проект учащегося Сердюкова А.,занявшая 1 место на Всероссийском конкурсе исследовательских работ "Водный проект"

Российский национальный юниорский водный конкурс-2014

Экологический мониторинг

декоративного  озера города-курорта Железноводска

Проект выполнил:

 ученик 11 «В» класса    

 Сердюков Александр Сергеевич

 Научный  руководитель:

 учитель биологии высшей  

 квалификационной категории 

 Мирошниченко Наталья Константиновна

город-курорт  Железноводск Ставропольского края

 2013г

Содержание                                                                                                                                    стр

Введение ……………………………………………………………………………………............3

Глава 1. Экологические проблемы открытых водоёмов………………………………….......... 4

          1.1. Загрязнение открытых водных объектов абиотическими, биотическими

и антропогенными факторами…………….………………………………………………............4  

          1.2 Экологическая сукцессия…………….…………………………………………........... 7

Глава 2. Материалы и методика……………………………………………………… …............. 8

           2.1. Определение температуры…………………………………………………….............8

           2.2 Определение органолептических показателей воды……………………….. .............8

           2.3 Определение кислотности воды……………………………………………….............9

           2.4   Определение минерального состава  вод…………………………………….............9

           2.5Определение содержания в воде кислорода методом

  иодометрического титрования………………………………………………...............................9

            2.6 Определение общего микробного числа…………………………………….............10

    Глава3. Практическая часть………………………………………………………….. ….........10

             3.1 Общая характеристика объекта исследования…………………………… …..........10

              3.2Определение органолептических характеристик воды………………………........10

              3.3 Химический анализ воды………………………………………………………........ 10

              3.4 Микробиологические исследования. Определение общего микробного числа.....12

              3.5 Биологические исследования…………………………………………………..........12

             3.6Исследование прилегающей территории водоёма……………………………..........12

     Выводы по работе…………………………………………………………………………....... 13

     Заключение...................................................................................................................................14

     Литература…………………………………………………………………………………....... 15

  Приложение................................................................................................................................. 16

 Введение.   Вода – важнейший природный ресурс на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть массы любых организмов и является средой обитания многих из них.  Академик А.Е. Ферсман называл воду «Самым важным минералом на Земле».  КМВ присвоен статус особо охраняемого эколого-курортного региона. У нас огромное количество отдыхающих, которые приезжают из разных уголков нашей страны поправить свое здоровье и отдохнуть. А где же лучше всего отдыхать, как не у воды. Городское озеро и прилегающий к нему парк, построенные в 1972 году,  были  излюбленным местом отдыха горожан и отдыхающих. (рис1). А что же сейчас?   Заросшие берега озера, мутная и жёлтая вода с неприятным запахом, повсюду твёрдые пищевые отходы, вот что представляет собой городское озеро (рис.2-4).    Поэтому  Целью нашей работы являлось: изучить  экологические  проблемы  городского озера и предложить пути их решения. Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи: 1.Дать общую оценку  водному объекту - декоративному озеру:  размеры, характер берегов, грунта, температура и прозрачность, глубина  и другие параметры.2.Изучить  состояние обитателей водоема и прибрежной территории,  их функционирование и реакции на антропогенное воздействие.3. Изучить  состав воды и основные химические  и биологические загрязнители 4. Изучить состояние прилегающей территории. Объект исследования: городское  декоративное озеро и прилегающая к нему территория. Предмет исследования:  состояние воды исследуемого водоёма: 1. Абиотические факторы: а) прозрачность, б) цветность, в)  активная реакции воды, г) минерализация, д) количество растворённого в воде кислорода.2 биотические факторы - а) растительные и беспозвоночные биоиндикаторы,  б) микрофлора.  Методы: 1. Органолептические, 2. Качественный и количественный анализ, 3. Биоиндикация  4. Микробиологический  метод серийных десятикратных разведений с посевом на мясопептонный агар.  Новизна исследования: впервые нами было проведено комплексное исследование экологического состояния озера за 2010-13гг. и прослежена динамика изменений в экосистеме в течение 6 лет(2008-1013гг). За 40 лет существования озера  один раз была проведена  частичная механическая чистка прибрежной зоны  драглайнами, поэтому предложенные нами методы биологической очистки островами «Атолл», использование  плавающего растения эйхорния и механическая очистка поверхности водоёма "SKIMMER"  впервые предлагаются   для очистки озера в нашем городе. Исследования продолжаются в настоящее время. Практическая значимость: результаты данной работы  использованы для    контроля за экологической ситуацией городского озера и парка и для планирования реконструкции данных объектов. Через 5 лет после начала исследований в мае 2013 года парк у озера передали для уборных работ  МУУП "Курортный парк"города -курорта Железноводска , озеро на балансе ни у одной организации города по прежнему не числится. Наши действия  способствовали проведению субботников в парке у озера " Союзом молодёжи города"..Составлена смета "Расчистки озера от загрязнения   в парковой зоне г. Железноводска"- 6 млн. руб ,которая находится в настоящее время в Администрации города на рассмотрении.

