Исследовательская работа на тему " Исследование реки"

Краснодарский край, Динской район, муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная  школа №7станицы Пластуновской Электронная почта: [email protected] Телефон, факс: 88616237419 Секция география. ТЕМА:                                                            Работу выполнил  учащийся 7 класса БОУООШ №7  ст. Пластуновская. Пиянзин Данил Сергеевич Руководитель: Стешенко Светлана   Анатольевна. 2016 1 Аннотация Тема данного проекта очень актуальна на сегодняшний день, так как очень мало данных по исследованию  и экологической оценке  рек, протекающих через станицу Пластуновскую. Такая река как  Кочеты и другие за последнее время  сильно деградировали. Деградация рек происходит из­за сильной антропогенной  нагрузки, слабый уклон местности определяет медленное течение, сильную  извилистость их русел, их заиление и загрязнение.  Чаще всего для исследования выбираются темы связанные с определенной  экосистемой, например, изучаются только конкретно сами реки. Однако  загрязнение вод связано  с загрязнением воздуха и почв. Чтобы спасти реки, и  помочь им восстановится, надо знать какие процессы происходят в природе под  воздействием деятельности человека. Поэтому в данном проекте рассмотрены  вопросы, связанные с загрязнением не только воды, но и других компонентов  биосферы. Исследования проводились в бассейне реки Кочеты  в черте станицы  Пластуновской.  Изучался растительный и животный мир реки и прилегающих  территорий. Работа проводилась  один год, использовалась современная  методика по биоиндикации, определению физических и химических свойств  воды. Многие анализы проводились в саноипедем станции  ст. Динской  из­за  недостатка реактивов в школе. По результатам исследований показатели  превышают ПДК (предельно допустимой концентрации) по нитратам,  сульфатам, хлоридам. Превышение ПДК и по металлам: свинец, медь. Почвы бассейна загрязнены тяжелыми металлами, особенно в тех местах, где  проходят крупные автомагистрали.  Именно там мы и решили произвести  наблюдения реки. Растительный и животный мир представлен довольно широко.  Анализ природных и антропогенных систем позволяет сделать вывод, что  изучаемые экосистемы способны к самовосстановлению при ослаблении  антропогенного давления на них. Работа достойна высокой оценки. 2 ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы. Проблема чистой воды и охраны водных экосистем  становятся все более значимыми по мере усиления воздействия человека на  природу (Константинов, 1983; Эдельштейн 1989 и др.). Малые реки являются  важным звеном ландшафтных систем, поскольку выполняют функции  регулятора их водного режима, обеспечивают перераспределение влаги,  определяют гидрологическую и гидрохимическую специфику средних бассейнов (Фильчагов, 1989). В последние десятилетия, когда резко возросли масштабы  хозяйственной деятельности человека, и усилилось его влияние на природные  условия, вопросы сохранения и рационального использования малых рек встали  особенно остро. Малые реки являются начальными звеньями крупных водных  систем,  и последствия отрицательного влияния хозяйственной деятельности  человека на них проявляются раньше и резче (Вендров и др.,1981; Белюченко,  1999, 2005). Серьёзная экологическая проблема сложилась в бассейнах степных  рек Кубани, однако они изучены мало и сведения о состоянии многих из них  весьма фрагментарны. Мало изучен бассейн рек, протекающих через нашу  станицу,  что и обусловило выбор нами темы исследований.  Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является  географическое  описание и оценка современного экологического состояния бассейна 3 речки  Кочеты  и разработка мероприятий по улучшению её  состояния и  функционирования. Для достижения поставленной цели нами решены следующие задачи: 1). Определено географическое положение реки и    экологическое состояние  почв, поверхностных вод и донных отложений рек. 2). Изучена флора и фауна реки и прилегающей территории. 3 3). Дана общая экологическая оценка состояния рек и выделены зоны с  серьёзными антропогенными нагрузками. 