Зимняя одежда для малышей российских производителей. (21) Борьба с циститом (11) Миома при беременности (6) Коляска для младенца, какая лучше (4)


Главная » Детские исследовательские проекты » Eстествознание

Научно-исследовательский проект "Влияние загрязнений окружающей среды на экологию реки Тугай и пути её реабилитации"
Скачать (649.4 Kb) 08.10.2018, 15:40
Автор: Кузнецова Кристина, Тимиргалина Анна г.Киселёвск
Ромина Зоя Ивановна
педагог дополнительного образования МБУ ДО ЦДТ

Научно-исследовательский проект "Влияние загрязнений окружающей среды  на экологию реки Тугай  и пути её реабилитации

Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли – она незаменима. Считавшаяся ранее бесплатным даром природы, вода приобретает ранг «ресурсов». Водные ресурсы занимают 97,2% поверхности Земли. Пресной воды остается 2,8 %, а лишь 0,65% - готова к употреблению. Основными загрязнителями окружающей среды и природных вод являются: техногенные, бытовые и сельскохозяйственные отходы. При таком отношении человека к природе мы вступаем в полосу нехватки пресной воды. Данная проблема послужила поводом для определения экологических последствий загрязнения водной экосистемы реки Тугай города Киселёвска, которая на протяжении десятилетий испытывает сильное антропогенное воздействие. Проблема сохранения и восстановления биоразнообразия реки имеет особую актуальность и заслуживает первоочередного внимания.
Тугай является объектом загрязнения хозяйственной деятельностью человека: она протекает по территории 2 шахт (ОАО «Луговое» и ОАО «Поляны»), коммерческого разреза «Октябринский» на северо-западе района, минуя завод строительных материалов (ЗСМ). Поэтому экологическая целесообразность данного проекта определяется получением достоверных данных о современном эколого-биологическом состоянии акватории реки Тугай и необходимостью её реабилитации.

Цель исследования: изучение влияния загрязнений окружающей среды на экологию реки Тугай и определение этапов её реабилитации.

Для достижения цели решались следующие задачи:
1.Изучить литературные источники и интернет ресурсы по теме исследования
2. Исследовать современное эколого-биологическое состояние водной экосистемы и береговой поверхности реки Тугай от верхнего течения реки до её среднего течения.
3.Разработать рекомендации по экологической реабилитации акватории гидрологического объекта района Афонино.
4.Провести серию экологических мероприятий по очистке реки Тугай в районе Афонино.

Объект изучения: водная экосистема и акватория реки Тугай города Киселевска.

Предмет исследования: эколого-биологическое состояние реки Тугай от верхнего течения реки до её среднего течения.
В начале исследования выдвинута гипотеза: осуществление экологической реабилитации реки Тугай будут эффективными, если:
- исследовать современное эколого-биологическое состояние водной экосистемы и акватории реки Тугай;
- разработать рекомендации по экологической реабилитации акватории гидрологического объекта района Афонино;
- провести экологические акции по очищению реки Тугай в районе Афонино.

В работе над проектом использованы методы исследования:
- теоретические: анализ литературных источников, сравнение, классификация, анализ.
- эмпирические: наблюдение, описание;
- экологические: полевой, лабораторный методы.

Методика исследования
Для исследования по теме «Влияние загрязнений окружающей среды на экологию реки Тугай и пути её реабилитации» были использованы специальные методики:
- методика исследования почв с изучением её характеристик, определением типа почв акватории реки Тугай и почвообразующих факторов. Для описания характеристик почв делали почвенный разрез и выделили почвенные горизонты.
- методика прямого учёта флоры - глазомерная, работа с определителем «Определитель растений Кемеровской области» (автор Красноборов И.М.). Проводится прямой учет растительности.
- методика определения типа жизненных форм растительности по И.Г. Серебрякову (деревья, кустарники, полукустарники, кустарнички, травянистые: однолетние, двулетние, многолетние). Проводится учет растительности, выделяются растения - доминанты и определяются экологические группы.
- методика определения фауны реки Тугай. Проводится учет и сравнение животного мира в верхнем и среднем течении реки, где в будущем будут расположены основные объекты по реабилитации реки Тугай.

Обработка материалов исследования: на основании исследований проводится анализ флоры и фауны, формулируются выводы и обобщения, рекомендации и предложения. Составлена экологическая карта-схема местности, с выделением зон воздействия загрязнений на реку Тугай, а самое главное, составлена карта по реабилитации реки, с выделением ландшафтно-экологических зон акватории реки.
Сроки выполнения проекта: апрель-август 2017 года.