Глава 1. Экологические проблемы открытых водоёмов.

 1.1. Загрязнение открытых водных объектов абиотическими, биотическими и атропогенными факторами. Под загрязнением водоёмов понимается снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение водной среды  может происходить в результате поступление в водоёмы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоёмы отходов  строительного и бытового мусора, со сточными талыми и ливневыми водами.  Кроме того, органические соединения азота и фосфора могут попадать в водоём с канализационными стоками. (Абакумова,1983). Внешние признаки явного загрязнения воды: запах фенола, сероводорода, видимые плёнки, прибрежные камни покрыты слизистыми обрастаниями. По требованиям СанПиН2.1.5.980-00.2.1.5 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», на поверхности воды недопустимо присутствие плавающих плёнок нефтепродуктов, масел и других примесей. Они препятствуют аэрации воды, тормозят процессы самоочищения, снижают интенсивность фотосинтеза. Плёнки, покрывая жабры рыб, нарушают дыхание.  Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения- гуминовых веществ, которые вымываются из почвы и  придают окраску воде от желтой до коричневой. Зелёная окраска открытого водоёма обусловливается  бурным размножением водорослей. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для  развития микроорганизмов. Взвешенные вещества, уменьшая прозрачность  воды, снижают интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса, корневой системы растений. Кислород является ресурсом для животных, растений и микроорганизмов. Растворимость и  способность кислорода к диффузии в воде очень низки, поэтому он становится лимитирующим фактором. Высокие  значения БПК особенно характерны для стоячих вод,  в которых накапливаются органические загрязнители и листовой опад. Пресная вода  в норме при 20С содержит 9.2мг/ л растворённого О_2. Чем загрязненнее водоём, тем меньше в нем растворенного О₂. Концентрация О₂ – показатель, на который реагируют биоиндикаторы. В водоёмах с различным уровнем загрязнения обитают качественно отличающиеся друг от друга группы беспозвоночных гидробионтов.( прил.1)В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5- 8,5. Наиболее кислыми из природных вод являются болотные, содержащие гуминовые вещества, а щелочными – подземные воды, богатые бикарбонатами. Вода, сильно загрязненная органическими веществами животного происхождения и продуктами гниения, обычно имеет  щелочную реакцию (рН>7). Для чистых водоёмов характерно разнообразие видов. По мере загрязнения многие виды гибнут, а оставшиеся усиленно размножаются.  Массовое размножение мотыля , червей-трубочников, крупных красных дафний указывает на сильное загрязнение водоёма. В особенно грязных водоёмах многоклеточные позвоночные жить не могут. Там встречаются только равноресничные инфузории и бактерии. (Чертопруд,1999). Индикаторами чистой воды в водоёмах являются растения: кувшинка белая и жёлтая, ива, водокрас, телорез; животные: ерш, окунь,  личинки ручейников,  личинки беззубок,  перловиц. (Артамонов, 1980). Индикатор загрязнений - прибрежные обрастания, располагающиеся на подводных предметах у кромки воды. В чистых водоёмах эти обрастания ярко-зеленого цвета или буроватого оттенка. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. В зоне, загрязненной органическими веществами, обрастания образуют нитчатые бактерии сферотилус. Тиотрикс  развивается в присутствии Н₂S, образующегося при гниении белков. Наличие высшей водной растительности – рдестов, тростников, камышей и др. – также является индикатором загрязнения воды.(Никольский,1974).  В сильно загрязненных водоемах  происходят заморы рыб, особенно в летнее время при сильном развитии сине- зеленых водорослей.  Нарушение минерального состава воды в первую очередь сказывается на жизнедеятельности простейших организмов, так как растворенные соли определяют обмен веществ клеток с окружающей средой и являются строительным материалом для элементов живой клетки. Для живых организмов вредна как избыточная, так и недостаточная минерализация воды. Жесткость природной воды определяется присутствием в ней в основном растворённых солей Ca и Mg. Наиболее благоприятным для фауны и флоры озер можно считать содержанке солей от 0,1 до 1 г/л (Константинов,1979). Источниками антропогенного обогащения природной воды минеральными солями, приводящего к нарушению природного состава равновесия являются: талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог, сточные дождевые воды с полей, газонов после применения на них минеральных удобрений, неочищенные сточные воды. (Перельман,1982).