4). Предложены мероприятия по улучшению экологического состояния  и  функционирования рек. Новизна работы. Проведена комплексная  эколого­географическая оценка  состояния реки Кочеты, выявлены негативные процессы в её современном  развитии: деградация почвенного и растительного покрова, заиление,  загрязнение пойменных почв и воды, установлены причины заметного снижения  её биологической активности.          Практическая значимость работы. Результаты исследований позволяют  комплексно оценить состояние бассейна реки  и предложить мероприятия по  улучшению их функционированию. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ  К степным рекам относят Ею с наиболее крупным притоком Сосыкой,  Челбас, Бейсуг с левобережным притоком Южный Бейсужок и правобережным  Правый Бейсужок, Кирпили с притоком Кочеты, Понуру, Сенгели, Ясени,  Албаши. Общая их протяжённость составляет 2,7 тыс. км (Ходячий и др.,  1982). Реки Ея и Бейсуг через лиманы впадают в Азовское море. Остальные  степные реки в настоящее время непосредственно в Азовское море не впадают, но направлены на северо­запад, в его сторону (Нагалевский, Щеглова, 1993). Густота речной сети степных рек невелика (до 0,3 км/км2) и возрастает в  направлении с севера на юг. Они маловодны. Половодье на них наблюдается  весной, а в июле  сентябре большинство рек сильно мелеет, местами  пересыхает, образуя мелководные разобщённые плёсы, интенсивно  зарастающие растительностью (Борисов, 1978). Степные реки имеют повышенную минерализацию с содержанием солей от  600 до 12700 мг/л. В воде большую часть года преобладают сульфатные ионы  4 натрия, а осенью  гидрокарбонаты (Борисов, 1978; Нагалевский, Щеглова,  1993). В историческом прошлом степные реки представляли собой правобережные  рукава реликтовой дельты Кубани. В процессе природной трансформации  реликтовой дельты её древние протоки постепенно теряли связь с Кубанью.  Отрыв рукавов от коренного русла Кубани превратил их в типичные реки  дождевого и снегового питания. Поэтому ещё в начале ХХ столетия население  стало устраивать в отдельных точках русел степных рек плотины для накопления  воды в прудах. Наибольшего развития этот процесс достиг в последние  десятилетия (Величко, 1988; Абаев, 1992).  В.И. Коровин (1990) указывает, что подавляющее большинство прудов  сооружалось на реках без проектов, в виде простого перегораживания рек  глухой земляной дамбой. В результате скорость течения в них падала,  начиналось заиливание прудов. Слой ила на их дне сейчас местами достигает  мощности 5м, а подземное питание полностью прервано. Заиливание водоёмов  уменьшает их глубину, способствует зарастанию водной растительностью. Изучая и исследуя, реку Кочеты в своей работе я использую как  практические, так и теоретические  знания. Река имеет незначительное общее  падение и гидравлические уклоны, а поэтому обладает спокойным течением,  обладает неглубокой, симметрично ­ построенной долиной. Междуречья  плоские, мало расчлененные. Пустота речной сети невелика. Зарождается от  родников, питание ее происходит за счет атмосферных осадков и грунтовых  вод. Начало ледостава приходится на период с ноября по декабрь месяцы.  Вскрытие ­ конец февраля – начало апреля. Иногда случаются паводки,  происходящие от таяния снегов,  довольно сильно петляет, русло её в большей  части покрыто зарослями камыша.  Характеризуется небольшой водоносностью. Весеннее половодье временное, а  в отдельные годы вообще не наблюдается. В засушливое время, во второй  половине лета, уровень воды падает, образуя цепь из плесов, зарастая  5 тростником, камышом, осокой. Вода в реке относится к водам сульфатного  класса, общая минерализация 1 мл/л. Прозрачность – 30 см. Минерализация, постоянная жесткость воды, а также загрязнение  промышленными водами, обуславливает ее плохое хозяйственное назначение,  непригодность для технических целей и орошения. Нарушение естественного стока воды в реке происходит в результате ниже  приведенных факторов. Природные факторы. 