Исследовательская работа "Экологическое состояние водоема "Центральный"

Анкета участника

областной заочной олимпиады «Планета Земля. Взгляд из космоса» ( в рамках Всероссийской олимпиады)

1.Название конкурсной работы Экологическое состояние водоёма                   «Центральный»

2.Краткое описание конкурсной работы Исследовательская работа по изучению свойств воды пруда «Центральный»

3. Название номинации «Наш дом Земля»

4. Год исполнения работы          2013

5. Ф.И.О. автора работы  Бондарева Ксения Александровна 26.02.2001 года рождения проживает  Воронежская область Воробьевский район, село Краснополье  ул Техническая, 32 кв 1  телефон [phone]

Токарева Екатерина Андреевна 29.11.2000 г рождения проживает  Воронежская область Воробьевский район, село Краснополье  ул Озерная, д 8.

9.Ф.И.О. и должность руководителя Горюшкина Нина Ивановна, учитель биологии, географии

10.Контактный сотовый телефон научного руководителя  9601136948

11.Название учебного заведения, направившего работы на Олимпиаду

 МКОУ «Краснопольская ООШ№1» Воробьевского муниципального района

12.Ф.И.О. руководителя учебного заведения Горлов Николай Иванович

13. Почтовый адрес: Воронежская область Воробьевский район, село Краснополье  ул 50 лет Октября, дом 7

14. e-mail  [e-mail]

15. Дата  08.02.2015

16. Подпись   Н.И.Горюшкина

                                                    Аннотация

на исследовательскую работу по изучению водного объекта, находящегося на территории села Краснополье Воробьевского района Воронежской области, проводимого в рамках областной заочной олимпиады «Планета Земля. Взгляд из космоса»  в номинации  «Наш дом земля».

     Данная работа проведена учащимися 8 класса, под руководством учителя биологии и географии. Общий объем работы 18 машинописных страниц, имеется аэрокосмический снимок из космоса,8 фотографий, обработанные результаты социологических исследований( опроса) оформлены в виде диаграмм.

     Главной целью работы стало изучение свойств воды в водоеме и ответа на вопрос можно ли этот водоем использовать для отдыха, рыбной ловли и хозяйственных нужд.

   В процессе работы были изучены исторические сведения о возникновении пруда, исследованы свойства воды: температура, цветность, прозрачность, мутность, осадок, запах, вкус, примеси. Результаты наблюдений представлены в виде таблиц, а также подтверждены фотографиями, изложенными в приложении.

 В результате проведенного исследования выяснилось, что вода не пригодна для купания, рыбу из этого пруда уже давно никто не употребляет в пищу, (ловят исключительно для  домашних животных). Но в процессе исследования, были обращения в сельскую администрацию, беседы с местными жителями, которые заострили проблему зацветающего водоема в центре села. Разработана программа по его «реанимации»

Муниципальное казенное образовательное учреждение

«Краснопольская основная общеобразовательная школа №1»

Воробьевского района  Воронежской области

Экологическое состояние водоёма «Центральный»

в номинации «НАШ ДОМ ЗЕМЛЯ»

                                                                                                                                  Выполнили:

Бондарева Ксения Александровна, ученица 8 класса

Токарева Екатерина Андреевна, ученица 8 класса

руководитель

Горюшкина Нина Ивановна, учитель биологии, географии

2015 г

СОДЕРЖАНИЕ:

1.Введение_____________________________________________________3

2.История формирования пруда____________________________________4

3. Практическая работа ___________________________________________5

4.Социологическое исследование__________________________________9

5. Заключение ___________________________________________________9

6. Использованная литература____________________________________11

7.Приложение__________________________________________________12

Введение

     Проблема охраны и рационального использования водных ресурсов стала особенно актуальна в современных условиях. Она охватывает буквально все народы и районы мира. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

     На уровне небольшого поселка роль водоёма очень велика. Он является важным источником воды, участвует в формировании рельефа, снабжает растения и даже близлежащие поля влагой, является местом отдыха людей.

Изучение водоёмов, их обследование, паспортизация, практические работы по охране – необходимое условие регулирования накопившихся экологических проблем нашего общества.