Совокупность всех микроорганизмов, заселяющих водоёмы, обозначается термином «микробиальный планктон». С экологической точки зрения всю микрофлору водоёмов можно разделить на две группы: автохтонную  и аллохтонную, попадающую из вне, при загрязнении из различных источников. Анаэробных бактерий в чистых,  незагрязнённых водоёмах мало. Процесс освобождения водоёмов от загрязняющих их субстратов растительного и животного происхождения и патогенных микроорганизмов называется самоочищением. Способность водоёмов к самоочищению, обусловлена присутствием в нём постоянных видов микроорганизмов. В полисапробных водоёмах  микробное население особенно обильно, хотя число видов ограничено преимущественно анаэробными бактериями, грибами, актиномицетами, вызывающими гниение и брожение. Под влиянием этих бактерий органика распадается до  аммиака, сероводорода,  углекислоты, индола, скатола метана и др. Число бактерий  в 1 мл этой воды достигает миллиона и более. В мезасапробных водоёмах характеризуются преобладанием окислительных процессов, нитрификацией. В основном это нитрифицирующие бактерии. В минерализации углерод содержащих соединений(целлюлозы, клетчатки,) участвуют анаэробы рода  Clostridium,бактерии рода Pseudomonas, Streptomyces, Flavobacterium. Общее количество микроорганизмов также велико -сотни тысяч в 1 мл. Олигосапробные зоны характеризуются окончившимся процессом самоочищения. Поэтому количество бактерий в этих зонах от 10 до1000 в 1 мл воды. Определение общего числа микроорганизмов позволяет получить дополнительную информацию о санитарном состоянии водоёма и о способности его к самоочищению.  1.2 Экологическая сукцессия. По определению Н.Ф.Реймерс (1990), «Сукцессия  последовательная смена биоценозов, преем-ственно возникающая на одной и той же территории  под влиянием природных факторов или воздействия человека». Экологическая сукцессия происходит в определенный отрезок времени, в который изменяется видовая структура сообщества и абиотическая среда его существования вплоть до кульминации его развития — возникновения стабилизированной  климаксной системы.   В этом состоянии система находится тогда, когда в ней на единицу энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество симбиотических связей между организмами (Одум,1975). В зависимости от первоначального состояния субстрата, различают первичную и вторичную сукцессии. Первичная сукцессия — формирование сообществ начинается на первоначально свободном субстрате, а вторичная сукцессия — это последовательная смена одного сообщества, другим, более совершенным для данных абиотических условий. Вторичная сукцессия является, как правило, следствием деятельности человека. Вторичная, антропогенная сукцессия проявляется  в эвтрофикации. При поступлении биогенов резко возрастает продуктивность водоемов за счет роста численности и биомассы водорослей, и прежде всего сине-зеленых — цианей, из царства дробянок. Многие из них могут фиксировать молекулярный азот из атмосферы, тем самым снижая лимитирующее действие азота, а некоторые способны освобождать фосфор из продуктов метаболизма различных водорослей. Обладая этим и рядом других подобных качеств, они захватывают водоем и доминируют в биоценозе. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Их разлагают аэробные бактерии, что приводит к уменьшению запасов O₂. Из-за недостатка кислорода,  в придонных слоях, организмы - редуценты не в состоянии обеспечить полный распад отмирающей органики. Биоценоз практически полностью перерождается. Из-за недостатка О₂ наблюдаются массовые заморы рыб (Соловьев,1987). Вначале по краям озера образуется сплавна — плавающий ковер из осок, мхов и других растений. Постепенно озеро заполняетсяотмершими остатками растений — торфом, образуется болото. представляющее собой устойчивую экосистему.

