Оценка экологического состояния участков реки Еменка. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ РЕКИ ЕМЕНКА В. Оценка экологического состояния отдельных участков реки еменка в невельском районе
 Скачать 48.75 Kb.
|
|
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ РЕКИ ЕМЕНКА В НЕВЕЛЬСКОМ РАЙОНЕ. Научный руководитель: Супрунова Елена Семеновна, учитель биологии и химии МОУ «Гимназия г. Невеля» I.Введение. Мой родной город Невель расположился на двух берегах реки Еменка. В начале 18 века Еменка была настолько полноводной, что царь Пётр I обсуждал возможность создания на ней новых судоходных торговых путей. В настоящее время берега и дно реки подверглись сильному зарастанию. По словам старожилов города Невеля, такие колоссальные изменения с рекой произошли за последние пятьдесят лет. Цель работы: провести экологический мониторинг и оценить экологическое состояние воды реки Еменка в трёх пунктах наблюдения. Задачи исследования: 1. Осуществить визуальное наблюдение за исследуемыми участками реки. 2.Отобрать необходимые методики регистрации результатов и провести: а) органолептический анализ отобранных проб воды, б) провести биоиндикационные исследования по водным и прибрежным растениям. 3. Проанализировать полученные результаты, сделать выводы об экологическом состоянии реки Еменка оценить степень загрязнения и самоочищения реки Еменка. 4. Донести результаты исследований до общественности города и предложить возможные мероприятия для постепенного восстановления экологического баланса реки. Объект исследования: вода реки Еменка Предмет исследования: экологическое состояние воды на трёх участках реки Еменка. Методы исследования: научный метод (изучение методической и дополнительной литературы), обследование водоема, органолептические анализы, определение водородного показателя (pH), оценка качества воды по водным и прибрежным растениям, биоиндикация, биотестирование, компьютерные технологии. Актуальность работы: от качественного состава водных источников, рек, озёр зависит здоровье не только человека, но и существование окружающей нас флоры и фауны. Практическое значение: комплекс данных методов исследования экологического состояния водных объектов доступен для применения на практике и даёт достаточно точные результаты. Представленная исследовательская работа даёт возможность оценить значимость сохранения водных ресурсов и разработать меры по восстановлению и сохранению природного баланса воды реки Еменка. Гипотеза исследования: экологическое состояние реки Еменка во многом зависит от хозяйственной деятельности человека. Обзор литературы. На сайте комитета по природным ресурсам и экологии Псковской области 1 я нашла информацию о Еменке. Общее протяжение реки в пределах территории около 50 км. Ширина ее 4—6 м, глубина 1,0—1,5 м, скорость течения 0,2 м/сек. Еменка имеет, как правило, низкие берега, постепенно сливающиеся с окружающей поверхностью водораздела. Питание реки смешанное с преобладанием снегового. В учебном пособии Горшкова М.В. «Экологический Мониторинг» под экологическим мониторингом понимается «информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов»2. В книге «Экологический мониторинг: шаг за шагом» под редакцией Е.А. Заики под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом показатели качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.3 Методическое пособие Т. А Поповой «Экология в школе»4 содержит следующую информацию: На территории России около 80 % сточных вод, сбрасываемых предприятиями в реки, не подвергается очистке. В воду попадают излишки с полей, вызывающих эвторификацию водоёмов: изменяется химический состав воды, бурно разрастаются водоросли, нарушается биологический круговорот веществ». В связи с этим в каждом водоеме формируется собственный набор видов микроорганизмов, растений и животных, взаимно влияющих друг на