Ученическая исследовательская работа по теме:« Изучение причин зарастания водоёма и разработка методов его очистки»

Шульгинский филиал МБОУ «Новопокровская СОШ»

Мордовского района Тамбовской области

Тема исследовательской работы

« Изучение причин зарастания водоёма и разработка методов его очистки »

Автор проекта:

Кузьмина Элона

обучающаяся 9 класса

Руководитель:

Воробьёва Галина Ивановна

учитель географии

с.Шульгино

2014г

Содержание:

1. Введение ……………………………………………………………….3

2. Актуальность исследования ……………………………………….....4-5

3. Материал и методика исследования………………………………...6-12

4. План изучение пруда………………………………………………….13

5. Исследование водоёма……………………………………………...14-15

6. Гипотезы о зарастании пруда………………………………………16-17

7. Проведение лабораторных исследований…………………………18-20

8. Заключение …………………………………………………………21-22

9. Рекомендации……………………………………………………….23

10.Приложение………………………………………………………...24-26

11. Используемая литература…………………………………………27

1. Введение.

Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60 - 80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяется климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие. Для человека вода имеет не только биологическое, но и производственное значение. Легкодоступные запасы составляют 50 тыс. км3, а современная потребность человечества составляет около 19 тыс. км3. Казалось бы, пока не хватает. Но, во-первых, вода нужна не только людям, во-вторых, распределена она по территории Земли крайне неравномерно и большая часть её приходиться на реки, озёра и пруды, расположенные в малонаселённых местах. К тому же, вырубая леса и осушая болота, человек способствует перераспределению воды. Ну, а массивное загрязнение рек, озёр, прудов и грунтовых вод промышленными и сельскохозяйственными отходами окончательно подрывает нашу водообеспеченность. Не менее важной, чем проблема обеспечения достаточным количеством воды, является проблема сохранения её качества. Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием естественных факторов: солнечного света, атмосферных газов, жизнедеятельных организмов - бактерий, грибов, зелёных растений, животных. Например, камыш очищает воду от болезнетворных бактерий, излишек солей, отходов нефти. Хорошо очищает воду осока, рогоз, хвощ болотный, хлорелла. Животные - фильтры (беззубка, перловица) прогоняют через себя за сутки 30 литров воды. Фильтруют воду и небольшие рачки, обитающие на поверхности водоёмов. Один рачок способен отфильтровать до полутора литров воды за сутки.

«Закон о природе» запрещает спускать в водоёмы отходы производств, захламлять берега мусором. Кроме того, если мы будем красть у природы очень много воды, то наши водоёмы обмелеют, и могут совсем исчезнуть.

2. Актуальность исследования.

«Экологическое сознание - это

лестница, соединяющая в

единый союз ЗЕМЛЮ, ВОДУ,

НЕБО и ЧЕЛОВЕКА».

Ю. Бондарев.

Мы - жители сельской местности. С детства видим окружающую нас природу: лес, речку, озеро, пруд, животный и растительный мир...

К сожалению, сегодня природа находится в таком плачевном состоянии, когда протестовать по поводу её загрязнения уже недостаточно. Нужны не бумаги, не конференции, не заседания, а реальная, созидательная помощь - озеленять, очищать, отмывать, спасать...

Я живу в селе Шульгино Мордовского района Тамбовской области. Здесь жили мои предки по отцовской линии. Моё село в летописи упоминается с 1720 года, как один постоялый двор Разживин. Затем село упоминается в 1834 году уже по переписи населения. Село долгое время было районным центром, а с момента строительства железных дорог центр перенесли в с.Мордово.

Село находиться на юго-западе Тамбовской области. Рельеф села сравнительно ровный, большие овраги отсутствуют.

Село расположено в подзоне лесостепи с благоприятными почвенно-растительными условиями. Почвы - жирный чернозём. В окрестностях - лиственные леса на тёмно-серых лесных почвах.

В настоящее время практически вся окружающая село территория занята пашнями.