 На основании изучения материалов вышеизложенной литературы можно сделать следующие выводы:  1. Озеро, оказавшиеся в городской черте,  подвержено сильному антропогенному воздействию.  Воздействие ощущается на всех компонентах экосистемы озера: на составе и соотношении количеств различных видов растений и животных и микроорганизмах, обитающих в толще воды и на дне. 2. Водоёмы могут загрязняться как минеральными, так и органическими веществами.  3. Разложение органики приводит к снижению концентрации О₂ и накоплению в воде сероводорода, углекислого газа, метана, аммиака, что оказывает негативное влияние на жизнедеятельность гидробионтов.  4. Нарушение концентрации минеральных веществ в первую очередь сказывается на жизнедеятельности одноклеточных организмов, что в последствии приводит к нарушению в цепях питания водоёма. 5. Влияние негативных антропогенных факторов может обусловить сукцессию водоёма - смену озера болотом.  6. Для нормального функционирования декоративного озера    необходимы дополнительные затраты энергии со стороны человека.

Глава 2. Материалы и методика. На правильность полученных результатов анализов влияет способ отбора проб воды и условия их хранения. 1. Для определения органолептических показателей: проба должна быть отобрана в чистую стеклянную  бутыль объёмом не менее 0,5 л, пробы следует анализировать в течение нескольких часов либо хранить в холодильнике.2. Для микробиологического исследования отбор проб осуществляется  в соответствии с требованиями ГОСТ Р5192-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».   2.1. Определение температур воды  необходимо для контроля за тепловым загрязнением водоёма.  1. Погрузить термометр в воду на одну треть шкалы и выдержать не менее 5 минут. Не вынимая термометра из воды, произвести отсчет показаний . Определить температуру в нескольких местах водоёма, отстоящих друг от друга не менее чем на несколько сот метров. 2.2 Определение органолептических показателей воды. Определение запаха: заполнить колбу водой на 1/3 объема, закрыть пробкой, взболтать. Открыть колбу и неглубоко вдыхая воздух сразу же определить характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха определить по шкале. Определение цветности: заполнить пробирку (12см)  водой до 10см. Рассмотреть пробирку      сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении.2.3 Определение кислотности воды:   Оборудование: рН-метр лабораторный 150 М  2.4 Определение минерального состава  вод озера. Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов.   Материалы: Н₂О дистиллированная NaOH (20%) водный; раствор индикатора метилового оранжевого (0,1%) водный; раствор индикатора фенолфталеина; раствор AgNO₃(0,05н.); раствор HCl (0,05н.); раствор хромата калия (10%); р-р буферного аммиачного р-р индикатора хрома тёмно-синего. а) Определение катионов магния: в пробирку с исследуемой водой добавить 2-3 капли KOH (конц.), до выпадения белого осадка. б) Определение анионов хлора: в пробирку с пробой воды добавить раствор AgNO₃ до выпадения хлопьевидного осадок. В колбу налить 100мл исследуемой воды. Прибавить пипеткой-капельницей 3 капли раствора хромата калия. Перемешать содержимое и титровать 0,05 раствором AgNO₃ при постоянном взбалтывании до появления неисчезающей красно-бурой окраски. Определить объем раствора AgNO₃, израсходованный на титрование. в) Определение  катионов кальция: в пробирку с исследуемой водой прибавить 2-3 капли реактива щавелевокислого аммония, до выпадения  белого мелкокристаллического осадка. г) Определение общей жёсткости воды д) Определение  карбонат – анионов е) Определение  гидрокарбонат – анионов.2.5 Определение содержания в воде кислорода методом иодометрического титрования.( Метод Винклера). Использованы методики из учебного пособия С, В. Алексеев, Н.В. Груздева «Экологический справочник школьника»2005.2.6 Определение общего микробного числа. Использована методика МУК4.2.1884-04 Санитарно-микробиологический и санитарно- паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов.