Цель исследовательской работы

     Изучить современное состояние близлежащего водоема «Центрального». Определить, можно ли использовать этот водоем для купания и ловли рыбы, не несёт ли он какую-либо опасность для здоровья; спланировать работу по благоустройству  водоёма.

Задачи исследовательской работы:

– собрать исторические сведения о пруде Центральном;
– провести анализ воды, получить опыт определения экологических

    критериев состояния водоема, степени загрязненности;
– установить соответствие качества воды санитарным нормам;
– провести социологический опрос с целью изучения общественного

   мнения об использовании пруда;
– спланировать  работу по благоустройству водоёма.

История формирования пруда

     Дома  на месте нынешнего села Краснополье начали возникать более 200 лет назад - приблизительно в 1780-1790 годах. А раньше на месте теперешнего села была широкая степь. Равнинный рельеф местности, плодородие черноземных земель давно привлекали малоземельных обедневших крестьян из I и II Никольского. И они, собрав свои немногочисленные пожитки, уходили на эти земли, строили жилища, распахивали степь. Поселение стало образовываться вокруг небольшого озера и получило своё первое название Выселки. В низине, вокруг озерца, женщины сажали капусту. А из-за крайней бедности крестьян село стали называть Голопузевкой.

     Шли годы, десятилетия, через село был проложен торговый путь, оно стало процветать и разрастаться и, наконец, сменило название - Краснополье. Это название имело несколько предпосылок. По рассказам коренных жителей, вокруг села на целинных землях каждую весну зацветали лазоревые тюльпаны. По другой версии, это были красные маки. Поле становилось красным, красивым. Отсюда и произошло название - Краснополье.

     В послевоенные годы во время строительства народного хозяйства в центре села был построен водоём – Центральный пруд.(Приложение 4) Вспоминают пожилые люди: в пятьдесят четвертом  году,  в связи с проведением мелиоративных работ, на месте оврага, который находился в центре села, тракторами раскопали большую котловину,(приложение 5) наибольшая глубина достигала 2,5 метров. Никифорова А.П. вспоминает, что котловина была выкопана до глины, поэтому дно было красного цвета. Вода в пруду быстро поднималась за счет того, что открылись новые родники. Из нашего  пруда вытекает ручеек, который, петляя по оврагам и собирая другие ручейки из оврагов и родников - впадает и становится частью реки  Подгорной, а она несет свои воды в реку Дон. Вода была зеркально чистая. Не только дети, но и взрослые с удовольствием купались в пруду. Туда же была запущена рыба - карп, окунек, и по берегам сидели увлеченные рыбаки.

     Но беззаботное времяпрепровождение у пруда может иметь и безответственные последствия. Время шло, люди жили у воды, вскоре появились и первые нарушения биохимического равновесия окружающей среды. Если первые загрязнения, создаваемые людьми, были близки к естественной концентрации, а воздействие на природу не нарушало естественных геобиохимических процессов, то в дальнейшем, с развитием земледелия и животноводства, ростом поселения и концентрацией населения на небольших территориях, уровни загрязнения стали превышать естественно-допустимые. Так произошло и в нашем поселке. За многие годы  люди свыклись с загрязнениями природы и, как это ни противоестественно, они сбрасывали грязь и нечистоты туда, откуда брали воду для питья и хозяйственных целей.

     По наличию состояния животных организмов можно судить о качестве воды. Наибольшее разнообразие видов характерно для чистых водоемов. По мере загрязнения водоема многие из них гибнут, а те, что остаются, начинают усиленно размножаться. Например, массовое размножение мотыля, червей – трубочников указывает на сильное загрязнение водоема.

А что делать, если водоем, в котором вы привыкли купаться и ловить рыбу, вдруг начал подавать тревожные признаки экологического бедствия: вода в теплое время года всегда мутная, поверхность водоема в июле-августе покрывается сплошным ковром "зеленки", идет бурное размножение сине-зеленых водорослей, образуются запахи, периодически случаются заморы? Пропали в нашем пруду раки – первый сигнал тревоги: воду чистой не назовешь. Рыба тоже стала вымирать, а та, что осталась, часто имеет неестественный цвет и запах.