1. Наличие водоупорного слоя, минеральных грунтов с низкой    фильтрационной способностью на глубине 60 – 80 см.  2. Подъем уровня грунтовых вод.  3. За последние 10 лет чрезмерные ливневые осадки.  Антропогенные факторы. 1. Возведение дамб и запруд.  2. Распашка природных зон.  3. Уничтожение растительности по берегам реки.  4. Сточные воды с предприятий.  Стоки с личных хозяйств жителей, живущих по берегам этих рек 1. Недостаточное развитие канализационных сетей.  2. Аварийные ситуации.  3. Отсутствие условий для очистки ливневых стоков. Естественный режим этой реки изменен за счет сооружения на ней дамб, запруд.  В результате, скорость движения воды резко упала, задерживается значительное  количество талых и дождевых вод. Это ухудшает состояние реки. Нечистоты,  которые раньше выносились из реки, теперь накапливаются в ней. Почти к урезу  реки выходят сельскохозяйственные предприятия, теплицы, огороды сельских  жителей.  Строятся жилищные и другие объекты в водоохранной зоне на ранее отведенных земельных участках, в результате нарушается естественный ток рек.  6 Гидротехнические сооружения на реке не ремонтируются, что уменьшает  пропускную способность воды. Наиболее негативно воздействуют на надземные и подземные воды свалки. В  местах складирования отходов формируются антропогенные водоносные  горизонты, по уровню загрязнения, превышающие все существующие  техногенные образования в подземной гидросфере. Следует отметить, что  загрязнение вод зависит от интенсивности их использования, сброса  загрязняющих веществ, смыва химических соединений с территории водозабора. Множество тонн химических соединений, попадают в водоемы, нанося  непоправимый ущерб фауне и флоре этих водоемов, т.к. разрушаются цепи  питания, что не может не отразиться на всех живых организмах водоемов.  Сейчас в воде во много раз увеличиваются предельно допустимые концентрации  веществ,  таких как соединения меди, железа, нефтяных углеводородов,  нитратов, в результате чего нарушается газовый режим и кормовая база  водоемов.                                                                                      МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Изучение водной растительности 1. Наблюдение в природе, на берегу водоёма 2. Сбор материала для лабораторного исследования (сбор водорослей). 3. Изучение и оценка собранного материала с помощью микроскопа с  увеличением 10х20. 4. Оценка результатов. Физико­химические методы мониторинга водных объектов     При исследовании воды из рек изучался ее состав по природным компонентам и по компонентам, являющимся чужеродными для природной воды, попадающие в водные объекты в результате антропогенного загрязнения. Отбор проб и подготовка воды к анализу (Т. Я. Ашихмина, 1999).    В зависимости от цели исследования проба воды для анализа получена  несколькими способами: 7 ­путем однократного отбора всего количества воды, нужного для анализа; ­смешиванием проб, отобранных через определенные промежутки времени в  одном месте исследуемого водоема; ­смешиванием проб, отобранных одновременно в разных местах исследуемого  водоема. При отборе проб использовалась посуда из стекла, которую перед отбором проб  тщательно несколько раз ополаскивали  водой из исследуемого водоема. Пробки полиэтиленовые. Для взятия проб с определенной глубины использовали шест.  Отбор проб отбирали в 2 или 3 точках. Обычно в 5­10 метрах от берега на  глубине 50 см. Сразу после взятия пробы делалась запись об условиях сбора,  направлении ветра, даты и часа отбора.  Органолептические показатели воды Цветность. Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием  гуминовых веществ и соединений трехвалентного железа. Цветность воды  определяется визуально, сравнивая с раствором, имитирующими цветность  природных вод. В прозрачный  цилиндр из бесцветного стекла с ровным дном  наливали 100 мл исследуемой воды, и просматривали сверху на белом фоне,  подбирая раствор шкалы с тождественной окраской.  Прозрачность. Прозрачность воды определялась специальным белым диском диаметром 20 см  (диск Секки), который опускали на веревке на предельную глубину, на которой  он ещё виден.  