«Малым рекам - полноводность и чистоту.»

Проект по экологии «Малым рекам ­ полноводность и чистоту.» Работу выполнил: Кулиева Инна Ученица 9В класса МОУ СОШ № 7 с.Старомарьевка Руководитель: учитель географии Колядова  Светлана Владимировна. Содержание. 2018 г. 1. Введение. 2. Использование и охрана водных ресурсов. 3. Исследование состояния малой реки Чла с.Старомарьевка. 4. Загрязнение водных ресурсов сточными водами. 5. Защита водных ресурсов от загрязнения. 6. Заключение. 7. Приложение. 8. Литература. Аннотация.    Целями проекта являлись: изучение проблемы загрязнения малых рек сточными  водами, исследование состояние реки Чла и поиск возможных путей решения проблемы её  загрязнения. Наиболее существенное антропогенное влияние испытывают малые реки. В  ходе выполнения работы проведена оценка загрязнения малой реки Чла села  Старомарьевка, которая принадлежит бассейну реки Калаус. Река испытывает  значительное влияние со стороны источников загрязнения, что негативным образом  отражается как на её состоянии, так и последующем влиянии её вод на основные  поверхностные водные объекты Ставропольского края. В данной исследовательской работе выявлены гидроморфометрические характеристики малой реки Чла. В ходе работы   измерены следующие гидрометрические параметры реки: ширина, глубина, скорость  течения, расход воды, температурный режим воды, физические свойства воды.  Вывод  работы: основными источниками загрязнения являются сброс отходов химического и  кожевенного заводов, сток ядохимикатов с сельскохозяйственных угодий, выброс  канализационных стоков населённых пунктов, свалка бытовых отходов населением и выпас скота на прилежащих лугах. Выявлено, что последние годы ледостав отсутствовал на реке  из­за сброса тёплой воды Ставропольской птицефабрики. Намечены следующие пути  решения проблемы: создание водоохранных зон, запрет сброса загрязнённых сточных вод,  свалки мусора, стоянки автотранспорта и  применение безводных технологических  процессов воздушного охлаждения, оборотного водоснабжения, а так же других  технических приёмов на промышленных предприятиях. Цели: Задачи: 1. Изучение проблемы загрязнения малых рек сточными водами. 2. Исследовать состояние реки Чла. 1. Оценить масштабы возникшей проблемы о загрязнении водных ресурсов. 2. Выявить причины загрязнения реки Чла. 3. Найти возможные пути решения «проблемы загрязнения». Гипотезы: 1. Предполагаю, что рост числа населения Земли и потребностей человека к  улучшению качества жизни, привело к катастрофическому загрязнению малых рек  сточными водами. 2. Развитие современной науки и техники сделало возможным внедрять наиболее  эффективные технологии по очистке водных ресурсов. Введение. Гидросфера – водная оболочка Земли – это совокупность океанов, морей, озёр, рек,  ледяных образований, подземных и атмосферных вод. Общая площадь океанов и морей в  два с половиной раза превышает территорию суши. Общие запасы воды на Земле  составляют около 1386 млн.км3. Большая часть их, приблизительно 97,5% ­ вода солёная  или в значительной мере минерализованная. При этом на мировой океан приходится 96,5%  объёма водной массы. Объём пресных вод составляет около35 млн.км3, или 2,5% общих  запасов воды на Земле. В тоже время большая часть пресных вод (68,7%) сосредоточена в  ледниках и залегающем снежном покрове, из них основные запасы находятся в Антарктиде. Использование и охрана водных ресурсов. Вода – основа развития земледелия, энергетики и рыбного хозяйства, без неё не мыслимы быт и досуг человека. Большинство природных ресурсов планеты, к сожалению не  восстанавливаются. Это относится, например, к нефти, углю, цветным и драгоценным  металлам и т.д. Водные же ресурсы обладают замечательной особенностью – способностью  к возобновлению в процессе круговорота в системе « океан – атмосфера – земля – океан».  