     Название «Центральный» пруд постепенно забылось, и его стали звать «Зеленый». В настоящее время мы видим большой водоём в центре села, который каждое лето зарастает тиной, где не стали купаться дети, да и рыбу из этого водоёма уже никто не хочет ловить. Что ожидает водоём в будущем?

    Для ответа на этот вопрос и в целях благоустройства данного объекта мы проводим настоящее исследование.

Итак, для начала необходимы следующие данные. Размеры  Центрального  пруда: ширина − 95 м, длина − 340 м. Однако он имеет большую ширину почти на всем своем протяжении.  Берега пологие, растительный покров составляют сорняки. По краю водоёма растет камыш. На правом и левом  берегу расположено поселение.  У истока  небольшой овраг, устье которого образует довольно большой отвершек пруда, существенно увеличивая ширину пруда в этом месте.

       По плотине  пруда проходит грунтовая дорога, соединяющая  левую и правую часть села. Донный грунт илисто-глинистый. В основном, берега прудов открытые, почти без древесно-кустарниковой растительности. Летом 2003 г. пруд пытались почистить. Воду частично спустили, рыбу выловили… и забыли про свою затею.

Практическая работа

     Природный водоем представляет собой биологически сбалансированную экологическую систему, настроенную на самоочищение и самовосстановление. Но это естественное состояние биологического баланса может быть нарушено в результате загрязнения водоема. Органические продукты накапливается на дне любого озера, пруда, или водохранилища, где формируют постоянно разлагающуюся биомассу донного ила. Разлагаясь, органические вещества забирают из воды растворенный кислород, взамен насыщая воду продуктами распада - питательными (биогенными) элементами азота, фосфора, нитратов, фосфатов. В насыщенной питательными элементами воде начинается скачкообразное размножение отдельных видов водных растений, фитопланктона, подавляющих остальную флору водоема - простейших водорослей (бурых, сине-зеленых водорослей), ряски. Вспышки цветения микроводорослей чередуются с заморами. Накопление в водоеме органических веществ и питательных элементов приводит сначала к нарушению биологического равновесия, а затем к замене экосистемы пруда или озера на эвтрофный тип - т.е. к заболачиванию. О загрязнении водоема можно судить по высокому уровню донного осадка, высокой мутности воды, пленке на поверхности водного зеркала, неприятному запаху, активному газообразованию, интенсивному размножению микроводорослей ("цветению воды"), периодическим заморам. Такие водоемы необратимо деградируют и заболачиваются.

Физические методы определения показателей, характеризующие органолептические свойства воды

     Органолептические свойства нормируются по интенсивности их восприятия человеком. Это температура, цветность, прозрачность, мутность, осадок, запах, вкус, примеси. Результаты наблюдений представлены в виде таблицы:

Название водоёма	tо воды	Цветность	Мутность	Прозрачность
«Зеленый»	+2 оС	Желтоватый оттенок	заметная	20 см

Определение температуры воды.

Оборудование: водный термометр с ценой деления 0,1°С.

Ход работы: опустить водный термометр в воду, только что взятую из водоёма, на пять минут. Не вынимая термометра, определить температуру воды.

Оценка результатов: температура воды составляет 2 ^оС.

Исследование цветности воды. (приложение 6)

Оборудование: стеклянная пробирка.

Ход работы: в прозрачную стеклянную пробирку налить 8-10мл. исследуемой воды и сравнить с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Рассмотреть её на свету, определить цвет.

Оценка результатов: имеется желтоватый оттенок

Определение прозрачности воды. (приложение 7)

Оборудование: стеклянный градуированный цилиндр с плоским дном; стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм.

Ход работы: определение проводят в хорошо освещенном помещении, но не на прямом свету, на расстоянии 1 м. от окна. Цилиндр помещают неподвижно над стандартным шрифтом. Цилиндр наполняют хорошо перемешанной пробой исследуемой воды, следя за чёткостью различения шрифта до тех пор, пока буквы, рассматриваемые сверху, станут плохо различаться. Высота водяного столба в сантиметрах, сквозь который текст можно прочитать, считается значением прозрачности воды.