Климат в нашей местности - умеренно-континентальный. Сравнительно тёплое лето ( иногда жаркое лето), умеренно-морозная зима, суточные колебания незначительные. Самый тёплый месяц июль (средняя температура + 17, 6ºС), самый холодный - январь ( средняя температура составляет - 16, 5ºС). Относительная влажность воздуха отмечена в ноябре и марте ( 75-80%), наименьшая - в апреле и июне. Ветры преобладают - западные и юго-западные. Если сравнивать наш Мордовский район, который находится почти на юге Тамбовской области, то следует отметить здесь недостаточное увлажнение.

Практически весь период исследования преобладали юго-западные ветры, которые несли с собой переменно влажную, тёплую погоду с кратковременными дождями.

За селом Шульгино расположен пруд, который является единственным водоёмом на селе. Наш пруд возник с момента образования колхоза, в 1929 году. Рыли его так сказать «всем миром».

Его значение многофункциональное. Он является и кормилицей многих людей не только нашего села, но и местом рыбной ловли для всей Тамбовской области. Резервуар воды в нём имеет противопожарное значение: издревле люди брали воду из этого пруда для тушения пожара. Пруд - прекрасное место для отдыха односельчан и наших гостей.

Если раньше водоём был глубоким и чистым, то сейчас он катастрофическими темпами зарастает и вскоре может превратиться в сточную канаву или болото. Со времён образования пруда, он ни разу не чистился! Поэтому я считаю, что нужно именно сейчас обратить внимание администрации на спасение нашего пруда от исчезновения вообще.

3. Материал и методика исследования пруда.

1.Описание пруда

Село - с более чем двухсотлетней историей. Одной из достопримечательностей и самой главной ценностью являлся Шульгинский пруд - пресноводный искусственно созданный водоем. Тянется пруд за селом широкой полосой с востока на запад от д.Никольское до бывшего МТФ. Протяжённость составляет около 4 км. Пруд разделён на три части двумя плотинами, сообщающимися между собой.

Это заглушка

По левому берегу располагаются дома частного сектора.

С правой стороны проходит центральная асфальтированная дорога Тамбов - Воронеж.

И через плотину идёт асфальтированная дорога на Липецк.

Шульгинский пруд - не молодой, создали его примерно 85 лет назад. С самого своего первого дня существования водоём играет огромную роль в жизни села. Пруд - источник воды. Запасы воды использовались для тушения пожаров и разведения рыбы. Часть перечисленных функций пруд выполнял и по сей день. Пруд - любимое место рыбаков. Многие сельские жители - заядлые рыбаки, и только ленивый не попробовал себя в этой роли.

Но те только местные рыбаки бывают здесь, но и многие жители из других районов.

Кто только не облюбовал водные места нашего пруда!

Водоём является и рекреационным ресурсом. Летними жаркими днями у пруда собираются взрослые и дети, чтобы отдохнуть. Каждый житель деревни считает пруд главной достопримечательностью и богатством Шульгино.

2. Изучение экосистемы Шульгинского пруда и его прибрежной зоны стало необходимостью, т.к. появился ряд проблем, связанных с использованием водоёма.

По опросам жителей села главными проблемами являются:

1. Зарастание пруда, прибрежной зоны и заиливание.

2. Резкое сокращение видового состава растительного и животного мира пруда.

3. Изменение цвета и запаха воды в пруду.

Эти проблемы, при всех их сложности, возможно разрешить, но с участием общественности.

Чтобы привлечь внимание общественности к существующим проблемам, было начато проведение исследования «Изучение причин зарастания водоёма и разработка методов его очистки».

Целью исследования стало: изучить и провести анализ состояния экосистемы Шульгинского пруда для придания широкого резонанса проблем, связанных с использованием водоёма.

IV. План изучения Шульгинского пруда.

1. Сбор материала о прудах в различных источниках.

2. Подготовка лабораторного оборудования и инструктаж по технике безопасности.

