Гидрологические исследования.

Тезисы к работе «Гидрологические исследования и экологический мониторинг озера Вульковское и канала Волчанский на территории аг Вулька-2»

Автор работы: Кипцевич Алена Николаевна, 10 класс

ГУО «Средняя школа аг. Вулька-2»,

Руководитель работы: Вечёрко Т.А.,

учитель биологии и химии

ГУО «Средняя школа аг.Вулька-2»

Малые водные объекты − реки, озера, пруды − важная часть нашей малой родины. Неоценимо велико значение ручьев, рек и озер в природном ландшафте, народном хозяйстве и в жизни общества.

Речные воды распределены по территории Беларуси неравномерно, что связано, в первую очередь, с особенностями рельефа, определяющими направление течения рек, с её географическим положением и климатом. Белорусское

Беларусское Полесье находится на юге Беларуси и занимает около трети её территории. Несмотря на активную мелиорацию, которую проводили советские власти в 60-х годах XX века, на Полесье сохранились остатки древних болот, которые по праву называются лёгкими Европы. А 40% Полесской низменности занимают леса. На Полесье до сих пор есть места, где не ступала нога человека.

Полесье является особенным регионам Беларуси. На сегодняшний день самая высокая концентрация болот в Беларуси приходится на территорию Полесской низменности, а до мелиорации Полесье практически полностью состояло из лесов и болот. Полешуки (местные жители) относились к болотам с гораздо меньшим вдохновением, чем экологи сегодня. Из-за болотистой местности на Полесье регулярно случались паводки, причем не только весной, а в любое время города. И тогда многие деревни оказывались отрезанными от остального мира, а к соседнему дому приходилось добираться на лодке. Но это были мелкие неприятности по сравнению с тем, что от паводков сильно страдал урожай. К тому же заболоченный регион способствовал появлению специфических болезней.

В начале прошлого столетия на Полесье побывал Александр Блок и написал: «Полюби эту вечность болот. Никогда не иссякнет их мощь». Но отчасти это случилось. Масштабная мелиорация на Полесье проводилась в 1960-1970-х годах, тогда было осушено два миллиона гектаров заболоченных земель. Это привело как к положительным, так и негативным результатам. Основная река Полесья— Припять с притоками  Ясельда, Цна, Смердь, Лань, Выдранка, Бобрик и др.

Фото 1.Карта гидрологических объектов аг.Вулька-2

Канал Волчанский был построен в 1967, реконструирован в 1983. Это мелиоративный канал в Лунинецком р-не Брестской обл., правый приток р. Выдранка (басс. Припяти). Начинается из канала на мелиоративной системе «Волчанская» в 3,5 км к Ю-3 отд. Большие Чучевичи, впадает в Выдранку в 3,5 км к С-3 отд. Вулька 2.

Из-за строительства канала и проведение мелиоративных работ речка Выдранка практически превратилась в канаву, которая пересыхает летом и наполняется водой только весной при таяние снега и осенью при обильных и продолжительных дождях.

Озеро Вульковское относится к бассейну р. Смердь (лев. приток р. Припять). Местность преимущественно равнинная (местами холмистая), поросшая лесом и кустарником. Озеро окружено обширной заболоченной поймой, поросшей кустарником. Берега песчаные, низкие, поросшие кустарником, местами редколесьем, частично заболоченные. Зарастает умеренно.

Большая часть малых водных объектов Вульковского сельского совета испытывают значительное антропогенное давление. Берега часто распахивали вплоть до уреза воды, не оставляя даже небольшой части озера в естественном состоянии, что ограждало бы воду от загрязнения.

Экологическое состояние канала и озера резко ухудшает­ся. Процессы загрязнения водных источников повсеместны, а их последствия чрезвычайно опасны для человека, растительного и животного мира. Вот почему актуальная проблема чистой воды всегда ассоциируется с проблемами здоровья людей и качества жизни, всегда рассматривается как неотъемлемое право человека на чистую окружающую среду.

Реки, пруды, озера начинают «болеть»: вода становится грязной, мутной, летом она может «зацвести». Постепенно угасает жизнь в воде. Сначала водные организмы сменяются другими, менее прихотливыми к условиям среды обитания, а затем и вовсе исчезают.

В нашей стране была принята государственная программа рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Использование водных ресурсов и качество вод строго учитывается государственным водным кадастром.

Цель работы: проведение гидрологического исследования озера Вульковское и канала Волчанский на территории аг Вулька-2 и организация экологического мониторинга качества их вод.

Задачи исследования:

1.Составить общее описание озера Вульковское и канала Волчанский.

2.Произвести отбор проб и химический анализ воды на определение показателей:

А) органолептических (запах, цветность, прозрачность);

Б) общих (водородный показатель, общая жёсткость);

В) химических (содержание катионов, анионов).

3.Произвести анализ соответствия качественных и количественных характеристик загрязняющих веществ и состояния равновесия речной экосистемы

4.Выявить источники и факторы антропогенного воздействия на водоём и канал

5.Привлечение внимания людей, от которых зависит экологическое состояние реки.