Оценка результатов: (измерение повторяют 3 раза и за окончательный результат принимают среднее значение, измеренное с точностью до 0,5 см). Вода малопрозрачная.

Исследование мутности.

Оборудование: стеклянная пробирка.

Ход работы: взболтать воду и налить её в пробирку, чтобы высота воды была равна 10 см, рассмотреть воду на свету, определить уровень мутности.

Оценка результатов: мутность воды заметная.

Исследование осадка воды.

Оборудование: стеклянная пробирка.

Ход работы: рассмотреть исследуемую воду на свету.

Оценка результатов: осадок воды заметный, по составу: хлопьевидный, илистый.

Определение запаха воды.(приложение 8)

Оборудование: коническая колба ёмкостью 150–200мл.

Ход работы: 100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают в колбу. Накрывают притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60 °С на водяной бане и также оценивают запах.

Интенсивность запаха воды определяют при 20 и 60⁰С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям таблицы. Запах питьевой воды не должен превышать 2 балла

Оценка результатов: запах отчетливый, неприятный - 4 балла.

Определение взвешенных частиц.( Приложение 9)

Оборудование: колба, фильтр, воронка, весы, сушильный шкаф.

Ход работы: для анализа берут 500-1000 мл воды и фильтруют её. Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтром высушивают до постоянной массы при 105°С и охлаждают.

Оценка результатов: осадок имеется.

2.3. Химические методы определения качества воды.

Определение жёсткости воды.

Оборудование: пластиковая бутылка, мыльный раствор.

Ход работы: набрать в бутылку 2/3 воды из водоёма, добавить мыльного раствора и взболтать.

Оценка результатов: вода жёсткая.

Определение содержания ионов железа. (приложение 10)

Оборудование: пробы воды, концентрированная азотная кислота, 20% раствор роданида аммония.

Ход работы: отобрать пробу воды. В 10 мл воды добавить 2 капли концентрированной азотной кислоты и 1 мл 20% раствора роданида аммония. Все перемешать и визуально определить приблизительную концентрацию железа по таблице.

Оценка результатов: визуально - ионов железа нет в исследуемом растворе.

Определение содержания ионов хлора

Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Количество хлоридов зависит от характера пород, слагающих бассейны. Хлорид-ионы можно обнаружить с помощью 10% раствора нитрата серебра.

Оборудование: 10% раствора нитрата серебра, пробирка.

Ход работы: в пробирку налить 5 мл исследуемой воды и добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра.

Оценка результатов: Малозначительная концентрация ионов хлора

Определение содержания сульфат-ионов. (приложение 11)

Оборудование: 5%-ный раствор хлорида бария, раствор соляной кислоты, пробирка.

Ход работы: в пробирку вносят 10 мл исследуемой воды, добавляют 2–3 капли соляной кислоты и затем 0,5 мл раствора хлорида бария.

Оценка результатов: по характеру выпавшего осадка определено ориентировочное содержание сульфатов: при слабой мути, появляющейся сразу – 10–100 мг/л.

Таким образом, сравнив полученные данные с гигиеническими требованиями, предъявляемыми СанПиН к качеству воды, мы получаем весьма пессимистические прогнозы.

5. Социологическое исследование

     Был проведён социологический опрос жителей. Из 100 опрошенных человек 60 указали на то, что вода в пруду неудовлетворительного качества, 23 человека считают, что вода нормальная, но использовать её не собираются, 17 человек считают воду хорошей. Однако никто из этих людей не купается в пруду, и не ловит там рыбу для приготовления пищи. На вопрос, какие мероприятия по восстановлению чистоты водоёма можно провести, 72 человека считает, что необходимо спустить воду, почистить дно и снова запрудить пруд, 15 человек считает, что необходимо на уровне сельской администрации провести работу  с населением о недопустимости выброса мусора и других отходов в водоём, 5 человек предлагают обустроить территорию и привлечь отдыхающих, 8 человек считает, что никаких мер проводить не нужно. (приложение1-3)

Заключение

1.Работая над данной темой, мы собрали исторические сведения о пруде «Центральный»,

2.Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Совершенно очевидна потребность населения в чистой, прозрачной воде. В своей работе мы подобрали и освоили методики эксперимента, позволяющие выявить органолептические и физико-химические свойства воды. Провели исследование качества прудовой воды одного из водоёмов нашего села. Полученные результаты проанализировали. По результатам анализов, воду пруда Центрального можно считать экологически небезопасной. Купаться в этом водоеме опасно.