друга и на окружающую среду. Одним из важнейших показателей является продуктивность (трофность) водной экосистемы, т. е. количество нового органического вещества, создаваемого экосистемой за единицу времени. Продуктивность зависит в первую очередь от фотосинтетической деятельности автотрофных организмов и различна в разных водоемах. Трофический уровень водной экосистемы сильно связан с содержанием в воде биогенов — растворенных минеральных веществ, являющихся удобрением для водных растений. К ним относятся, прежде всего соединения фосфора и азота. Уровень трофности водоема может изменяться при действии как природных, так и антропогенных факторов. Трофический уровень конкретного водоема можно определить не только по продукции фотосинтезирующих организмов, но и по видовому составу и обилию тех гидробионтов, которые в этом водоеме обитают. II. Методика исследования II.1 Время и место гидробиологических исследований. Гидробиологическое исследование водоема проходило с 14.04. 2018г. по 20.11.2018г. При проведении исследования мы записали следующие данные: 1. Дата с 14.04. 18 г. по 20.11.18 г. 2. Тип и название водоема: река Еменка. 3. Номер пункта наблюдений /участка/: участок № 1 возле железнодорожного моста (Приложение №2), в 300м от железнодорожной станции Невель II, участок №2 рядом с филиалом завода ОАО «Новая Заря» (Приложение№3), участок №3 находится за чертой города, в двух километрах от участка №2 по течению реки (Приложение№4). 5. Описание местности, где находится водоем: участок №1: над рекой расположены два железнодорожных моста, справа и слева по течению реки - железная дорога. Участок № 2: слева по течению реки расположен филиал завода ОАО «Новая Заря» справа - жилой микрорайон, состоящий из частных домов. Участок №3: слева по течению реки находится поле, справа – лиственный лес. 6. Описание наземной растительности, окружающей водоем: наблюдаем с 20 .04. 2018г. по 20.11.18 г. Пробы воды отбирались в трёх точках (участки №1, №2 находятся в черте города, участок №3- за чертой города) в соответствии с рекомендациями по отбору проб по А.Г. Озерову 5. Для взятия глубинных проб использовался бутылочный батометр. II.2 Определение степени загрязнённости водоёма по внешнему виду Внешний вид водного объекта я охарактеризовала следующим образом: наличие или отсутствие пленок и пятен на поверхности воды, нефтяных пятен на берегу, на водных и прибрежных растениях; наличие и состав плавающего мусора или мусора на дне и берегах реки; искусственные или естественные запруды из веток или упавших деревьев. Для данного исследования я использовала методику Т.А. Поповой6. Характеристика загрязнения в баллах: 0-отсутствие пятен и плёнок, 1- отдельные пятна и серые плёнки на поверхности воды, 3- пятна и иррадирующие плёнки на поверхности воды, 4- нефть в виде пятен и плёнок покрывает большую часть поверхности водоёма. Берега и прибрежная растительность вымазаны нефтью, 5- поверхность водоёма покрыта нефтью. Выражая в баллах уровень загрязненности водного объекта и его запах, можно получить сводные результаты, характеризующие общую степень загрязнения вод. Оценка степени загрязнения по запаху и внешнему виду (баллы):0- очень чистые, 1- чистые, 2- умеренно загрязненные, 3- загрязненные, 4- грязные, 5- очень грязные II.3 Прозрачность воды определяла путём чтения шрифта через столб воды, налитый в цилиндр с плоским дном, градуированный по высоте на сантиметры, начиная со дна. Высота градуированной части-30 см. Согласно методике, цилиндр укрепляла в штатив так, чтобы шрифт находился на расстоянии 4 см от дна. Перед определением воду сильно взболтала и перелила в цилиндр. Быстро слила воду из боковой трубки, отмечала высоту столба, при котором чтение возможно. Прозрачность выражают в сантиметрах с точностью до 0,5 см. Данные о прозрачности воды в реках указывают не только на степень насыщения