Глава 3.  Практическая часть.  3.1 Общая характеристика объекта исследования. Городское озеро  находится  в городском парке среди жилого микрорайона(рис1). Общая площадь – около 2,1 га. Средняя глубина – 1,5 – 2,0 м. . Озеро находится в понижении рельефа, между гор Медовая, Бык и Железная. Берега озера пологие, песчаные, в некоторых местах засыпанные галькой. Береговая линия плавная, заливов нет. Характер грунта слагающего дно озера в основном глинистый.  В прибрежной зоне отмечено наличие значительного количества бытового и строительного мусора. Температура воды меняется по сезонам года. Из-за маленькой глубины в августе составляет 25-28 градусов. С декабря по март устанавливается ледяной покров. В 2008 году средствами МУП благоустройства города проводилась чистка прибрежной зоны,  драглайнами без очистки дна.  Данный объект не принадлежит ни одной организации города, средства на содержание озера не выделяются.

3.2 Определение органолептических характеристик воды. Время исследования: май,   июнь, август. 

     Мониторинг определения цветности                                                                    таблица №4

Мониторинг          определения запаха                                                                  таблица №5

Выводы по определению органолептических свойств воды  озера. Мониторинг проводившийся в течение 5 лет показал следующую динамику свойств воды озера: 1.Уровень цветности и запаха в 2008 году указывает на сильную эвтрофикацию водоёма и начинающуюся сукцессию озеро − болото. 2. Поскольку в октябре 2008 года проводилась чистка прибрежной зоны водоёма, соответствующие показатели улучшились. 3.В  2009-2011гг наблюдается последовательное ухудшение качества цветности и запаха, что свидетельствует о продолжении антропогенного загрязнения водоёма биогенами.  4.Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных. Взвешенные вещества, уменьшая прозрачность  воды, снижают интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса, корневой системы растений. 3.3 Химический анализ воды: Анализ воды на  химический состав мы провели в лабораторных условиях на базе ОАО Кавминкурортресурсы г. Ессентуки (Железноводское подразделение). (рис.5) 3.3.1 Определение кислотности воды

 Мониторинг  концентрации водородных ионов                                        таблица № 6                                                                                                                                                                                       

  Погрешность  рН-метра лабораторного 150М − 0.005         

   Выводы: В 2008г в связи с началом заболачивания озера наблюдаемая  кислотность превышает норму на 20%. Динамика после очистки водоёма за 2009-2011гг положительна, и рН  соответствует норме. В 2012 рН отклоняетя от нормы на 4%, что объясняется попаданием в водоём антропогенных биогенов.  В 2013 г перегнивание органических остатков привело к сдвигу рН воды  к кислой реакции, что характерно для начинающегося заболачивания водоёма.

3.3.2 Определение  ионов кальция. В пробирку с исследуемой водой прибавили 2-3 капли реактива щавелевокислого аммония. Ион кальция выпал в виде белого мелкокристаллического осадка, который растворяется в сильных минеральных кислотах HCL, HNO₃, но не растворим в СН₃ СООН.    3.3.3 Определение ионов магния. В пробирку с исследуемой водой добавили 2-3 капли KOH(конц).  Выпал  белый осадок Mg(OH)₂. 3.3.4   Определение общей жесткости воды

Мониторинг общей жёсткости воды в мг/экв/л                                           таблица№7

Погрешность  результатов не превышает 2%.   

 Выводы по общей жёсткости воды: в 2010году на берегу озера  производилось строительство многоквартирного дома, строительный мусор, по нашим наблюдениям, сбрасывался в водоём, что повлекло повышение жесткости воды на 30%,что негативно сказывается прежде всего на жизнедеятельности одноклеточных организмов.