Запах. Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в  неё с сточными водами и естественным путем. 100 мл исследуемой воды  наливали в колбу вместимостью 15­200 мл с широким горлом, закрывали  пробкой и хорошо взбалтывали, открывали пробку и быстро определяли  характер и интенсивность запаха.  8 Химические показатели воды Водородный показатель (рН) Величина рН воды водоемов в пределах 6,5­8,5.  Оценивается рН разными  способами. 1.В пробирку наливали 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального  индикатора, перемешивали и по окраске раствора оценивали величину рН:  розово­оранжевая­ рН около 5; светло­желтая­6; светло­зеленая­7; зеленовато­ голубая­8. 2. рН  определяли ещё с помощью универсальной индикаторной бумаги,  сравнивая её окраску со шкалой.    ИССЛЕДОВАНИЕ  3 РЕЧКИ КОЧЕТЫ Место проведения исследования­ это  недалеко от Ростовской трассы к  востоку от моста через реку Кочеты. Дата исследования­ 2 декабря  2015 года. Берег реки    наиболее крутой по сравнению с другими участками реки, по  берегам произрастает  лесополоса от 1 до 5 метров от воды. От 50­100 метрах находится  возделываемые земли (поля и огороды ), через  которые протекает река Кочеты. Склон реки  на участке имеет  такое строение   Склон умеренной крутизны. Течение воды. Ширина  водного потока­ 3000 см. или 3 метра. Глубина  водного потока­ 100­140 см. 9 (Измеряли  с помощью палки, которую поместили вертикально в воду, затем  вынули и замеряли  длину мокрой части, в дно паку не втыкали, иначе измерения были неверными). Скорость течения измеряли,  используя мячик. Бросили мяч в воду чуть выше по течению от точки начала  отсчета. Измеряли секундомером время, за которое  мяч проплывет 10 метров, разделили 10 м. на число секунд и получили скорость  ­0,04м/с. Для того чтобы определить дно водного участка, часть растений и животных,  которые  обитают на дне,  пришлось изучить с помощью маски  для подводного  плавания дно реки. (фото не получилось из­за мутности воды). Дно покрыто живыми растениями. Слой полуразложившихся частей растений (обычно листьев). Илистая грязь, разложившиеся  части растений, на ощупь похожих на  маслянистую массу, имеет специфический запах. Растения и животные. Наблюдая, за береговой растительностью, удалось  определить, что растения,  которые растут на реке, делятся на группы: Полупогруженные, растения мелководья ­ камыш  и рогоз. Плавающие, растения с плавающими листьями – рдест плавающий. Растения  с рассеченными листьями –  роголистник  погруженный и водяной  мох. Растения с  целыми подводными  листьями – элодея и рдест курчавый. Результат этого исследования можно рассматривать, как меру биологического   разнообразия на нашем участке местности.  Большое  число найденных групп растений  означает большое разнообразие    биологического показателя. Животные, которые  живут на суше  рядом с водой: 10 Птицы­ водомерки, нырки, дикие утки, лебеди. Животные – водяная крыса, пиявка, черви, рыбы ( карась, судак, щука,  толстолобик, карп и другие), раки, лягушки, черепахи, тритоны, головастики,  змеи и ужи. Теперь возьмем сачок и  соберем насекомых с поверхности воды ­ это водяные  пауки, личинки  насекомых, стрекозы, комары, водомерки и  плавуны. Результат этого исследования показывает нам, что вода, с высоким   биоразнообразием  более устойчива  к отрицательным  воздействиям.  Плавуны, личинки стрекоз и гребляки хорошо переносят  изменения  кислотности воды, но их  численность возрастает  при уменьшении численности   их естественных врагов­ рыб. Описание воды. Вода в реке не прозрачная , как мы это определили. Нашли  наиболее глубокое место в реке(например, с моста) . Погрузили в воду диск Секки, пока он  не исчезнет из вида. Затем вновь поймали диск , пока он не исчезнет  сквозь воду и измерим расстояние между диском  и  отметкой­ это глубина видимости; то есть показатель прозрачности  воды.  