В природе работает гигантский « механизм, возвращающий пресную воду, стекающую с  материков в океаны и моря, обратно на сушу. Этот механизм «запустила» в работу сотни  миллионов лет назад энергия солнца. Вода – необходимое условие жизни на нашей планете. Подсчитано, что содержание воды в  тканях живых организмов примерно в 6раз превышает содержание её во всех реках земного шара. Вода распределитель солнечной энергии на Земле, главнейший творец климата,  аккумулятор тепла, гигантский двигатель, но вместе с тем, вода и необходимый компонент всех технологических процессов в промышленном и сельскохозяйственном производстве.  Надо ли объяснять, почему чистота источников, бережное отношение к воде является  постоянной нашей заботой? Исследование состояния малой реки Чла с.Старомарьевка. Степень преобразования водных систем определяется, с одной стороны, мощностью  антропогенного воздействия, а с другой – способностью водоёмов и водотоков  противостоять ему, которая зависит от величины водного стока, гидрохимического и  гидрологического режима водного объекта. Чем выше водность объекта, его  протяжённость, разнообразие климатических, геологических и биологических условий его  водосбора и местоположения русла, тем выше его способность к самоочищению,  восстановлению гидрохимического и экологического баланса. Наиболее существенное  антропогенное влияние испытывают малые реки. Следствием этого из­за малого объёма  водного стока и протяжённости является прогрессирующие негативные изменения,  обусловленные несколькими или даже одним фактором. Для промышленных районов это  могут быть загрязнённые бытовые, промышленные и поверхностные стоки, для сельских –  стоки с сельскохозяйственных угодий, животноводческих комплексов и коллекторно­  дренажные воды. Малые реки, являясь притоками более крупных водных объектов,  способны оказывать существенное влияние на формирование их гидрохимического режима. По своим гидроморфометрическим  характеристикам естественные водотоки территории г.Ставрополя относятся к малым рекам. Они начинаются родниками на западном и восточном склонах Ставропольской возвышенности. Влияние индустриального,  коммунального и транспортного комплексов города на загрязнение водотоков самое  непосредственное, поскольку на водораздельной части возвышенности располагаются  Северо­ западная и Юго­западная промзоны. Широко развитая здесь сеть технологических,  канализационных и других водонесущих коммуникаций из­за многочисленных утечек  способствует загрязнению подземных вод, которые, разгружаясь через родники, загрязняют поверхностные водотоки. Кроме того, загрязнение водотоков происходит и за счёт  хозбытовых стоков селитебной части города, расположенной в основном на пологом  восточном склоне. В ходе выполнения работы проведена оценка загрязнения малой реки Чла села  Старомарьевка, которая принадлежит бассейну реки Калаус. Река испытывает  значительное влияние со стороны источников загрязнения, что негативным образом  отражается как на её состоянии, так и последующем влиянии её вод на основные  поверхностные водные объекты Ставропольского края. В качестве примера приведены характеристики воды реки Чла. Река Чла протекает в  восточном направлении, берёт начало от ручья Октябрьского в районе онкологического  центра в городе Ставрополе, течёт по Члинскому лесу – это исток, далее протекает в селе  Старомарьевка Грачёвского района и впадает в реку Калаус – это устье реки, загрязнена  отходами и химикатами кожевенного завода. Грачёвский район занимает центральные  участки Ставропольской возвышенности с абсолютными высотами от 600 до 200 метров.  Территория его соответствует выходам среднесарматских песчанистых глин с прослоями  мергелей. На юге вскрываются нижние сарматские отложения. В рельефе ведущее место  занимает обширное эрозионно­ денодационное плато. Грунтовые воды имеют различную  степень засолённости и глубину залегания. Засолённые воды приурочены к тальвегам и  нижним частям дали. Они имеют хлоридно­сульфатный фон с высокой минерализацией до  20­30 г/л. Развитие криптомактровых глин способствует заболачиванию тальвегов и  равнинных участков водоразделов. Климат характеризуется неустойчивым увлажнением.  