Результаты исследования
Общая географическая и гидрографическая характеристика реки Тугай города Киселёвска
Город Киселёвск расположен в восточных предгорьях Салаирского кряжа, рельеф - пологоволнистый и увалистый. Река Тугай протекает по территории района Афонино с северо-запада на восток, её длина 14 км. Приток реки Прямой Ускат бассейна реки Оби. Начало реки - родниковое. Наблюдается чередование узких и более широких участков, глубина 0,8 – 1,5 м, ширина русла – 1,5 – 2 м. Высота берегового уступа составляет 0,5 – 1,5 м. Тугай - равнинная река, в переводе с тюркского- «омутная река». Протекает по территории трех угольных разрезов. Предельно допустимый коэффициент (ПДК) сильно превышен. Водоток находится в стадии умирания. Основными загрязнителями реки являются: техногенные и бытовые отходы.

Характеристика прибрежных территорий реки Тугай
Береговая поверхность реки Тугай - это взаимосвязанный комплекс природных сообществ в различной стадии антропогенной депрессии. Верхнее течение реки не подвержено загрязнению, а берега среднего течения реки трансформированы горнодобывающими предприятиями и захламлены бытовым мусором.

Вывод. Исследуя береговую поверхность реки Тугай, определили неоднородность почв, которая указывает на угнетение почвенного покрова среднего течения рек.

Определение органолептических параметров воды реки Тугай

Вывод. Анализируя результаты таблицы, определили заилование среднего течения реки. Индекс загрязнения воды № 4 - вода грязная, экологически неблагополучная. Окраску природной воде придают гуминовые кислоты, как вымывающиеся из почвы, так и образующиеся при разложении водных организмов. Верхнее течение реки благоприятное для обитания живых организмов.

Определение токсичности воды в реке Тугай методом биоиндикации (с помощью дафний)

Для подтверждения токсичности воды в среднем течении реки используем биологический материал – дафнии, которые являются тест – объектом. Эксперимент проводился в июле 2017 года. Исходный биологический материал помещаем в 2 стеклянные ёмкости по 100 мл воды: 1 ёмкость – верхнее течение, 2 ёмкость - среднее течение реки.

ывод. Анализируя показатели биоиндикации, определили высокую степень токсичности воды среднего течения реки. Критерием токсичности является гибель более 50% дафний в среднем течении реки за 1,5 суток. Температура во время эксперимента постоянна t const = 20+-2 0С.

Фауна верхнего и среднего течения реки Тугай

  • загрязнений на природную воду привели к низкой жизнеспособности реки. Изучая водную среду реки, определили живые организмы.

Вывод. Анализируя результаты исследования, определили скудность видового состава фауны среднего течения реки Тугай, на который воздействуют техногенные загрязнения и бытовые отходы населения. Обитают пиявки, прудовики, личинки мошки. Верхнее течение реки свободно от антропогенного влияния, поэтому обитают личинки ручейников и поденок. Наблюдается разнообразие млекопитающих.

3.6. Флора прибрежных территорий реки Тугай

Исследуя береговую поверхность реки Тугай, определили неоднородность почв верхнего и среднего течения реки, согласно которым произрастают виды растений. Анализ флоры прибрежных территорий изучен по методике И.Г. Серебрякова.

Вывод. Данные таблицы указывают на качественные показатели почвы и определённый фитоценоз береговой поверхности. Растения - гидрофиты находятся на заболоченных почвах среднего течения реки, где ведут сброс загрязняющих веществ шахты ОАО «Поляны», «Луговое», коммерческий разрез «Октябринский». Мезофиты и ксерофиты присутствуют на подзолистых почвах акватории реки верхнего течения. 

Определение химических загрязнений в реке Тугай

  1. 32-. К 10 мл пробы прибавить слабый рас­твор марганцовокислого калия. При содер­жании SO32- розовый цвет исчезает.

  2. 2- К 10 мл пробы добавить нитрат сереб­ра. Если содержится S2- ,то появится слабое помутнение.

  1. . К 10 мл пробы добавить ацетат свинца. При наличии Cl выпадает осадок черного цвета.

  1. 4+. К 10 мл пробы добавить раствор щелочи сильной концентрации и подогреть. При наличии NH4+ появится запах аммиака.

  1. + Каплю раствора на стеклянной палоч­ке опустить в пламя спиртовки. Если присутствует Na+, то наблюдается ярко-желтое окрашивание пламени.

  2. 3+. К 10 мл пробы добавить несколько ка­пель концентрированного раствора рода­нида калия. При наличии Fe3+ появился бледно-бурый цвет.

  3. – Проведение озоления образцов с добавлением серной кислоты, получилось интенсивное окрашивание в кирпично-красный цвет.

    Содержание химических загрязнений в природной воде

Вывод: Результаты исследований, показывают, что в среднем течении реки, присутствуют оксиды серы, железо, свинец, которые попадают в результате воздействия горнодобывающих предприятий, транспорта. Качественные показатели воды верхнего течения хорошие, но присутствуют соединения серы.