Объектная область исследования- биология, география и экология.

Объект исследования: канал Волчанский и озеро Вульковское.

Предметом исследования являются показатели качества и свойства воды природных объектов.

Методы исследования:

• сбор информации;

• наблюдение за природными объектами;

• пробоотбор и подготовка воды к анализу.

• экспериментальное изучение качества воды в пруду с применением физико-химического анализа водных проб;

• сравнение и обобщение данных;

• фотофиксация;

Тема и план исследования, ее основные идеи и содержание разработаны совместно с руководителем Вечёрко Татьяной Анатольевной, которая является учителем биологии и химии «ГУО Средней школы аг. Вулька-2», высшая квалификационная категория, с опытом работы 31 лет.

Представленные экспериментальные и теоретические результаты получены лично мной. Я принимала непосредственное участие в подготовке и проведении экспериментов, обработке и обсуждении полученных результатов, подготовке отчета и тезисов. Заборка образцов для исследования проводилась мной в трёх различных участках озера (пляж, мостик для ныряния, ближайший берег к ферме.) (Схема №1) и канала Волчанский (район огородов, возле шлюза и с другой стороны шлюза, тоже район огородов) (Схема №2). Обобщение результатов исследования было сделано мной.

В процессе работы нами была выдвинута гипотеза.

Гипотеза: приступая к исследованию, мы предположили, что существует взаимосвязь между антропогенным нарушением в балансе экосистемы реки и озера, и качественными показателями её воды

Данная работа является продолжением работы начатой в 2019году «Изучение влияня урбанизации на биоценоз Вульковского озера»

Новизна работы заключается в следующих положениях:

1) для объективной оценки состояния водных объектов необходимо взятие проб воды для исследования не только в различных частях озера Вульковское , но и канала Волчанский на протяжении всей протяженности, так как определение показателей качества воды только в одном месте затрудняет выявление источников загрязнения, но и в различные времена года(лето и зима);

2) в результате различного рода работ размеры канала существенно сузились, и это вызывает изменения в экологическом равновесии естественного биогеоценоза. Поэтому река требует особого внимания экологов.

В   ходе исследования   Вульковского озера и мелиоративного канала Волчанский мы получили  следующие   результаты. 

1.Разница в температуре между температурой воздуха и температурой воды составила в озере 10⁰С, а в канале 12,3⁰С.Оъясняется наличием подводных ключей в озере Вульковском. В канале постоянное течение воды, при открытом шлюзе разница температуры воды и воздуха, ещё больше, так как скорость течения возрастает. Значения температур зависит от температуры воздуха в течении недели.

2.Цветность воды в канале Волчанском составила 140 градусов цветности в зимнее время и 170 градусов цветности летом , а на озере Вульковском 50 градусов цветности в зимнее время и 70 градусов цветности в летнее, что не соответствует норме ГОСТ 31868-2012 21-80 градусов цветности (Cr-Co), 20⁰С. Изменение параметров цветности в зимнее время связано с погодными условиями (снег и лед)

3.Разница в показателях прозрачности проб (средний показатель по озеру -22,67(зима и весна), и 9,3 летом; в канале 31,25(зима и весна), и 17.2 летом) говорит о том, что самая чистая вода зимой на озере, что связано с холодной погодой, появлением льда и снега (природной чистой воды). Толщина льда на озере 31.01.2021 составляла примерно 8,5см на канале 3,5см.

4. При   температуре   20⁰С    запах   проб   был   слабо   гнилостный(в летнее время) и почти отсутствовал в зимнее и весеннее время,   а   при   температуре   60⁰С   пробы   имели   сильно   гнилостный   запах летом, и совсем слабый зимой и весной. Разница в показателях объясняется гниющими частями растениями, которых много в прибрежной зоне озера. По берегам канала таких растений гораздо меньше.

5.Определение количество осадка дало нам значение минерализации воды. На первом месте по количеству осадков пробы взятые в канале Волчанском, цвет коричнево-желтый. Вода в озере Вульковском по количеству осадка и цвету соответствует норме для открытых водоёмов слабо-желтый цвет. Сухой остаток не более 1000мг/дм³ ГОСТ 31868-2012. Вода в канале Волчанский не соответствует этим нормам.

6.Показатель рН по озеру Вульковское среднее значение в зависимости от времени года колеблется от 6,6 до 7,6 что считается оптимальным для развития водных форм жизни. В канале Волчанском рН от 6,25 до 6,75, что также способствует развитию водного биоценоза и нормам для поверхностных водоемов СТБ ISO10523-2009 (рН 6,5-8,5).

7.Наибольшее количество ионов хлора оказалось в пробах взятых с озера более 100 мг/дм³зимой и менее 10 мг/дм³ . Среднее количество в канале Волчанском составило от 50-100 мг/дм³ зимой и 10 мг/дм³ летом. Все показатели находятся в пределах нормы-350 мг/дм³ (СТБ 17.1305.-39-2015).