Глубина­ 1,5 м. диск виден  на глубине­ от 30 до50 см. Пробу воды надо брать с глубины 1,5­2 метра, чтобы не затронуть   Взятие проб воды. поверхностный слой . Подальше от берега. Запах воды­ затхлый, на цвет мутный, зеленоватый. Мы отправили  часть проб воды в лабораторию. Данные лаборатории будут приложены к работе. Исследование мусора. Какой мусор можно обнаружить на территории  наших исследований в пределах  500 метров. Наша задача заключается в том,  чтобы сосчитать и , по возможности, собрать  весь мусор в пределах  береговой полосы в пределах береговой полосы шириной  11 10 метров, считая  от кромки воды, а также  если  суметь собрать весь  мусор ,  что находится в воде.  Найденные вещи, которые, по нашему мнению, являются мусором: одежда, обувь, бумажные упаковки, картонки, рыболовные лески, сети,  пластиковые бутылки,  части механизмов от машин или бытовой техники,  автошины,  банки многократного использования, стеклянные бутылки, бумага,   тряпки,  деревянные  материалы,  металлические банки, канистры,  трубы,  стройматериалы.  Мы собрали 3 мешка мусора. 4.  Результаты исследования                           Общая оценка состояния бассейна реки Кочеты. Результаты исследований бассейна реки Кочет  показали высокую степень её  деградации, которая проявляется в обмелении, зарастании русла  растительностью, загрязнении биогенными элементами и пестицидами. ­ Берега рек поросли тростником, а  в некоторых местах  река заросла  полностью. На экологию рек повлияло строительство дамб, которые привели к  изменению их режима и потоплению территорий в некоторых местах. ­ ­При изучении флоры экосистемы было выявлено 62 вида растений, которые  относятся к 25 семействам. В основном это многолетние травы. Деревья,  полукустарники и кустарники встречаются в посадках недалеко от рек. Где  наиболее характерна антропогенная нагрузка,  распространены в основном  растения: осот желтый, бодяк серовойлочный, амброзия узколистная, полынь.  Больше всего пострадала водная растительность из­  за деятельности человека в  местах выброса коммунальных вод нет стрелолистов и осок.  ­Водоросли в реках разнообразны, но численность их не велика и варьирует от  места выбора исследований. В местах рядом с автодорогой их меньше всего. Так как шум от автомобилей, загрязнение воды, многолюдность, строительство  домов разрушает среду обитания  животных. В местах, где вода более или менее  чистая меньше шума, незначительная антропогенная нагрузка животные   встречаются чаще. По степени загрязнения нефтепродуктами реки можно  12 отнести к слабозагрязненной. ­Фауна донных отложений представлена ракообразными и олегохетами. Водоем  заселяют водяные ослики, двустворчатые моллюски, личинки стрекоз и пиявки. Вывод. С целью повышения знаний учащихся по изучению  своей малой Родины  и  экологического состояния воды в данной местности на сегодняшний день. Задача работы состоит не только в том, чтобы сформировать определенный  объём знаний  по экологии и географии  данной местности, но и  в том, чтобы   способствовать приобретению учащимися  навыков научного анализа,  осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию  значимости  практической помощи окружающей среде. Работа  доказывает принадлежность и влияние человека на окружающую среду. Исследования показывают, что  влияние человека на реку Кочеты очень велико ­ это и  исследования речной воды, и наличие животных и растений, и сбор мусора по берегам реки и в воде.   ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 1. Прекратить сброс в реки сточных бытовых вод, а также из предприятий без их очистки; развивать систему малых очистных сооружений и биологических  методов очистки бытовых стоков; провести паспортизацию всех предприятий  источников загрязнения. 2. Повысить уровень сельскохозяйственных технологий, прекратить жечь  растительность; следить за соблюдением размеров водоохранных зон для  строительства; вынести за пределы водоохранной зоны объекты загрязнители. 3. Обустроить береговые зоны, облесение берегов. 4. Провести мероприятия по расчистке русла рек, особенно в местах дамб;  укрепить дамбы; восстановить берегозащитные сооружения. 5. Регулировать создание новых дамб. Реализация предложенных мероприятий позволит значительно снизить  13