Определение жесткости природных вод

Природная вода содержит различное количество растворенных солей и газов. Жесткость зависит от наличия в ней преимущественно солей кальция и магния.

  • определения жесткости природной воды:

  • термоумягчение: метод основан на кипячении воды. В результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O.

  • временно устраняет (карбонатную) жёсткость, её можно применять в быту.

  • реагентное умягчение: метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашеной извести Ca(OH)2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок.

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O.

  • Проведя опытные эксперименты, обнаружили наличие солей кальция и магния. При кипячении (термоумягчение) образовалась накипь; при добавлении гашеной извести (Ca(OH)2) - выпадает осадок. Природная вода реки Тугай жесткая.
     

Вывод: Результаты исследований, показывают, что в среднем течении реки, присутствуют оксиды серы, железо, свинец, которые попадают в результате воздействия горнодобывающих предприятий, транспорта. Качественные показатели воды верхнего течения хорошие, но присутствуют соединения серы.

Определение жесткости природных вод

Природная вода содержит различное количество растворенных солей и газов. Жесткость зависит от наличия в ней преимущественно солей кальция и магния.

определения жесткости природной воды:

термоумягчение: метод основан на кипячении воды. В результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O.

временно устраняет (карбонатную) жёсткость, её можно применять в быту.

реагентное умягчение: метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашеной извести Ca(OH)2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O.

Проведя опытные эксперименты, обнаружили наличие солей кальция и магния. При кипячении (термоумягчение) образовалась накипь; при добавлении гашеной извести (Ca(OH)2) - выпадает осадок. Природная вода реки Тугай жесткая.

- конкурс проектов по реабилитации акватории реки Тугай;

- выпуск и распространение экологических листовок «Живая вода».

Экологическая реабилитация малой реки Тугай отвечает социально-экономическим условиям территории и экологическим требованиям, предъявляемым природоохранными органами. Оценка экологического состояния проводилась на основе проведения физического и химического анализа воды, описание прибрежной растительности и животного мира реки, причем особое внимание уделялось видам растений и животных, которые являются индикаторами чистоты и загрязнения воды.

Этапы экологической реабилитации реки Тугай

Эколого-биологический анализ реки позволяет выявить природный потенциал территории и выделить этапы реабилитации: проектный этап; технический этап (подготовка территории, определение ландшафтных зон); практический этап: (агротехнические мероприятия, озеленение и благоустройство территории).

I этап – проектный. Данный этап предполагает проведение конкурса среди юных экологов и выявление лучшего проекта по реабилитации реки Тугай, где определили приоритетные направления восстановления реки Тугай города Киселёвска:

- консервация: сохранение и поддержание современного состояния реки;

- реконструкция: комплекс мероприятий, направленный на восстановление природного потенциала водной экосистемы;

- реорганизация: мероприятия по формированию рекреационных зон.

II этап – технический, предполагает подготовку акватории реки Тугай к реабилитации. При формировании рекреационных зон (верхнее, среднее, нижнее течении) акватории малой реки Тугай, учитывался природный ландшафт, близость жилого комплекса, автодорог и антропогенного воздействия (Приложения 2, 3).III этап – практический, осуществление биорекультивации, с учетом качества водной среды, особенности почв и климатических условий местности. Реализация мероприятий поможет восстановить утраченное биологическое равновесие акватории реки.


 

Ландшафтно-экологические зоны акватории реки Тугай

осуществления экологической реабилитации акватории реки необходимо определить ландшафтно-экологические зоны: зелёная, водная зона и зона отдыха.

Зелёная зона

В основу формирования зелёной зоны положены следующие принципы компоновки растительности:

- экологический – учёт условий среды произрастания;

- типологический – учёт возможности произрастания различных растений;

- систематический – использование в композиции различных видов растений одного и того же рода;

- физиономический – сочетание внешних данных растений с учётом декоративных свойств растении, сезонной и возрастной динамики развития. Для реабилитации рекомендуем разместить серии растительности, отвечающие почвенным показателям и климатическими условиям местности (Приложение 3).

Водная зона

Водная экосистема реки Тугай находится в угнетенном состоянии. Для эффективного восстановления водной среды предлагаем ряд мероприятий:

- построение серии современных искусственных сооружений биологической очистки сточных вод по всей акватории реки (Приложение 4). Возможен вариант замкнутых систем многократного водного использования без сброса сточных вод в водоем;

- использование переносных аквафильтров, необходимых для расщепления и выведения продуктов распада, тяжелых металлов на отдельных участках реки, обладающих поверхностной активностью и высокой сорбционной способностью (Приложение 5);

- применение цифровых дозиметров, определяющих количество кислорода водной среды. Осуществляя замеры, определяется вероятность угнетения фауны и флоры реки;

- проведение гидромелиорации на заболоченных участках среднего течения реки Тугай, на котором создать мини – ферму по разведению и выращиванию мальков. Мини-ферма находится в родниковой зоне и использует природную воду для разведения видов рыб семейства Карповых. Реализуя проект, предполагаем создание рабочих мест для населения города, занятых на мини-ферме «Малёк» (Приложения 4);

- создание искусственных каскадов из природного камня и песка, служащих постоянным фильтром воды в реке (Приложение 5).

