Исследовательский проект «Течет река Кума…»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №7 села Стародубского Буденновского района» Ставропольского края

356836 Российская Федерация, Ставропольский край, Буденновский район, село Стародубское, улица Шевченко, 5

Телефон/факс (86559)6-44-45

e-mail: school-7-26rus@yandex.ru

Исследовательский проект «Течет река Кума…»

Выполнила: ученица 11 класса Гамидова Мадина Гамидовна,

Руководитель: учитель биологии Папоротная Елена Борисовна

2015г.

С.Стародубское

Содержание проекта

Исследовательский проект «Течет река Кума…» выполнила: ученица 11 класса Гамидова Мадина Гамидовна, Руководитель: учитель биологии Папоротная Елена Борисовна

1.Введение

Село Стародубское, где мы живём, — очень живописное, прекрасное место. Оно располагается рядом с рекой Кумой (Приложение №1).

Проблема создания эффективных методов слежения за состоянием окружающей среды особо актуальна, когда нарастающий уровень загрязнения негативно трансформирует среду обитания человека. Особенно важным является контроль за водными экосистемами. Вода - это один из главных компонентов жизнеобеспечения человека, непременное условие существования всего живого — она наиболее чутко реагирует на изменения, происходящие под влиянием антропогенной деятельности. Поэтому вода и реки как объекты изучения близки школьникам любого возраста.

Цель исследования: исследовать экологические проблемы реки Кумы.

Задачи:

• изучить особенности территории реки Кумы вблизи нашего села;

• показать значение реки Кумы для жителей нашего села;

• создать фотоархив для изучения территории нашей местности в школе.

Объектами исследования стали:

• прибрежная зона реки Кумы вблизи села Стародубского;

• пробы воды реки Кумы, взятой вблизи территории села Стародубского;

• обитатели и животный мир этих водоёмов.

Методы исследования:

• наблюдение,

• опыт,

• исследования,

• поиск публицистических и научных источников,

• работа с литературой.

Наш проект может быть использован на уроках биологии.

1.2. Физико-географическая характеристика района исследования

Рельеф территории с. Стародубского представляет собой преимущественно низменную равнину, изрезанную балками и долинами реки. Левобережье Кумы - это невысокое плато, пересеченное оврагами. Территория постепенно понижается с юга на север от 130м у железнодорожной станции Маслов Кут и до 120м у г. Буденновска.

Климат - умеренно-континентальный на переходной зоне от степной к полупустынной. Зима неустойчивая, с резкими колебаниями температуры воздуха. Морозы -4-13 градусов. Весна наступает рано. Резкое повышение температуры происходит в апреле и мае.

Лето сухое и жаркое. Абсолютный максимум температуры воздуха наблюдается в июле-августе +43 градуса. Преобладает ясная безоблачная погода, возможны кратковременные туманы.

Село Стародубское входит в состав Буденновского района Ставропольского края. Ставрополье в свою очередь является частью Северного Кавказа, охватывающая бассейн реки Кумы и ее притоков, в которой физико-географическая характеристика дается преимущественно Буденновскому району. Этот административный район занимает территорию более 3130 кв. км в средней части восточной половины Ставропольского края. Буденновский район на севере граничит с Арзгирским районом, на востоке — с Нефтекумским и Левокумским, на юге и юго-западе — с Советским и Степновским, на западе — с Благодарненским и Новоселицким районами.

Окончательное формирование рельефа Предкавказья, в том числе и Ставрополья, происходило в Апшероне и четвертичное время, около одного миллиона лет назад. Древние моря, образуемые движениями Каспия, периодически покрывали территорию Прикумья (Буденновский район — прим. автора), оставляя после себя различные отложения в виде известняков, образовавшихся из раковин морских обитателей, глин и суглинков. Причем средняя толщина их слоев достигает 200 метров.

Многократные наступления и отступления древнего моря в прошлом происходили вследствие геологических процессов формирования молодых Кавказских гор, а также изменений климата (оледенения, таяние ледников, осадки и др.). Даже в наши дни, в связи с дальнейшим поднятием горной системы Кавказа, территория Буденновского района опускается на 4-5 мм в год. О продолжающемся формировании Кавказских гор напоминают землетрясения, которые особенно заметно наблюдались на Прикумье в 1905, 1912, 1947, 1956 годах.

Рельеф территории района представляет собой преимущественно низменную равнину, изрезанную балками и долинами рек. Левобережье Кумы — это невысокое плато, пересеченное балками и оврагами. Занимает оно почти две трети территории района. Правобережье значительно выше Левобережья.