3.3.5 Мониторинг концентрации растворённого в воде кислорода в мг/л     таблица №8                                                 

  Схл = 1,773х23,1 х1000/100 = 410 мг/л    350мг/л ( расчёт 2011г) ПДК аниона хлора 350мг/л.

Мониторинг  концентрации ионов хлора в мг/л                                  таблица №9

3.3.7 Определение карбонат - анионов. Пробу с индикатором оттитровали раствором HCl (0,05н.) до слабо-розовой окраски. Определили V HCl, израсходованной на титрование − 0,5 мл. Рассчитали  массовую концентрацию карбонат – аниона по формуле: Ск=Vк х 300   Ск = 0,5х 300   Ск=150мг/л   ПДК карбонат − аниона 100 мг/л (2010 год) 3.3.8 Определение гидрокарбонат−анионов.  Пробу с индикатором оттитровали раствором HCl (0,05н.). Определили V раствора использованного на титрование. Рассчитали массовую концентрацию гидрокарбонат иона по формуле: Сгк=Vгк х 305;Сгк=3,7 х 305;  Сгк=1128мг/л. ПДК по гидрокарбонат - аниона 1000 мг/л.       

Мониторинг карбонат и  гидрокарбонат - анионов                                    таблица №10

Выводы: Концентрация анионов хлора равна 410 мг/л и превышает ПДК незначительно.

 Мы объясняем повышение концентрации Cl^- попаданием в водоём талых вод с посыпанных зимой солью улиц города. Концентрация карбонат- и гидрокарбонат-анионов превышена в 2010 году в 1,5 раза и соответственно в 1,22 раза. Это объясняется попаданием в водоём большого количества строительного мусора при постройке многоквартирного дома на берегу озера.    3.4 Микробиологические исследования. Определение общего микробного числа. К ОМЧ относят мезофильные  и факультативные анаэробы образующие на питательном агаре колонии, видимые при увеличении в 2 раза при t=37С в течение 24ч и при T=22С в течение 72ч. В том случае, если КОЕ ОМЧ при 37С и  22С примерно равны, водоём не способен к самоочищению.  Анализ проводился по методическим указаниям МУК 4.2.1884.-04 «Санитарно-микробиологический и санитарно- паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов» в Центре гигиены и эпидемиологии в г. Пятигорске под наблюдением специалиста.

Мониторинг  общего микробного числа в КОЕ в 1мл. В                          таблица №11

Выводы: В 2008 году КОЕ ОМЧ при 22°С и  37°С примерно равны, следовательно водоём загрязнён и не способен к самоочищению. В 2008 году после механической очистки соотношние КОЕ ОМЧ 22°С/37°С равно 4, что соответствует способности водоёма к само-очищению. В 2010-2013гг соотношение обеих групп уменьшается, способность к само-очищению снижается. 3.5 Биологические исследования.  Для  оценки экологического состояния водоема мы  изучили фитопланктон и зообентос водоема. Зообентос служит хоро-шим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски. Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых.   

Результаты  биологических исследований                                                         таблица №12