Зона отдыха

Зона отдыха образует пространство фитодизайна, создающего оздоровительный и эмоциональный эффект околоводной и водной среды, для всех возрастных категорий населения. Территория расположена в нижнем течении реки Тугай с растениями зелёной зоны, где уместно использовать архитектурные элементы: мостики, смотровые площадки, различные декоративные заграждения и просто лавочки. Целесообразно проложить по берегу реки тропу здоровья «Боровичок», которая познакомит с флорой и фауной акватории реки.

Выводы
 

Изучая акваторию реки в верхнем и нижнем течении, осуществили ряд необходимых исследований:

- определены органолептические показатели воды;

- определена токсичность воды в реке Тугай методом биоиндикации (с помощью дафний);

- дана характеристика почв прибрежных территорий;

- разработана серия растительности для реабилитации акватории реки Тугай;

- проведена экспертиза флоры и фауны верхнего и среднего течения реки;

- на основании исследований составлена экологическая карта-схема местности;

- составлена карта по реабилитации реки, с ландшафтно-экологическими зонами;

Акватория реки нуждается в экологической реабилитации, которая будет отвечать социально-экономическим условиям территории и экологическим требованиям, предъявляемым природоохранными органами.

Заключение

Город Киселёвск один из городов Кузбасса, где добыча полезных ископаемых является стратегическим ресурсом страны и источником жизни городского населения, поэтому нарушение экологического равновесия природы неизбежно. Токсичные соединения, выбросы нарушают целостность природных экосистем и мы должны уметь предпринимать природоохранные действия по сохранению и защите малых рек, одной из которых является река Тугай. Проводя экологическую и гидрологическую экспертизу акватории реки Тугай, выявили некоторую способность водоёма к самоочищению. Состав растительного и животного мира различается на начальном и конечном отрезках реки: по составу беспозвоночных, рыб, млекопитающих. Особую антропогенную нагрузку испытывает среднее течение реки Тугай. Акватория реки Тугай нуждается в экологической реабилитации, которая:

- ускорит процесс восстановления эколого-биологического равновесия реки Тугай;

- даст возможность населению использовать биоресурсы малой реки;

- частично удовлетворит потребность населения в культурном отдыхе и создаст рабочие места для его жителей;

- сохранит для будущих потомков биоразнообразие малой реки Тугай.

Работая над проектом провели ряд экологических мероприятий по реабилитации реки Тугай:

- экологические акции «Экология реки Тугай» (Приложение 6);
- конкурс проектов по реабилитации акватории реки Тугай;

- выпуск и распространение экологических листовок «Живая вода».

Экологическая реабилитация малой реки Тугай отвечает социально-экономическим условиям территории и экологическим требованиям, предъявляемым природоохранными органами. Оценка экологического состояния проводилась на основе проведения физического и химического анализа воды, описание прибрежной растительности и животного мира реки, причем особое внимание уделялось видам растений и животных, которые являются индикаторами чистоты и загрязнения воды.

 
 
Категория: Eстествознание | Добавил: Весна
Просмотров: 87 | Загрузок: 5 | | Рейтинг: 0.0/0 |

0

Рекомендуем также:
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:

 Все новости "ПочемуЧки" в наших рассылках! Будьте в курсе!





 Все новости "ПочемуЧки" в наших рассылках!

Группа: Гости
Вход
  
Регистрация
  



Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей


Трансформеры игрушки: история создания
Биоревитализация: стоимость курса
Уроки математики в игре для ребенка
Соболиное манто и другие меховые аксессуары: преимущества

На сайте всего: 14
Гостей: 13
Пользователей: 1
RandallDon






© Детский развивающий портал "ПочемуЧка" 2008-2018
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-54566 от 21.06.2013г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР).

Соучредители: ИП Львова Е.С., Власова Н.В.
Главный редактор: Львова Елена Сергеевна
info@pochemu4ka.ru
Тел. 89277797310



Реклама на сайте
О нас
Ваши отзывы
Обратная связь
Полезные сайты

Все права на материалы сайта охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе законом РФ «Об авторском праве и смежных правах». Любое использование материалов с сайта запрещено без письменного разрешения администрации сайта.


Рейтинг@Mail.ru Самарский школьный портал