3. Визуальное обследование водоема: описание местности и растительности в водоеме и вокруг него, характеристика берегов и прибрежной зоны. Это важно, так как наземная растительность - травы, деревья, кустарники связаны с водоемом и влияют на него - через листовой опад, защищают от пыли, корни растений укрепляют берега, предотвращают эрозию почвы и способствуют поддержанию оптимального уровня воды. Количество и состав водной растительности - показатель устойчивости экосистемы.

4. Характеристика водной поверхности: наличие масляных пятен,

посторонних примесей, пены, мусора.

5. Проведение лабораторных исследований: органолептических свойств, качественного и количественного состава исследуемых проб.

6. Оценка качества исследуемой воды по результатам проведенного исследован

5. Исследование водоёма.

Обследование пруда

Пруд - пример более крупной среды обитания. Это дом для большого сообщества различных растений и животных. Пруд, его сообщество, живая и неживая природа вокруг него образуют так называемую - экосистему.

В последние годы экологическое состояние многих прудов, стало неблагоприятным. Малые пруды оказались еще в худшем экологическом состоянии, чем главные водные артерии. Произошло это потому, что значение прудов как важных природных объектов в должной мере не оценивалось.

Одним из видов загрязнения прудов является антропогенное воздействие. Если в начале века в науке было известно всего 17 загрязнителей природных вод, то сейчас их более 2,5 тысяч видов. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, усыханию и снижению продуктивности растений.

При попадании в пруды органических и минеральных веществ, содержащийся в них азот и фосфор служат питанием для водорослей, которые разрастаются, закрывают друг другу свет, идет процесс массового отмирания и гниения. В этом случае вся экосистема водоема может погибнуть.

При купании на таких прудах люди подвержены риску заражения кожными и другими заболеваниями. И в последнее время проводятся работы по очистке и восстановлению прудов. Однако при этом не редко нарушается естественный режим их жизни, теряется живописность или сильно меняется.

Восстанавливать водоемы и возвращать им жизнь - не простая работа и порой ювелирная. Водоем необходимо не только возродить, но и все время поддерживать его чистоту и экологию.

Визуальное обследование пруда.

Площадь пруда - 10 га.

Наибольшая глубина - 3,5 м.

Водная растительность: водоросли, камыши, ряска, ирис желтый, аир болотный.

Грунт на берегу - глинистый, на дне водоема - ил.

Характеристика воды: наличие мусора, вода слегка мутная, зеленоватая. Водоем в жаркий летний период немного мелеет; в зимний сезон толщина льда не превышает 500 см.

Описание берегов и прибрежной зоны

Правый Берег

Высота берега: 4,5 м

Склон: умеренной крутизны.

Грунт берега: глинистый, топкий, илистый.

Травяной покров: сплошной.

Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно ольхой, кленом, березой, лозой.

Левый Берег

Высота берега: низкий.

Склон: пологий.

Грунт берега: глинистый, топкий, илистый.

Травяной покров: сплошной.

Древесная растительность: редкая, представлена преимущественно ольхой, ивой.

Грунт на берегу зоны отдыха - утоптанный глинистый.

Обследуя поверхность пруда мы обнаружили его загрязнения : наличие мусора: останки деревьев, бутылки, жестяные банки.

5. Гипотезы о зарастания пруда.

Как известно зарастание вызывает три основных химических элемента - это азот, фосфор и калий. В связи с этим я выдвинула 4 предположения зарастания пруда:

1. Раньше на пруду полоскали бельё, мыли дорожки, ковры стиральным порошком, который содержал фосфор. Также мыло и стиральный порошок попадают от мойки машин и мотоциклов на берегу пруда.

2. Азот содержится в навозе, а так как вокруг находятся частные подворья оттуда навоз попадал в пруд вместе с талыми водами.

3. Раньше колхоз обильно ввозил на поля удобрения. А так как пруд сильно подпахан, то с весенними водами эти удобрения попадали в воду.

4. На территории пруда долго функционировала молочно-товарная ферма, которая сбрасывала в пруд все свои отходы.