3. Вода не соответствует санитарным нормам. Как мы можем наблюдать, наш маленький природный комплекс страдает, буквально погибает и просто кричит о помощи. Для спасения водоема необходимо восстановить его биологическое равновесие путем очистки воды и донных отложений от органических веществ и питательных элементов, микробиологического очищения и частичного удаления органической массы донного ила.

Очищаться от вредных примесей водоемам помогают также друзья из мира растений суши. Ива и ольха своими корнями извлекают из воды минеральные удобрения, попавшие в водоем из полей. Кроме того, прибрежная зелень обогащает слой воздуха над водной поверхностью кислородом, который необходим для процессов самоочищения воды, кроны деревьев затеняют реку ветвями, и благодаря этому уменьшается испарение воды. Таким образом, помимо очистки воды техническими средствами можно «развивать иммунитет» нашего пруда, чтобы он снова мог самовосстанавливаться. (Приложение 11)

4. Был проведен социологический опрос с целью изучения общественного мнения об использовании воды данного пруда.

Как известно, в настоящее время уделяется огромное внимание охране окружающей среды и, в частности, естественных водоёмов. В современных условиях особое значение приобрела проблема рационального использования и охраны водных ресурсов. Сохранение запасов чистой  воды, ее экономное использование – одна из актуальных проблем, решение которой является важной государственной задачей, но, вместе с тем, в значительной степени зависит от каждого из нас.

5. Итак, для того чтобы водоёмы оставались чистыми, в селе Краснополье разработана программа, цель которой – благоустройство водоёма, сохранение его для настоящего и будущих поколений, а также экологическое воспитание и просвещение.

Принимая участие в этой программе, волонтёрами школы совместно с администрацией Краснопольского сельского поселения было решено:

1. Исследовать состояние водоёмов, расположенных вблизи села Краснополье .
2. Вести контроль над состоянием пруда, осуществлять своевременный уход (очистка территории, уборка мусора, проведение разъяснительной работы с жителями села).
3. Продолжить мероприятия по благоустройству водоёма.

4.Обратиться с письмом в сельскую администрацию об ужесточении требований за сброс мусора в водоём.

Использованная литература:

1.     Исследование воды и водоемов в условиях школы

http://lib2.podelise.ru/docs/21550/index-7593-1.html

2.     Проектная деятельность «Водоемы»

http://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/okruzhayushchii-mir/proektnaya-deyatelnost-vodoemy

3.     Научно-исследовательская работа «Изучение флоры и качества водной среды»

http://do.gendocs.ru/docs/index-334386.html?page=2

4.     Биоиндикация состояния пресноводного водоема с помощью донных организмов
http://www.researcher.ru/methodics/method/SNIP/a_1xiure.html

5.ГОСТ 17.1.5.02-80 "Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов

6. Альбом по истории села

7.Л.В.Дорогань «Экологическое краеведение» Воронеж 2007 г

8. В.И.Федотов  «Географическое краеведение Воронежской области» Воронеж 2012

Приложение.

Приложение 1

Каково ваше отношение к пруду «Зеленому»?

Приложение 2

Как вы оцениваете экологическое состояние прилегающей к пруду территории?

приложение 3

Как вы думаете, что произойдёт с прудом  в ближайшем будущем?

Приложение 4

Приложение 5

Масштаб в 1 см =33 метра

Приложение 6                                                                            Приложение 7

     

Приложение 8                                                                     Приложение 9

     

Приложение 10                                                                     Приложение 11

      

Приложение 12