Проект по экологии «Исследование водных ресурсов села Дербетовки»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №6» с. Дербетовка Апанасенковского района Ставропольского края Проект по экологии «Исследование водных  ресурсов села Дербетовки»                                                                     Выполнила: ученица 10 класса                                                                      Бондарева Полина Геннадьевна                                                                             Руководитель:  учитель биологии                                                                       Гочияева Лариса Владимировна 2017­2018 учебный год Содержание 1 2 3 4 5 6 7 8 Введение. Цели и задачи.  Водные проблемы.  Загрязнение воды  Грунтовые воды и их загрязнение;  Подземные воды и их загрязнение;  Поверхностные воды и их загрязнение;  Водная история села Дербетовка; Практическая часть. Результаты.  Вывод. Список используемой литературы. Приложения. Введение       Вода   занимает   особое   положение   среди   природных   богатств   Земли. Известный русский и советский геолог академик А. П. Карпинский говорил, что   нет   более   драгоценного   ископаемого,   чем   вода,   без   которой   жизнь невозможна. ( А.П.Карпинский  1868г.)    Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно­бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.       Много   воды   потребляют   химическая   и   целлюлозно­бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды   расходуется   для   потребностей   отрасли   животноводства,   а   также   на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно­бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.       На   современном   этапе   определяются   такие   направления   рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых   технологических процессов,   позволяющих   предотвратить   загрязнение   водоемов   и   свести   к минимуму потребление пресной воды. Цели и задачи    Целью проекта является исследование воды  реки Калаус  и балки «Сладкие копани», находящееся   в селе Дербетовка. Рек   и балка выбраны нами для   это   основные   источники   воды   для изучения   не   случайно   –   сельскохозяйственных нужд жителей села Дербетовка. Главными задачами проекта являются: 1 определить   физические   показатели   качества   воды   на   основании визуального анализа; 2 расширить   и   углубить   знания   о   качестве   воды,   влияющих   на окружающую среду; 3 обратить внимание  жителей села  Дербетовка и администрацию данного села на состояние балки «Сладкие копани» и реки Калаус. Водные проблемы     Запасы пресной воды представляют собой единый ресурс. Рассчитанное на длительную перспективу освоение мировых ресурсов пресной воды требует целостного   подхода   к   использованию   этих   ресурсов   и   признания взаимозависимости между элементами, составляющими запасы пресной воды и определяющими ее качество. В   мире   существует   мало   регионов,   не   затронутых   проблемами   потери потенциальных   источников   снабжения   пресной   водой,   ухудшения   качества воды   и   загрязнения   поверхностных   и   подземных   источников.   Основные проблемы,   отрицательно   влияющие   на   качество   воды   рек   и   водоемов, возникают     в  зависимости   от   обстоятельств,  с  разной   степенью   остроты   в результате несоответствующей очистки бытовых сточных вод, обезлесения, бесконтрольной   залежной   системы   земледелия   и   нерациональных   методов ведения   сельского   хозяйства.   Это   приводит   к   вымыванию   питательных веществ и пестицидов. Нарушается естественный баланс водных экосистем, и возникает угроза для живых пресноводных ресурсов.    В различных обстоятельствах на водные экосистемы влияют также проекты освоения водных ресурсов в целях развития сельского хозяйства, такие, как плотины, схемы переброски речных стоков, водохозяйственные сооружения и ирригационные   проекты.   Эрозия,   заиление,   обезлесение   и   опустынивание приводят   к   возрастанию   деградации   земель,   а   создание   водохранилищ   в некоторых случаях отрицательно сказывается на экосистемах. Многие из этих проблем   возникают   вследствие   экологически   разрушительных   моделей развития   и   отсутствия   понимания   проблем   общественностью   и соответствующих знаний об охране ресурсов поверхностных и подземных вод.   