5. На зарастание пруда оказывает влияние ил (сапропель), накопленный за долгие годы и, по всей видимости, содержащий в себе биогенные элементы азот, фосфор и калий.

В настоящее время пруд начал быстро зарастать и заиливаться. Его берега стали во многих местах просто местом свалки.

В некоторых местах по берегам водоема пасется сельскохозяйственный скот, сам водоем облюбован утками и гусями.

Часто можно увидеть на берегу пруда водителей, моющих свои машины.

Долгое время жители домов, что расположены на берегу пруда выбрасывали дохлых животных в воду, складывали навоз на берегу пруда, кидали мелкий мусор, шины от машин и даже стекло. А в районе МТФ по сей день рыбаки вылавливают там рыб-мутантов ( с одним глазом, без плавников, с большим ртом, с искривлённым туловищем). Большая рыба имела неприятный запах при жарении.

Несколько лет подряд выжигали тростник по берегам, но это не дало никаких результатов, а только принесло вред. Конечно, многие не хотят видеть эту проблему, тем более, что она затратная и видимо надеются, что она исчезнет сама по себе. Увы!

5. Проведение лабораторных исследований.

Изучение органолептических показателей воды.

Органолептические методы анализа основаны на оценке параметров окружающей среды при помощи органов чувств - зрения, обоняния.

Прозрачность.

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов и наличия некоторых химических веществ.

Для определения прозрачности воды из водоемов наполняем мерный цилиндр высотой 20 см и пробуем прочитать газетный текст через толщу воды. Если прочитать невозможно, то устанавливаем через какой слой можно прочитать текст.

Цвет.

Для определения цвета заполняем пробирку водой из водоемов и сравниваем с белым листом бумаги.

Запах.

Запах воде придают вещества, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. Для определения при обычных условиях закрываем пробирку с пробой воды пробкой и встряхиваем. Открываем пробирку, осторожно нюхаем. Отмечаем интенсивность и характер запаха.

Выводы: прозрачность составляет не более 30см, вода бесцветна, ощущается запах тины.

Оценка качества водоема методом биоиндикации.

Цель: сформировать представление о загрязненности водоемов, его причинах

Оборудование: наборы карточек по 4 - 5 штук с изображениями и названиями беспозвоночных животных, которые являются индикаторами для разных уровней загрязнения.

Ход исследования:

Оценка качества воды по организмам макрозообентоса

Простой и между тем дающий хорошие результаты способ оценки качества вод основывается на определении количества групп организмов, населяющих водоём. Этот способ пригоден для изучения малых водоёмов и водотоков. Данная система разработана Ф. Вудивиссом . Сбор материала проводится на нескольких участках водоёма. На каждом из этих участках точки отбора проб выбираются с таким расчётом, чтобы охватить все основные биотопы - каменистые, песчаные, илистые грунты, заросли макрофитов. Для исследования пруда я взяла банку, зачерпываю ею воду вместе с илом в разных участках пруда. В воде и иле я обнаружила личинки поденок, так же на растениях были ручейники, личинки стрекозы, разные жуки. Общее количество найденных групп оказалось свыше 7. По биотическому индексу Вудивиса я определила, что вода в пруду чистая для жизни живых организмов, т.е. не имеет специфических ядовитых соединений и содержит достаточное количество растворенного кислорода.

Животный мир пруда пока не очень беден. Из беспозвоночных здесь поселился на мелководье трубочник; из земноводных обнаружены головастики. Рыбное население представлено следующими видами - обитает в основном карась, окунь, щука, линь, плотва. По словам рыбаков в пруду можно поймать и раков, но не везде.

Заросли ряски трехдольной свидетельствуют о повышенном содержании органических веществ в воде. Ивы, растущие на левом берегу водоема, находятся в состоянии угнетения и, так как они являются индикаторами чистоты водоема, то можно сказать, что экологическое состояние водоема должно вызывать опасения. Выгул домашней птицы и выпас скота по периметру водоема, может в скором времени привести к заболачиванию пруда. Разрастание ряски трехдольной по площади водоема - это признак старения водоема.