Река Кума заключает в себе особенности горной и степной реки, до города Георгиевска от истока, она имеет качество горной речки, а ниже до самого устья, Кума имеет все признаки степной реки. Берет она начало в Скалистом хребте Кавказа на высоте 2064м. над уровнем Мирового океана, из родника у северного склона горы Кумбаши.

При выходе из предгорий река поворачивает на юго-восток и направляет свои мутные воды в сторону Каспийского моря, не доходя до которого теряется в песках Прикаспийской полупустыни.

Долина Кумы, на территории Буденовского района широкая, левый, коренной берег ниже, правый достигает местами 50-100 метров относительной высоты. Общая длина реки от истока до устья составляет 328 км. Водосборная площадь реки составляет около 15500 км ².

Нами были проведены замеры реки на территории первой станции (у моста) и составлен профиль долины реки. (см. рис. 2)

В большей своей части река является по своему характеру степной и получает питание в основном за счет снегового таяния весной и меньше за счет дождей. Питание Кумы за счет грунтовых вод совершенно незначительное. И этой причиной только и можно объяснить весеннее половодье на реке, а летом и зимой наиболее малый сток. Иногда происходит повышение уровня воды в реке и осенью, за счет выпадения больших дождей в этот период года.

В среднем за сутки у Буденновска Кума проносит 32313,6м³ воды, что составляет около 15000 железнодорожных цистерн по 50 тонн каждая или примерно 300 поездов.

В тоже время средний расход воды в реке у с. Стародубского значительно больший и равен 5,07 м3 в секунду, так много воды не доходит до города Буденновска, расходуется на орошение.

Кума почти самая мутная река в Ставропольском крае, ее вода несет очень много почти невидимых глазами частиц глины. Величина этих глинистых частиц очень мала и достигает 0,05 мм, они придают воде бурый цвет.

По мутности река Кума даже превосходит реку Кубань. В одну секунду в русле Кумы вместе с водой проносится в среднем в году 5,91 кг глины.

А в 1 м3 воды в зависимости от времени года содержится глинистых частиц:

В январе – 1120 гр., в апреле – 3140 гр.,

В марте – 1000гр., в августе – 4180 гр.

Вместе с тем, вода реки кроме частиц глины, еще содержит и много различных растворенных солей. Подсчитано, что Кума у с. Стародубского за год проносит 300 тысяч тонн различных солей, или примерно по одному килограмму в каждом кубометре воды.

Мы исследовали прилежащую к селу Стародубское территорию реки Кума (Приложение 2).

2. Обоснование проблемы.

2.1.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

Буденновского 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.

2.2.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».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.

2.3.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. Это объясняется наличием засушливого климата и плотной глинисто-солонцеватой почвы.

2.4.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.

3. Методика исследований

Определение органолептических показателей проводили силами школьников и руководителя на доступном оборудовании. Забор проб воды проводился 10.10.2015г. в 15 часов (Приложения 3 и 4).

Исследования воды реки Кумы проводилось по органолептическим показателям.

3.1.Определение органолептических показателей качества воды

В ходе исследования мы определяли физические свойства воды – прозрачность, запах и загрязнённости бытовым мусором визуальными методами на протяженности маршрута из с. Стародубское к реке.

Методики определения качества воды

1.  Цветность

Принцип метода

Цветность определяют фотометрически, путем сравнения проб исследуемой жидкости со стандартами, имитирующими цвет природной воды. Неотфильтрованную пробу воды помещают в бутылку, проверяют пробу  на интенсивность цвета и оттенка в отраженном свете относительно белого фона.

2. Прозрачность

 Прозрачность воды — величина, косвенно обозначающая количество взвешенных частиц и коллоидов в воде.

Мера прозрачности – высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в воду белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (шрифт Снеллена). Результаты выражаются в сантиметрах.

Таблица1. Характеристика вод по прозрачности (мутности)

Принцип метода

Исследуемую воду после взбалтывания наливают в цилиндр Снеллена, отградуированный по высоте в сантиметрах, с прозрачным плоским дном и имеющий у своего основания тубус для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом. 
Цилиндр ставят на расстоянии 4 см от дна до печатного шрифта Снеллена № 1, смотрят сверху вниз через столб воды, выпускают через нижнюю трубку воду, пока не будет отчетливо виден шрифт. Высота этого столба воды в сантиметрах определяет степень прозрачности воды. 

Определение прозрачности по шрифту:

1. Заполнить пробирку водой, закрепите в штативе и поставьте на белый лист бумаги с печатным текстом.

2. Постепенно понижайте уровень воды пипеткой, пока не станет виден шрифт.

3. Определите высоту водного столба, при которой виден шрифт. 