Годовое количество осадков колеблется в пределах 400­500 мм. Коэффициент увлажнения изменяется от 0,45 до 0,6. Вегетационный период с температурами выше +10º С  продолжается до 188 дней с суммой температур до 3500º С. Развиты предкавказские  малогумусные карбонатные чернозёмы, мощные и средне мощные. Наиболее приподнятые  участки заняты предкавказскими чернозёмами и злаково­разнотравной растительностью.  По окраинам плато, в верховьях балок распространены небольшие байрачные леса.  Доминируют степные ландшафты. Большое  количество участков, благоприятных для орошения в топографическом и  почвенно­мелиоративном отношении, расположены на плакорах. Орошение возможно таке  на пойменных террасах, но в связи с близким залеганием грунтовых вод, следует опасаться  засоления почв. При орошении возможно значительное изменение структуры посевных  площадей, расширение посевов технических культур. Река Чла по классификации рек принятой в гидрологии, относится к малым рекам  ( протяжённостью от 10 до100 км.) Пойма реки сложена аллювием и покрыта луговой  растительностью. Река имеет смешанное питание и весенние половодье. Зимний период в  жизни реки начинается с появлением ледовых образований. Когда с наступлением морозов  температура воды в реке понижается до 0 º С, а затем до нескольких сотых  градуса ниже  нуля, в ней появляются мельчайшие ледяные кристаллы. Во время обильных снегопадов  появляется снежура, представляющая собой хлопья снега, плывущие вместе с шугой. На  реке Чла осенний ледоход – редкое явление; В процентном отношении в среднем 80% из  всего ряда наблюдений весенний ледоход отсутствовал. В большинстве случаев в течении  нескольких холодных ночей забереги – это узкие полосы льда, на реке смыкаются в  сплошной ледяной покров. Бывает итак, что на отдельных порожистых участках реки из­за быстрого течения ледостав не устанавливается в течение всей зимы. По датам образования  ледостава Ставропольский край можно разделить на три зоны (рис1). В I зоне, куда входит  река Чла, ледостав образуется во второй декаде декабря, продолжается 55­85 суток, а  весенний ледоход начинается в третьей декаде февраля – первой декаде марта. На реке  продолжительность ледостава больше, чем на таких, более многоводных реках, как Кубань  и Кума, составляет 52­86 суток. Вообще в Ставропольском крае процесс ледообразования  неустойчив. Вследствие частой смены погоды лёд появляется и исчезает 2­3 раза в течение  зимы или совсем не наблюдается. Последнее время ледовые явления практически  отсутствовали на реке Чла – с. Старомарьевка из­за сброса тёплой воды ставропольской  птицефабрики. Ледовые явления, как правило, нарушают нормальный ход эксплуатации  водных объектов и могут наносить значительный ущерб хозяйствующим на них  организациям. Избежать ущерба можно лишь при глубоком знании зимнего режима рек и  своевременном проведении мероприятий, направленных на его снижение.  Мной проведены следующие гидрометрические работы:  1.   Определение ширины реки Чла. Ширину реки определяют разными методами: распространено измерение с помощью линя или мерной ленты .Предварительно устанавливаются створ – прямая линия поперёк реки.  Створ закрепляется вехами – на обоих берегах. Створом может быть мост. В таком случае  ширина реки измеряется по длине моста. Я определил, что ширина реки Чла 6 м. 2.    Определение глубины реки. Промеры глубин по поперечному сечению проводятся с моста или с бревна, перекинутого через речку. Их производят через равные расстояния с помощью водомерных реек. Точки  промеров предварительно размечают метками на перилах или на тросе подвесного моста. Я определил, что глубина раки Чла у правого берега 50 см, у левого 40 см, в середине реки  30 см. 3.     