруды, 2008. - 31 с.

4.Республика Беларусь. Атлас охотника и рыболова: Витебская область / Редактор Г. Г. Науменко. - Мн.: РУП «Белкартография», 2010. - 72 с.

5.Республика Беларусь. Витебская область: Общегеографический атлас/ Редактор И. Н. Шлык. - Минск: РУП «Белкартография», 2008.

6.Энцыклапедыя прыроды Беларусі. У 5-і т. Т.4: Недалька - Стаўраліт / Рэдкал.: І. П. Шамякін (гал. рэд.) і інш. - Мн.: БелСЭ, 1985. - Т. 4.

7.

8.

Приложение А

Рисунок А1- Мостик через реку Зачерновская в деревне Должа

Рисунок А2 - Озёрный камыш и тростник на берегу реки Зачерновская

Тополь

Ива

Рисунок А3 - Растительность прибрежной зоны реки

Рисунок А4 - Состояние берегов реки Зачерновская

Рисунок А6 - Химический анализ воды при помощи PH-тестера

Окунь

Карась

Судак

Щука

Рисунок А - Виды рыб, встречающиеся в реке Зачерновская

Приложение Б

Топографическая карта Витебского района

Приложение В

Опрос жителей

Как часто вы бываете на реке Зачерновской?

Как вы оцениваете экологическое состояние реки на сегодняшний день?

Какие признаки сегодняшнего состояния здоровья реки?

Ловите ли вы рыбу в реке Зачерновской? Какую?

Как можно улучшить экологическое состояние реки?

Приложение Г

Вопросник по определению качества воды по внешним признакам

1. Вода прозрачная.

2. Вода замутненная.

3. Вода мутная.

4. Вода бесцветная.

5. Вода в толстом слое голубовато-зеленого цвета

6. Вода темно-серо-зеленого или коричневого цвета.

7. Запах отсутствует.

8. Вода пахнет землей или водорослями.

9. Вода пахнет гнилью или канализацией.

10. Дно чистое.

11. Дно покрыто скользким или светлым наилком.

12. Дно покрыто темным или черным илом.

13. Обрастания на камнях отсутствуют.

14. Камни с сине-зелеными, зелеными и зеленовато-коричневыми обрастаниями.

15. Камни с обрастаниями от серо зеленого до коричневого цвета, а снизу с черным.

16. . Поверхность воды чистая.

17. На поверхности воды плавают листья, встречаются насекомые или их куколки.

18. Поверхность воды покрыта отходами, налетом, пленкой, маслянистыми пятнами или пеной.

Приложение Д

Шкала для определения запаха воды в баллах