воды взвешенными наносами, но и на глубину проникновения в водоём солнечных лучей. От этих характеристик зависит температура воды и глубина распространения водной растительности. II.4 Цвет воды определяла с помощью с помощью таблицы7 по следующей методике. В пробирку из бесцветного стекла (d 1,5 и h 12см) налила 8-10 мг исследуемой воды и сравнила с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Цветность выражается в градусах. Окрашивает сбоку –нет, окрашивает сверху- нет:0. Окрашивает сбоку –нет, окрашивает сверху- едва заметное бледно-жёлтоватое:10. Окрашивает сбоку –нет, окрашивает сверху- очень слабое желтоватое:20. Окрашивает сбоку – едва уловимое бледно-желтоватое, окрашивает сверху- желтоватое: 40. Окрашивает сбоку – более заметное бледно- желтоватое, окрашивает сверху- слабо жёлтое: 50. II.5 Определение запаха воды. Определение запаха воды проводила следующим образом: в чистую широкогорлую колбу объемом 100 мл налила исследуемой воды на 2/3 ее объема, прикрыла стеклышком, осторожно взболтала. Затем, сдвинув с колбы стеклышко, определила запах воды. Различают ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневелый, рыбный, сероводородный, травянистый, неопределенный запахи. Интенсивность определяют в баллах. Отсутствие запаха-0, обнаруживается при нагревании-1, обнаруживается только при тщательном обследовании-2, легко обнаруживается-3, заставляет воздерживаться от питья-4, вода не годится для любого употребления без специальной подготовки-5. II.6 Определение реакции среды. Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5. II.7 Использование водных и прибрежных растений в биоиндикации. Все высшие водные растения учёные делят на две экологические группы: гелофиты и гидрофиты.8 Гелофиты: водно- болотные растения. и гидрофиты- настоящие водные способны охарактеризовать экологическое состояние экосистемы. Способность высших водных растений накапливать вещества в концентрациях, превышающих фоновые значения, зафиксированные в окружающей среде, обусловила их использование в системе мониторинга и контроля состояния окружающей среды. Для индикации я использовала методику Власова Б.П. и Гигевича Г.С. В их методическом пособии представлена таблица Индикаторная значимость основных видов гидрофитов водоемов Беларуси. 9 III. Результаты исследований. III.1 Загрязнённость по внешнему виду. Участок№1. Отдельные пятна и серые плёнки на поверхности воды-1балл, Наличие бытового мусора в виде металлических консервных банок и пластиковых контейнеров на берегах Обнаружена запруда в виде разрушенного пешеходного моста. Внешний вид: 2 балла (Умеренно загрязненные).Участок №2. Отсутствие пятен и плёнок (0 баллов). На правом по течению берегу реки обнаружена помойка с бытовыми отходами. В месте забора проб воды обнаружены плавающие по поверхности доски. Внешний вид: 2 балла (Умеренно загрязненные).Участок№3. Отсутствие пятен и плёнок (0 баллов). Мусора на дне и берегах рек не обнаружено. . Внешний вид: 1 балла (Чистые). III.2. Данные по прозрачности воды в реке Еменка: Участок№1: 27 см. Участок №2: 29,5 см. Участок№3: 30 см. III.3. Данные по цветности воды в реке Еменка: Участок№1: 20 градусов. Участок №2: 20 градусов. Участок№3: 20 градусов. III.4. Результаты анализа характера запахов: Участок№1: травяной. Участок №2: травяной. Участок№3: рыбный. III.5. Результаты анализа интенсивности запахов: Участок№1:2 балла. Участок №2: 2 балла. Участок№3: 1 балл. III.6. Определение реакции среды. Определила рН исследуемой воды с помощью универсальной индикаторной бумаги. Сравнила ее окраску со шкалой: рН=7,5, значит, вода имеет слабощелочную реакцию. Этот результат я наблюдала на трёх участках. III.7. Результаты биоиндикации по водным и прибрежным растениям Участок №1: сусак зонтичный, рогоз узколистный, стрелолист обыкновенный, тростник обыкновенный, ситняг болотный, хвощ речной, лютик ядовитый , осока острая, осока пузырчатая, стрелолист обыкновенный, водокрас лягушачий, ряска малая, элодея канадская, рдест курчавый, уруть колосистая, многокоренник, калужница болотная, сабельник болотный, белокрыльник болотный, пузырчатка обыкновенная. Участок №2: манник плавающий, аир обыкновенный, камыш лесной, гравилат речной, : сусак зонтичный, рогоз узколистный, стрелолист обыкновенный, тростник обыкновенный, ситняг болотный, хвощ речной, лютик ядовитый , осока острая, осока пузырчатая, стрелолист обыкновенный, водокрас лягушачий, ряска малая, элодея канадская, рдест курчавый, уруть колосистая, многокоренник, калужница болотная, сабельник болотный, белокрыльник болотный, пузырчатка обыкновенная. Участок №3: манник плавающий, аир обыкновенный, камыш лесной, гравилат речной, рогоз узколистный, стрелолист обыкновенный, тростник обыкновенный, осока острая, осока пузырчатая, стрелолист обыкновенный, водокрас лягушачий, ряска малая, элодея канадская, рдест курчавый, уруть колосистая, многокоренник, калужница болотная, белокрыльник болотный. В соответствии с таблицей на исследуемых участках имеются индикаторы органического загрязнения. Участок №1: ситняг болотный, элодея канадская, хвощ речной, уруть колосистая, рдест курчавый, многокоренник обыкновенный, рогоз широколистный, ряска малая. Участок №2: аир обыкновенный, элодея канадская, хвощ речной, уруть колосистая, рдест курчавый, многокоренник обыкновенный, рогоз широколистный, ряска малая. Участок №3: аир обыкновенный, элодея канадская, рдест плавающий, многокоренник обыкновенный, рогоз широколистный, ряска малая. В соответствии с таблицей на исследуемых участках №1,2 имеется индикатор ацидофикации (закисления вод): хвощ речной. Индикаторы эвтотрофирования водоёма: участок №1: уруть колосистая, рдест курчавый, многокоренник обыкновенный, ряска малая. Участок №2: аир обыкновенный, частуха подорожниковая, уруть колосистая, рдест курчавый, многокоренник обыкновенный, ряска малая . Участок №3: аир обыкновенный, частуха подорожниковая, ряска малая, уруть колосистая. Индикаторы загрязнения тяжёлыми металлами: участок №1: манник плавающий, элодея канадская, многокоренник обыкновенный, рогоз широколистный . Участок №2: частуха подорожниковая, элодея канадская, манник плавающий, многокоренник обыкновенный, рогоз широколистный. Участок №3: частуха подорожниковая, элодея канадская, многокоренник обыкновенный, рогоз широколистный . ВЫВОДЫ:1. На участках №1и №2 имеются следы антропогенного загрязнения: бутылки, старые доски, на участке №1-следы нефтепродуктов, на участке №2 - помойка из бытовых отходов. Внешний вид участков №1и №2 оцениваются как умеренно загрязнённые, участка №3 как умеренно чистый. 2. Органолептический анализ речной воды показал: на участках №1 и №2 пробы воды классифицируются, как умеренно загрязнённые, на участке№3 - вода умеренно чистая. На всех трёх участках запах речной воды природного происхождения, интенсивность запаха не превышает установленные нормы. Показатели прозрачности воды изменяются в сторону увеличения от участка №1 к участку №3. Использование водных и прибрежных растений в биоиндикации подтверждает, что на исследуемых участках имеются растения-индикаторы органического загрязнения воды и эвтотрофирования реки. Индикаторы по ацидофикации и загрязнению тяжёлыми металлами произрастают в меньшем количестве. Оценка состояния водного объекта по таблице индикаторной значимости: на станциях №1, №2 вода умеренно загрязнённая, на станции№3 – умеренно чистая. 