Вывод: проведенные наблюдения говорят о загрязнении водоема.

5. Заключение.

Рассказывают, что бедуины, прилетевшие в США, на все чудеса современной техники смотрели с бесстрастием достойным жителей великой пустыни Сахары. Но, приехав на берег Ниагарского водопада, бедуины застыли в изумлении. Они были ошеломлены этим нескончаемым потоком чистой прохладной воды. Не хотели уходить от него, все смотрели и смотрели с восторгом и говорили, «что когда вернуться домой, никто не поверит, что на свете существует такое чудо из чудес». Они - то знали цену воде!

А мы, настолько привыкнув к изобилию пресноводных экосистем вокруг нас, не бережем то, что нам дано природой.

Проанализировав состояние пруда села Шульгино и, подтвердив результаты проведенных исследований анализом воды, можно сделать следующие выводы:

1. Обследуемый водоём испытывает достаточно сильные антропогенные нагрузки. Это подтверждается небольшим числом встреченных видов, так как биоразнообразие является одним из основных показателей устойчивости естественных экосистем.

2. В результате постоянного насыщения воды в летний период органикой, пруд может зарасти водными растениями практически по всей площади поверхности.

IX. Рекомендации по сохранению водоема.

На основании проведенных исследований были разработаны рекомендации по восстановлению и сохранению водоема:

1.Очистить пруд от ила с помощью экскаватора, углубить дно пруда.

2.Провести разъяснительную работу с жителями села по эксплуатации пруда. Ввести штрафную санкцию к нарушителям.

3. По берегам пруда можно посадить быстрорастущие растения для укрепления берега и очистке воды от камыша.

4. Рекомендовать местным жителям содержащим скот вывозить навоз на поля весной после таяния снега.

5. Для того чтобы пруд не зарастал, я предлагаю пробурить скважину около пруда и пустить чистую обогащенную кислородом воду в пруд. Ее можно пускать в водоем в виде фонтана, что придаст привлекательный внешний вид для водоема. По данным СЭС, артезианская вода содержит достаточно много нитратов, но в ней мало фосфатов, и поэтому при отсутствии фосфатов процесс эвтрофирования приостановится.

X.Приложение

Ясным утром на тихом пруде

Резво ласточки реют кругом,

Опускаются к самой воде,

Чуть касаются влаги крылом.

На лету они звонко поют,

А вокруг зеленеют луга,

И стоит, словно зеркало, пруд,

Отражая свои берега.

Есть посёлки в нашем крае и большие города…

Я ж, однажды, деревеньку полюбила навсегда.



В ней уютно, пахнет сеном, свежескошенной травой,

Каждый день, я словно в детство окунаюсь с головой.



Если даже я уеду в Сочи - теплые края,

По тебе скучать я буду, знай, хорошая моя!



Если я все земли мира вдруг случайно обойду,

Знаю, мест, своей деревни, я роднее не найду!!!

XI. Используемая литература

1.Антропогенное эвтрофирование водоемов, что это такое? Тимакова Т.М. // Экологические исследования природных вод Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003. С 49-54.

2. Оценка качества воды малых водоемов и водотоков по организмам макрозообентоса. Полякова Т.Н.// Экологические исследования природных вод Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003. С 61-76.

3. Сельскохозяйственная деятельность - возможный источник загрязнения водоемов. Дубровина Л.В., Юдина Д.С. // Экологическое просвещение от теории к практике. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2004.

С. 41-44.

4. Методы гидрологического мониторинга водоемов. Савичев А.С. // Методические пособия и образовательные программы по дополнительному экологическому образованию. Каргополь - Кенозеро: Министерство природных ресурсов Российской Федерации. Кенозерский национальный парк, 2001. С143 - 151.

5. Буйволов Ю.А. Физико - химические методы изучения качества природных вод. Методическое пособие. М.: Экосистема, 1997.

С сайта www.inpearls.ru/</</p>

27