Выводы: в 2008 году гидробионты озера − типичные представители грязного водоёма. После механической очистки ситуация улучшилась (2009г.). В 2010-2012гг состав беспозвоночных биоиндикаторов показывает повышение степени загрязнения от слабо загрязнённой до загрязнённой и в 2013 -грязной. Среди всех экологических группировок, развивающихся в водоемах, особое место принадлежит  − фитопланктону. Многие виды водорослей являются биологическими  индикаторами, например, показателями загрязнения водоёма (сапробности). Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования водоема. Поэтому мы и выбрали фитопланктон как индикатор качества воды. В результате исследования фитопланктона озера мы определили наличие в воде одноклеточных и многоклеточных нитчатых  и харовых зеленых водорослей.  Индикатор опасных загрязнений –  обрастание берегов озера и поверхностных предметов у кромки воды. Исследуя прибрежную растительность озера, мы выявили большое количество осоковых (осока пузырчатая) Carex vesicaria и осоковых (камыш озерный) Scirpus lacustris, злаковых (тростник обыкновенный) Phrágmites austrális, чрезмерное развитие которых неблагоприятно для водоема, так как при отмирании и разложении корневищ идет активное загрязнение озера, его обмеление и в дальнейшем заболачивание. 3.6 Исследование прилегающей территории водоема. Окружающая территория оказывает огромное влияние на качество воды и состояние экосистемы водоема. Атмосферные осадки, стекая в озеро, несут с собой мусор, грязь. Изучив прилегающую территорию, мы обнаружили на берегах озера большое количество стихийных свалок (6),  огромное количество пластиковых бутылок и прочего бытового мусора.  Приле-гающая территория стала местом выгула собак. Экскременты собак можно найти на любой дорожке или тропинках парка, которые смываются во время дождей, и попадают в озеро. На территории парка  появились 4 торговые точки, 3 захоронения ТБО и пищевых отходов, фильтрат из которых  с дождевыми водами также стекает в озеро.

    В результате проведённых исследований установлено:  1.Городское   озеро расположено в центре жилого массива и подвергается  сильному негативному антропогенному воздействию, как через непосредственное загрязнение воды, так и загрязнение берегов водоёма.  2. Данный объект ответственых за содержание и охрану не имеет, экологическая ситуация на озере не контролируется.  3. Городской парк создан в  1972 году, через 36 лет на озере возникли серьёзные экологические нарушения: массовые заморы рыбы в летний период и начало сукцессии озеро- болото.   4. В 2008 году была проведена частичная механическая очистка прибрежной зоны в результате чего экологическая ситуация несколько улучшилась 5. В настоящее время органолептические, биологические, химические и микробиологические исследования показывают, что вода имеет  отчётливый плеснево-гнилостный запах, беспозвоночные биоиндикаторы типичны для водоёма с грязной водой, коэффициент соотношения  КОЕ ОМЧ 22С/ КОЕ ОМЧ 37С  равный 3,1  показывает, что водоём находится на опасной границе неспособности к самоочищению. 6. Дальнейшее загрязнение водоёма приведёт к сукцессии озеро - болото.7. Железноводское городское озеро - искусственная экосистема, которая не способна саморегулироваться и самоподдерживаться, поэтому требует дополнительных затрат энергии со стороны человека. 

       Пути решения экологической проблемы городского озера и прилегающей  территории.

 1. Провести работы по очистке от заиления и зелёной растительности берегов и дна искусственного озера. 2. Систематически проводить механическую  поверхностную очистку воды озера от листового опада  и бытового мусора.  Например: приобрести механическую фильтровальную установку SKIMMER фирмы OASE.   3. Произвести  биологическую очистку, которая нормализует содержание в воде биогенных веществ и бактерий, плавающими островами «Атолл», внутри которых находится ракообразный зоопланктон- хороший фильтратор бактерий.4. Использовать  растение эйхорнию (Eichornia crassipes), которое  освобождает воду от многих биогенных элементов,  и приводит общее микробное число  к значениям, соответствующим способности водоёма к самоочищению(рис.6).  Эйхорния приобретена нами в 1 экземпляре(май 2013) и вегетировала в течение  3месяцев. В настоящее время имеется 35 экземпляров, которые планируется использовать после механической очистки. 5.Очистить прибрежную территорию от бытового мусора, отмерших растительных остатков.6.Проводить наглядную природоохранную агитацию и экологическое воспитание населения через средства массовой информации.