3. Такие изменения я объясняю способностью реки к самоочищению под действием микроорганизмов и водных растений. Можно сделать вывод: способность реки самоочищению ограничена. Замедлить процессы самоочищения воды и ухудшить ее органолептические свойства могут соединения свинца, меди, цинка, ртути, которые могут попасть в водоемы со стоками, оказывая токсическое действие на организм животных. Большое значение имеет распространение водной растительности (густые заросли тростника, камыша и рогоза вдоль берегов), которая выполняет в них роль своеобразного биофильтра. В соответствии с незначительным уклоном русла и, следовательно, медленным течением, река Еменка предрасположена к эвтрофированию, то есть постепенному заболачиванию. Эта ситуация еще более усугубляется наличием источников органического загрязнения водоема: стихийные свалки на берегах реки в черте города, несанкционированная мойка автотранспорта местными жителями на берегах реки. Незначительно, но всё-таки загрязняет реку железнодорожный транспорт. На эвтрофирование указывает высокая биологическая продуктивность водоема, для которого характерна развитая прибрежная, надводная и погруженная растительность. Биологическим механизмом регуляции развития растительности является наличие растительноядных рыб, однако на реке повсеместно осуществляется рыбная ловля. Гипотеза исследования подтвердилась: экологическое состояние реки Еменка во многом зависит от хозяйственной деятельности человека. Литература 1.Власов Б.П., Гигевич Г.С. Использование высших водных растеий для оценки и контроля за состоянием водной среды: Метод. рекомендации. -Мн.: БГУ, 2002. -84 с. 2.Вопросы экологии в практике преподавания естественно-научных дисциплин школьного курса. Учебно-методическое пособие. Научный редактор кандидат химических наук, доцент кафедры химии ПГПИ Иванов С.В.-Псков, издательство Псковского областного института усовершенствования учителей, 1996г, 178 стр. 3 Горшков М.В. Экологический мониторинг. Учеб. пособие. – Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. 313 с.. 4.Озеров А. Г. Исследовательская деятельность учащихся в природе. Учебно-методическое издание.-М.ФЦДЮТиК,216с.,илл. 5.Попова Т.А. Экология вшколе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие,-М,6 ТЦ Сфера, 2005.-64 с. –(Игровые методы обучения) 6.Псковско-Чудское озеро и его обитатели: учеб.пособие по биологии для учащихся 8,9,10 классов общеобразовательной школы./ Псковская областная общественная организация «Чудской проект».- Псков: ООО «Псковский посад», 2009.-104 с. 7. Экологический мониторинг: шаг за шагом / Е.В. Веницианов и др., Под ред. Е.А. Заика. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003. — 252 с 1 Сайт комитета по природным ресурсам и экологии Псковской области [Электронный ресурс]. URL: priroda.pskov.ru›Невельский и Усвятский районы (дата обращения:22.11.2018) 2 Горшков М.В. Экологический мониторинг. Учеб. пособие. – Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. 313 с., стр.5 3 Экологический мониторинг: шаг за шагом / Е.В. Веницианов и др., Под ред. Е.А. Заика. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003. — 252 с.,стр.33. 4 Попова Т.А. Экология вшколе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие,-М,6 ТЦ Сфера, 2005.-64 с. –(Игровые методы обучения), стр.27. 5 Озеров А. Г. Исследовательская деятельность учащихся в природе. Учебно-методическое издание.-М.ФЦДЮТиК,216с.,илл.,стр 158. 6 Попова Т.А. Экология в школе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие,-М,6 ТЦ Сфера, 2005.-64 с. –(Игровые методы обучения), стр. 28 7 Попова Т.А. Экология в школе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие,-М,6 ТЦ Сфера, 2005.-64 с. –(Игровые методы обучения), стр 29. 8 Вопросы экологии в практике преподавания естественно-научных дисциплин школьного курса. Учебно-методическое пособие. Научный редактор кандидат химических наук, доцент кафедры химии ПГПИ Иванов С.В.-Псков, издательство Псковского областного института усовершенствования учителей, 1996г, 178 стр, стр. 155. 9 Власов Б.П., Гигевич Г.С. Использование высших водных растеий для оценки и контроля за состоянием водной среды: Метод. рекомендации. -Мн.: БГУ, 2002. -84 с. |