После отстаивания проб в течении 2 дней в них произошло восстановление меди в некоторых пробирках. Наибольшее количество меди в канале Волчанском.

8.В результате проведенных исследований мы получили данные, которые дали нам среднее значение по озеру 0,07мг/л, а по каналу 1,5мг/л.

9.Количество органических остатков в озере Вульковское и в канале Волчанском находится в пределах нормы.

10.Наибольшее число растворённых газов было в пробах из озера меньшее в пробах из канала Волчанский.

11.Содержание кислорода в пробах, взятых из канала Волчанский составило 4,2 мг/дм³ в зимнее время и 7,25 мг/дм³ в летнее. В озере Вульковское эти показатели составили 5,7 мг/дм³ зимой и 6,92 мг О₂ на дм³ летом. По нормативным данным этот показатель составляет менее 4мг/дм³.

12.В результате проведения анализа катионов свинца и сульфат-ионов не обнаружено ни в одной из проб.

13. Вода в озере и канале мягкая.

14.По результату анализа на нитрат ионы больше всего содержалось в образце колодезной воды -93,33 мг/дм³.На втором месте была вода из канала Волчанский среднее значение 22,41 мг/дм³. В озере Вульковское -3,06 мг/дм³. Норма по ТНПА 45,0 мг/дм³.

15. В канале Волчанском содержание аммиака и ионов аммония в пределах от 1,76±0,35 мг/дм³ до 1,93±0,39 мг/дм³. В озере Вульковском от 1,75±0,36 мг/дм³ до 1,89±0,38 мг/дм³.

16. Индекс Майера составляет 31 балл, что соответствует 1 классу качества водоёмов. Видовое разнообразие по обнаруженным видам составило 32 вида.

17. Количество Cs-137 норма превышена в 4,5 раза летом и в 1,5 раза зимой.

Таким образом, в лабораторных условиях мы подтвердили предположительные данные. Вода соответствует 1 классу качества, норма загрязненности воды радиоактивным Cs-137 превышена в1,5- 4,5 раза, при употреблении  для питьевых нужд необходима обработка воды и ее обеззараживание ( в ней содержатся хлорид ионы, нитраты, ионы аммония и аммиак).

Если не обращать внимания на периодическое повышение мутности воды, вода в озере чистая, особенно в зимнее время. Но в летнее когда воздействие антропогенного фактора возрастает показатели воды резко ухудшаются. Появляется сильный запах летом, из-за гниения растительности. Зарастание водоёма уже на расстоянии 2-3 метра от берега. Дно сильно илистое. Если не принять меры озеро превратиться в болото, и может погибнуть. Наша задача – привлечь внимание общественности к проблеме пресного водоема.

Канал Волчанский не пригоден для купания и вода в нем наиболее загрезнена. Хотя в летнее время воду из канала используют для полива огорода местные жители. Сам канал привел к обмелению и зарастанию речки Выдранки.

«Вода – источник жизни» – к сожалению, мы редко задумываемся над этой старой как мир истиной. Между тем научная общественность бьет тревогу: нехватку воды сегодня испытывает 40% населения земного шара. К 2025 году, по прогнозу экспертов, две трети жителей планеты будут страдать от водного голода.

Исследовав   органолептические свойства воды, мы   установили,   что   вода канала Волчанский и озера Волчанский имеет неприятный запах, хотя он в пределах нормы, но вода не соответствует нормам цветности и по количеству минеральных остатков (сухова вещества), но по основным показателям она соответствует нормам.

Проведя химический анализ проб воды из озера Вульковского и канала Волчанский мы обнаружили в ней ионы железа и меди. Жесткость воды практически отсутствует, вода мягкая.

Исследуя   побережье   озера  летом,   мы   обратили   внимание  на   его  заболачивание,   илистые   берега, на   обилие    водорослей.

Изменения в показателях проб воды доказывает нашу гипотезу. В зимнее время происходит постепенное очищение озера и канала, но в летнее время, когда воздействие антропогенного фактора возрастает вода становится мутной, появляется неприятный запах.

На   озеро и канал   воздействуют   антропогенные   факторы,   способные   вызвать   изменение   экологии   водоёма. Загрязнителями   озера и канала,   по   нашим   наблюдениям   являются:  

• попадание   удобрений, которые   используются   для  обработки       почв,  поступающих   в   пруд   вместе   с  талыми  водами и осадками; 

• бытовое    загрязнение   берегов   пластиковыми   бутылками   и  пенопластом;

• загрязнение воды продуктами нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей компании.

Все  перечисленные  выше  экологические   и   антропогенные   факторы   могут   вызвать   неблагоприятные   изменения   в   пруду.

Всё  в   нашем   многосложном   мире   взаимосвязано,   природа   хрупка   и   ранима,   а   последствия   глубокого,   бездумного   отношения   к   животному   и   растительному   миру   могут   быть  катастрофическими.   Ведь   планета   у   нас   одна.   Одна   на   всех   землян.   И  другой   не   будет.   Поэтому  нужно ее беречь.