Судить   о   качестве   воды   и   ее   соответствии   или   несоответствии     установленным   нормам   можно   только   на   основании   максимально   полного химического и бактериологического анализа. Только на основе анализа можно делать   окончательный   вывод   о   той   проблеме   или   комплексе   проблем,   с которыми придется иметь дело. Загрязнение водных ресурсов     Под загрязнением водных ресурсов  понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:  механическое   ­   повышение   содержания   механических   примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;  химическое ­ наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;  бактериальное   и   биологическое   ­   наличие   в   воде   разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;  радиоактивное ­ присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;  тепловое ­ выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.     Основными   источниками   загрязнения,   засорения   водоемов   и   рек   на   территории   Апанасенковского   района,   является   недостаточно   очищенные сточные   воды   производственных   и   коммунальных   предприятий, животноводческих   комплексов,   сбросы   железнодорожного   транспорта, пестициды и т.д.    Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы и реки, приводят  к качественным   изменениям   воды,   которые   в   основном   проявляются   в изменении   физических   свойств   воды,   в   частности,   появление   неприятных запахов, привкусов и т.д.   В изменении химического состава воды, то есть появление   в   ней   вредных   веществ,   в   наличии   плавающих   веществ   на поверхности воды  и накоплении их на дне водоемов. Поверхностные воды и их загрязнение     Качество   поверхностных   вод   зависит   от   сочетания   климатических   и   геологических   факторов.   Основным   климатическим   фактором   является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц,  таких   как   пыль,  вулканический   пепел,   пыльца   растений,  бактерии, грибковые   споры.   В   дождевой   воде   можно   обнаружить   ионы   хлорида, сульфата,   натрия,   магния,   кальция   и   калия.   Промышленные   выбросы   в атмосферу   также   "обогащают"   химическую   палитру,   в   основном   за   счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения "кислотных дождей".  В 2001 году на территории села Дербетовка выпал   «кислотный   дождь»,   из­за     промышленного   выброса   химическим заводом   города   Невинномысск   ОАО   "НЕВИННОМЫССКИЙ   АЗОТ".   (По данным   СМИ: «Радио 26» и ГТРК   г. Ставрополь). Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве.        К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло  образовано  известняковыми   породами, то  вода  в реке,  как  правило, прозрачная   и   жесткая.   Если   же   русло   из   непроницаемых   пород,  например гранита,   то   вода   будет   мягкой,   но   мутной   за   счет   большого   количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.      В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов. Грунтовые воды и их загрязнение         Значительная   часть   выпадающей   дождевой   воды,   а   также   талая   вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические   вещества   и   насыщается   кислородом.   Глубже   находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами.   Наличие   грунтовых   вод   в   селе   очень   мало,   точнее грунтовые   воды   практически   отсутствуют.   Это   объясняется   наличием засушливого климата и плотной глинисто­солонцеватой почвы.      В общем случае, на качество грунтовых вод влияют несколько факторов:  качество дождевой воды (кислотность, насыщенность солями и т.д.);  качество воды в подземном резервуаре;  характер слоев, через которые проходит вода;  геологическая природа водоносного слоя.     В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержаться, как правило,   кальций,   магний,   натрий,   калий,   железо   и   в   меньшей   степени марганец   (катионы).   Вместе   с   распространенными   в   воде   анионами   — карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами — они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее "старых" глубоких водах   концентрации   солей   настолько   велика,   что   они   обладают   явственно солоноватым   вкусом.   К   этому   типу   относятся   большинство   известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и до буриться до   них   —   очень   трудно.   Грунтовые   воды   характеризуются   достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики. Подземные воды и их загрязнения Загрязнению   подвергаются   не   только   поверхностные,   грунтовые,   но   и подземные   воды.   В   целом   состояние   подземных   вод   оценивается   как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения.        Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов)   вслед   за   другими   элементами   окружающей   среды   испытывают загрязняющее   влияние   хозяйственной   деятельности   человека.   Подземные воды страдают от загрязнений хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов. Происходит ухудшение качества воды в результате  нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров.      Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы,   тяжелые   металлы   (медь,   цинк,   свинец,   кадмий,   никель,   ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота. Перечень веществ контролируемых в подземных   водах   не   регламентирован,   поэтому   нельзя   составить   точную картину о загрязнении подземных вод. Водная история села Дербетовка Село расположено в неглубокой  балке «Сладкие копани» , на высоте 261,59 футов   над   уровнем   Черного   моря.Происхождение   официального   названия (Дербетовка)   неизвестно,   а   местное   население   называет   его   «Сладкие копани».   Это   название   дано   селу   вследствие   того     обстоятельства,   что   в колодцах  на территории села при основании были просто  копани, в  которых вода вкусом очень хорошая («сладкая»), что в здешней местности редкость. ( По данным книги «Ставропольская губерния» А.Твалчрелидзе 1897г.)    Название реки Калаус  имеет тюркское происхождение, «кала» переводится как   «город»,   или   «край   крепостей».   По   реке   проходил   Мисимианский   Великого   Шёлкового   Пути.   Также   по   правой   стороне   реки участок   проходила   граница   татарских   поселений   Золотой   Орды.   На   кабардино­ черкесском языке Калаус назывался Бавуко­«плодородная, богатая долина.»      Река Калаус берёт начало на Султанских высотах, со склона горы Брык, протекает   по   Ставропольской   возвышенности   является   левым   притоком Западного Маныча. Общая длина реки Калаус 436 км, расстояние от истока   Питание   реки   смешанное: до   впадения   в   Западный   Маныч   141   км.   родниковое, снеговое, дождевое.  Это самая мутная река в крае и третья по мутности   река   в   России,   в   одном   кубическом   метре   находится   до   8   кг твёрдых   частиц.   За   время   своего   существования   образовала   на Ставропольской   возвышенности   Прикалаусские   высоты.   У   истока   Калауса залегают майкопские глины, поэтому вода достаточно соленая и не пригодна для питья, хотя до открытия в селе Петровском водопровода, крестьяне её всё­таки употребляли в виде технической воды. Отбор пробы на анализы Определение физических показателей качества воды     В   ходе   исследования   мы   использовали     полевые   методы   работы   ­   наблюдения,   взятия   проб   воды   и   определения   ее   физических   свойств   – прозрачности,   запаха   и     загрязнённости   бытовым   мусор   ом   визуальными методами на протяженности водного маршрута с. Дербетовка. На реке Калаус  были взяты пробы воды: в начале, середине и в конце реки. Таким образом были взяты пробы и на балке «Сладкие копани».    В первую очередь мы провели анализ прозрачности воды. Для определения прозрачности   использовали   колбу   химическую   объемом   250   см3,   лист стандартной белой бумаги. Отмеривали в колбу 100 см3 воды и определяли визуально на фоне белого  листа бумаги. При этом использовали  критерии прозрачности. (Приложение№ 1)    Запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов (высших   водных   растений,   водорослей   и   др.),   а   также   появиться   при   их отмирании. Это естественные запахи. Бывает и так, что в водоем попадают сточные воды с примесями определенного запаха.     Характер   запаха   определили   ощущением   воспринимаемого   запаха   (землистый, хлорный, нефтепродуктов). Определение запаха проводили  при температуре 5С (температура воды в реке и балки). В колбу вместимостью 250 см3 отмеривали 100 см3 испытуемой воды. Колбу закрывали пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивали вращательными движениями, после чего колбу открывали  и определяли характер и интенсивность запаха. При этом использовали критерии интенсивности   запаха воды. (Приложение №2)       Третьим   этапом   нашего   исследования   было   визуальное   определение   на загрязнённость бытовым мусором реки Калаус и балки «Сладкие копани», а в частности  пластмассой, отходами  сельскохозяйственной  деятельности. При этом использовали критерии загрязненности мусором воды. (Приложение №3) Полученные результаты Река Калаус Номер пробы Прозрачность Интенсивност Загрязнение Количество баллов №1 5 №2 5 №3 5 Средний балл 5 ь Запаха 3 3 3 3 мусором 0 1 1 1 Балка «Сладкие копани» Количество баллов Номер пробы Прозрачность Интенсивност 4 №1 4 №2 №3 4 Средний балл 4 ь Запаха 2 5 5 4 Загрязнение мусором 0 2 2 1 Загрязнение мусором; 22% Прозрачность; 44% Интенсивность запаха; 33% Загрязнение мусором; 24% Прозрачность; 41% Интенсивность запаха; 35% Вывод       В   ходе   выполнения   работы   расширились   знания   по   теме   исследования, закрепились   умения   составления   плана   выполнения   работ,   анализ   и оформление полученных результатов.  