Измерение скорости течения реки, способом поверхностных поплавков. На прямолинейном участке реки разбивают створа ( верхний и нижний) на расстоянии 20  или 50 м . У створов становятся наблюдатели. Выше верхнего створа забрасываются  последовательно 3­5 поплавков. Стоящий между створами третий наблюдатель засекает по секундомеру момент прохождения поплавка через верхний и нижний створы ( сигналы ему  подают наблюдатели у створов взмахом руки). Среднюю продолжительность движения  поплавков вычисляют, разделив общую сумму секунд на количество поплавков. Зная  среднее время движения поплавка (t ср) и расстояние между створами (t), можно  определить среднюю скорость.   υср=l  /  t ср  Ход работы: Длина 30 м. Скорость поверхностного течения реки – 0,26 м/с. Движение первого поплавка – 1 мин. 40 с. (10м :100 с = 0,1 м/с) Движение второго поплавка – 1 мин. 55 с. (10м : 115 с. = 0,086 м/с) Движение третьего поплавка –1 мин. 30 с. ( 10 м. : 130 с. = 0,076м/с) Общая скорость течения:  υср= 0,1+0,086+0,076/3=0,26м/с Скорость течения уменьшается от верхнего течения к нижнему, от этого зависит  характер грунта дна: он изменяется от грубого ( галька, щебень) в верховьях до мелкого  ( песок). В низовьях появляется растительность как по берегам, так и в русле, где скорость течения мала. 4. Расход воды. Средней годовой расход воды в реке Чла равен приблизительно 0,5 м3/с. (рис2). Температура воды +10,5 ºС. Температура воздуха +15 ºС. 5. Физические свойства реки. Вода мутная, с запахом глин от примесей грунтов. Загрязнение водных ресурсов сточными водами. Основная причина загрязнения водных ресурсов – сброс в водоёмы неочищенных сточных вод промышленными предприятиями, а также предприятиями коммунального и сельского  хозяйств. Загрязнению водных источников также способствует нерациональное ведение  сельского хозяйства: остатки удобрений, ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоёмы и загрязняют их. Всё меньше и меньше остаётся территорий и водных объектов,  которые бы не подвергались антропогенному воздействию. В реки и озёра со сточными  водами поступает большое количество вредных химических веществ. К этому нужно  добавить, что в водоёмы выбрасывают сотни миллионов тонн мусора. Некогда красивейшая и прекрасная река Чла превратилась в сточную канаву. Раки пойманные в ней имеют окрас  синего цвета, но после варки приобретают красный цвет. Основной причиной загрязнения  являются бесконтрольно сбрасываемые отходы. Защита водных ресурсов от загрязнения.  В основных направлениях экономического и социального развития России поставлены  задачи по осуществлению и усилению мер охраны рек от загрязнения. Все мероприятия  должны обеспечить наиболее эффективное для народного хозяйства использования вод  путём регулирования стока вод, принятия мер к экономному расходованию воды и к  прекращению сброса неочищенных сточных вод на основе совершенствования  технологии  производства и схем водоснабжения ( применение безводных технологических процессов  воздушного охлаждения, оборотного водоснабжения) и других технических приёмов. В  «основах водного законодательства» записано, что все воды, водные объекты подлежат  охране от загрязнения, засорения и истощения, влияющих на качество воды, таким  образом, что могут причинять вред здоровью населения, повлечь за собой уменьшение  рыбных запасов, ухудшить условия водоснабжения и вызвать другие неблагоприятные  последствия в результате изменения физических, химических, биологических свойств  воды, снижение способности к естественному очищению, нарушение гидрологического и  гидрогеологического режимов. Определение в законодательстве понятия «загрязнения вод» требует от всех  водопользователей соблюдения необходимых требований. Важнейшей составной частью  современного водно–санитарного законодательства является гигиенические нормативы –  предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водоёмов.  