        Заключение.  Всё живое на Земле зависит от воды. Её загрязнение и нерациональное использование  приводит водные экосистемы к гибели, а в глобальном масштабе к экологическим нарушениям в биосфере. Одним из основных факторов нарушения  водных экосистем являются негативные антропогенные воздействия. Поэтому необходимо своевременно их прогнозировать  и предотвращать. 1.Члены научного общества МКОУ СОШ №10 " проводили экологический мониторинг декоративного  озера в течении  2008-2013 годов  и выявили серьёзные нарушения в функционировании  искусственной экосистемы.  2.Результаты исследования были  доведены до сведения администрации города -курорта Железноводска в   Отдел по  туризму, курорту и экологии.   3.Нами были сделаны обращения в средства массовой информации,  в газеты  «Курортный край». Информация с экологической конференции города была опубликована в еженедельнике «Бизнес ТВ» в статье «Позор равнодушия».   4.Руководитель  экологического отряда Сердюков А. неоднократно являлся организатором субботников по уборке территории городского озера(рис.7).  5. Благодаря нашим действиям с 2011 года МУП " Курортный парк" начал выполнять уборные работы в парке у городского озера: обрезку деревьев , листва которых засоряла озеро, вывоз мусора.   6.Наши действия  способствовали проведению субботников в парке у озера " Союзом молодёжи города". 7.Составлена гранд-смета "Строительные работы по благоустройству искусственного озера на территории городского парка", которая находится в настоящее время в Администрации города на рассмотрении.8. Нами выращено  в достаточном количестве экземпляров  растение эйхорния  толстоножковая, которое  освобождает воду от многих биогенных элементов,  и приводит общее микробное число к значениям, соответствующим способности водоёма к самоочищению.  МУУП" Курортный парк"взял растение на сбережение в зимний период в оранжереи. 9. Составлены рекомендации по поддержанию чистоты озера после очистки прибрежной зоны и углубления дна драглайнами.

Литература

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В. Экологический практикум школьника: Самара изд «Учебная литература» 2005 - 304с.

2. Артамонов В.И. Растения-индикаторы. М.: Наука, 1980 -158с .

3. Бровкина Е.Т., Сивоглазов В.И. Атлас родной природы. Животные водоемов и побережий: Учебное пособие для школьников. М.: Эгмонт Россия, 2001

4. Ганышина Л.А., Горидченко Т.П. Методика  оценки экологического состояния водоемов по организмам зообентоса. М., ЦСЮН, 1994 - 37 с

5. Девис К., Дэй Дж. Вода-зеркало науки.Л.: Гидрометеоиздат,1964 - 152 с.

6. Лосев К.С. Вода-Л.: Гидрометеоиздат, 1989 - 272 с.

7. Мамаев Б.М. Определитель насекомых по личинкам. М.: Просвещение,  1972

8. МУК 4.2 1884-04 Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды  поверхностных водных объектов.

9. НПО ЗАО «Крисмас+». Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 2004

10. НПО ЗАО «Крисмас+». Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек: Учебное пособие для сети общественного экологического мониторинга / Под ред. д.б.н. Скворцова В.В. Изд. 2-е, перераб. и дополн.. Руководство по оценке экологического состояния озер. СПб,  2006

11.Перельман А.И. Геохимия природных вод.- М.: Наука , 1982 - 154 с.

12. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. Под ред. В.А. Абакумова - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992

13. Руководство по методам биологического анализа поверхностных вод суши и донных отложений. Под ред. В.А. Абакумова-Л.: Гидрометеоиздат, 1983

14. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.5.980-00 « 2.1.5.Водоотведение населённых мест, санитарная охрана водных оъектов».

15. Снакин В.В., Маляров М.Л., Гурова Т.Ф. и др. Экологический мониторинг. Методическое пособие для учителей средних учебных учреждений. М.: РЭФИА, 1995 - 85 с

16. Станек  В.Я. Иллюстрированная энциклопедия насекомых. Прага: Артия, 1977

17. Чертопруд М.В. Мониторинг загрязнения водоемов по составу макрозообентоса: Методическое пособие.- М.: АсХО, 1999 - 17с.

18. Шиширина Н.Н., Ихер Т.П., Татарина Л.Ф.  Макрозообентос водоемов. Методическое пособие для педагогов, студентов и школьников. Тула, ТОЭБЦу, 2003

Приложения

Рис.1    Городское озеро. 1984год

    Рис.2-4  Городское озеро -осень и зима 2013 год

  Рис.5 Исследования воды озера.                                       Рис.6. Eichornia crassipes

           _{Рис. 7.    Субботник на городском озере. 10 апреля 2013г}