На   основании   проведенного   экологического   исследования   и   полученных результатов, можно сделать следующие выводы: 1 Показатели   качества   воды     балки   «Сладкие   копани»   хуже,   чем показатели реки Калаус. 2 Уровень   экологической   культуры   проживающих     в   селе   влияет   на условия сохранения чистоты воды. 3 Необходимо   администрации   села   Дербетовка   усилить     контроль   за несанкционированные выбросы мусора жителями села на реке Калаус и балке «Сладкие копани». В   соответствии   со   ст.   1   водного   кодекса   РФ,   принятого   Государственной Думой   18   октября   1995г.,   засорение   водных   объектов   –   сброс   или поступление иным способом в водные объекты, а так же образование в них вредных веществ, которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод, ограничивают использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов таких объектов – уголовно наказуемо.  4 Организованно выпустить листовки и плакаты, а так же осветить в школьной газете «На этажах 1+2» водные проблемы села. Список используемой литературы 1 Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной  экологии. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1999. ­ 446 с. 2 Экономические   основы   экологии:   Учебник.   ­   СПб:   «Специальная Литература», 1997г. ­ 304с. 3 Дзюбо   В.В.   Водоотводящие   системы   промышленных   предприятий: учебное пособие ­ Томск, Изд. ТГУ, 1993 ­ 116с. 4 Равия   Б.М.,   Окладников   В.П.,   Лыгач   В.Н.     и   др.   Комплексное использование сырья и отходов. М: Химия,1975­176с. 5 Химия окружающей среды. ­ Пер. с англ./под ред. А.П. Цыганкова. ­ М.: Химия, 1982 г. 672с. 6 Потапов   А.И.,   Воробьев   В.Н.,   Карлин   Л.Н.,   Музалевский   А.А. Мониторинг,   контроль   и   управление   качеством   окружающей   среды. Научное, учебно­методическое пособие. ­ СПб.: РГГМУ, 2002. ­ 432с. 7 Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб.пособие в двух частях: Часть 2. Специальная / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков и др. ­ М.: Изд­во МНЭПУ, 2001 ­ 337с. 8 Стерман   Л.С.,   Покровский   В.Н..   Физические   и   химические   методы обработки воды на ТЭС. ­ М.: Энергоиздат, 1991 ­ 328с. 9 ГОСТ   Р   ИСО   14001­1998.   Государственный   стандарт   Российской Федерации.   Система   управления   окружающей   средой,   требования   и руководство по применению 10 ГОСТ   Р   ИСО   14004­98   Государственный   стандарт   Российской Федерации.   Системы   управления   окружающей   средой.   Общие руководящие   указания   по   принципам,   системам   и   средствам обеспечения функционирования 11 ГОСТ   Р   ИСО   14031­2001.   Государственный   стандарт   Российской   оценивание   «Управление   окружающей   средой, Федерации. экологической эффективности, общие требования» 12 ГОСТ Р ИСО 14040­99. Государственный стандарт Российской  Федерации. Управление окружающей средой. Оценка жизненного  цикла. Принципы и структура 13 Водный кодекс РФ от 16.11.95 №167­ФЗ «Собрание  законодательства  РФ»20.11.95 ст. 4471 «Российская газета»   Таблица (1) Критерии Прозрачности Прозрачная Прозрачная со следами примеси Слабо мутная Критерии прозрачности воды Характер прозрачности На фоне белого листа бумаги не видно даже малейших частиц примеси На фоне белого листа бумаги видны следы примеси На фоне белого листа бумаги явно заметны мелкие и средние частицы Оценка (балл) 0 1 2 3 4 5 примеси На фоне белого листа бумаги явно заметны крупные частицы примеси На фоне белого листа бумаги явно заметны частицы примеси, выпадающие в осадок при вращении колбы по часовой стрелке На фоне белого листа бумаги - крупные частицы примеси,заметны даже если не вращать колбу по часовой стрелке Мутная Отчетливо мутная Очень мутная (Приложение 1 Таблица (2) Критерии интенсивности  запаха воды Характер проявления Интенсивност запаха ь запаха Запах не ощущается Нет Очень слабая Запах не ощущается , Оценка интенсивности(бал л) 0 1 Слабая Заметная Отчетливая Очень сильная но обнаруживается при лабораторном исследовании Запах замечается Запах легко замечается Запах обращает на себя внимание Запах настолько сильный, что делает воду не пригодной к 2 3 4 5 употреблению (Приложение 2) Таблица (3) Критерий загрязненности Чистая Слабо чистая, со следами мусора Сильно загрязненная Мусором (Приложение3) Критерии загрязненности  воды Оценка(балл) Характер загрязненности Отсутствие мусора 0 Наличие пера, 1 досок 2 Наличие бытового мусора: пластик, стекло; и свалок