Соблюдение этих ПДК создаёт безопасность для здоровья населения и благоприятные  условия  санитарно­бытового водопользования. Для сохранения малых рек большое  значение имеет создание водоохранных зон. На этой территории запрещаются применение  удобрений, ядохимикатов, сброс загрязнённых сточных вод от промышленных предприятий и животноводческих ферм, свалка мусора. Прибрежные полосы должны быть заняты  древесно­ кустарниковой растительностью, которая является своеобразным регулятором  стока и барьером для эрозионных процессов и загрязняющих веществ. А это означает, что в пределах прибрежной полосы нельзя производить распашку земель и выпас скота. Вдоль  малых рек хорошо растут заросли ольхи и ивы. Они поддерживают уровень грунтовых вод,  закрепляют берега. Корни ивы как бы « откупоривают» водоносный слой и получившие  свободу источники возвращают к жизни речку. В заросших ольхой канавах всегда держится вода для питья зверей и птиц. Забота о чистоте воды открывает широкое поле  деятельности для общественности, членов Общества охраны природы. Заботы о природе  вознаграждаются её щедростью, крепнущей экономикой, радостью людей. Можно верить, что тот кто в юные годы приобщился к борьбе за охрану природы, уже  никогда не станет её недругом. Одна из главных задач – это воспитание чувства личной  ответственности у молодого поколения за судьбу родной земли – её лесов, рек, полей.  «Малым рекам – полноводность и чистоту». Заключение. Целью данной работы было продемонстрировать, что одним из главных стимулов  развития современной науки и техники стала экология. Новейшие изобретения человека  направлены на урегулирование конфликта между его хозяйственной  деятельностью и  окружающей средой. Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие  технического прогресса не возможно без оценки влияния новых технологий на  экологическую ситуации. Новые связи создаваемые человеком должны быть замкнуты,  чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на её экологическую стабильность. В данной исследовательской работе я выявила гидроморфометрические характеристики  малой реки Чла. В ходе работы я измерила следующие гидрометрические параметры реки:  ширину, глубину, скорость течения, расход воды, температурный режим воды, физические  свойства воды. Мной выявлено, что основными источниками загрязнения являются сброс  отходов химического и кожевенного заводов, сток ядохимикатов с сельскохозяйственных  угодий, выброс канализационных стоков населённых пунктов, свалка бытовых отходов  населением и выпас скота на прилежащих лугах. Выявлено, что последние годы ледостав  отсутствовал на реке из­за сброса тёплой воды Ставропольской птицефабрики. Мной намечены следующие пути снижения загрязнения малой реки Чла: создание  водоохранных зон, запрет сброса загрязнённых сточных вод, свалки мусора, стоянки  автотранспорта и  применение безводных технологических процессов воздушного  охлаждения, оборотного водоснабжения, а так же других технических приёмов на  промышленных предприятиях. Необходимо  знание своих обязанностей и выполнение водного законодательства всеми  водопользователями.   «Малым рекам ­ полноводность и чистоту.» Приложение. Рис.1  Средние годовые расходы воды в куб. м/сек. Литература. 1. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и ее охрана : Просвещение,1985 ­ 191с. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Ивановский В.А. Занимательное природоведение, учебное пособие для  общеобразовательных учебных заведений Ставропольского края – Ставрополь :  РНО СФ МГОПУ, 2003, 280с. Крипсунов Е.А., Пасечник В.В. Экология: 9 класс: Учебник для  общеобразовательных учебных заведений, М : Дрофа, 1995 ­240с. Литвинова Л,С., Жиренко Б.Е. Нравственно­ экологическое воспитание  школьников, М : 5 за знания, 2005 ­240с. Под редакцией Коробкина В.И., Передельского Л.В., Экология, Ростов н/Д:  Феникс, 2004 – 224с. Под редакцией Прохорова А.М., Советский энциклопедический словарь, М :  Советская энциклопедия, 1987. Савельева В.В. Природа г.Ставрополя , Учебное пособие – Ставрополь :  Сервисшкола, 2002 – 192с. Савельева В.В., Румынина Н.С,, Гадзевич Б.Л., Шальнев В.А. Физическая  география Ставропольского края; учебник для 6­7 классов общеобразовательных  учреждений. 9. Фадеева Г.А., Попова В,А. Физика и экология, В. 2003 10. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум, М. 1980