Таблица 2. Критерии прозрачности воды.

Мы определили по шкале прозрачность воды равную 4 баллам (отчетливо мутная).

3. Запах

Принцип метода

Запах определяется органолептически,  при нормальной (20°С)) температуре воды.

Дегустатор описывает запах субъективно, по своим ощущениям, указывая предположительно его происхождение и характеристику (см. табл.)

Запах – показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха. На запах воды оказывают влияние состав растворенных веществ, температура, значения рН и целый ряд прочих факторов. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20 °С и 60 °С и измеряют в баллах, согласно требованиям.
Следует также указывать группу запаха по следующей классификации:
По характеру запахи делят на две группы:

• естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.);

• искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод).
  Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д.

Таблица 3. Запахи естественного происхождения

Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* оценивают в шестибальной шкале

Таблица 4. Характеристика вод по интенсивности запаха

Определение запаха:

1. Заполнить колбу водой на 1/3 объема и закрыть пробкой.

2. Взболтать вращательным движением руки открыть пробку и нюхать.

В результате проведения опыта мы обнаружили некоторый естественный запах и определили его интенсивность по шкале равную 2 баллам (слабая).

3.2. Исследование русла реки Кума.

Русло реки Кумы имеет многочисленные изгибы, спрямления. В некоторых местах обнаруживается обрушение берегов (Приложение 5).

Иногда можно встретить лежащие в русле коряги, упавшие в реку ветки деревьев.

(Приложения 6 и 7)

3.3.Исследование прибрежной территории.

Жители села Стародубского используют речку для естественного водопоя домашних животных. Сначала мы заметили многочисленные следы на берегу, а потом увидели стадо домашнего скота (Приложение 8 и 9).

В реке Кума водится рыба. Жители села ходят на рыбалку. Мы тоже поймали одну рыбку, но впоследствии – отпустили (Приложение 10).

Любительское рыболовство на водоемах Ставропольского края регулируется статьей 24 Федерального закона от 20.12.2004 № 166-ФЗ «О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов» (далее – Закон о рыболовстве), Правилами рыболовства для Азово-Черноморского рыбохозяйственного бассейна, утвержденными приказом Минсельхоза России от 01.08.2013 № 293 (далее – Правила рыболовства) и Водным кодексом Российской Федерации.

На территории Ставропольского края все озера, водохранилища, магистральные каналы, реки и пруды на руслах рек являются водоемами общего пользования.

Водным кодексом и Законом о рыболовстве определено, что граждане вправе осуществлять любительское рыболовство на водных объектах общего пользования свободно и бесплатно и беспрепятственно пользоваться (без использования механических транспортных средств) береговой полосой водоемов для передвижения, пребывания и причаливания плавучих средств.

На водные объекты общего пользования путевка не выписывается и плата с рыбаков не взимается.

Любительский лов рыбы по путевкам (за плату) производится только на рыбопромысловых участках, предоставленных на основании договоров юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям для организации любительского и спортивного рыболовства (платная рыбалка) (8).

Мы наблюдали на прибрежной территории реки потушенные остатки костра (Приложение 11) и решили в следующем проекте выяснить степень рекреационной нагрузки на исследуемой нами территории.

4. Выводы и рекомендации.

1. Нами установлено, что прозрачность воды в реке Кума составляет 4 балла (отчетливо мутная);

2. Мы обнаружили слабый естественный запах воды в реке Кума и определили его интенсивность по шкале равную 2 баллам (слабая).

3. Мы наблюдали, что русло реки Кумы имеет многочисленные изгибы, спрямления.

4. В некоторых местах обнаруживается обрушение берегов.

5. Мы отметили, что русло реки Кума загрязнено упавшими деревьями, корягами.

6. Мы установили, что жители села Стародубского используют речку для естественного водопоя домашних животных.

7. Мы поучаствовали в рыбалке (вид спорта и досуга жителей села) и выяснили, что река Кума является водоемом общего пользования и что граждане вправе осуществлять любительское рыболовство на водных объектах общего пользования свободно и бесплатно и беспрепятственно пользоваться (без использования механических транспортных средств) береговой полосой водоемов для передвижения, пребывания и причаливания плавучих средств.

8. Мы убедились в том, что река Кума и прибрежная территория является зоной отдыха жителей.

В результате исследования мы рекомендуем жителям села подерживать чистоту нашей реки и прибрежной территории, утитывать оздоровительную роль экологически чистой окружающей нас среды.

5. Заключение

Общую опасность представляют неконтролируемые свалки бытовых отходов в водоохранной зоне реки,что может способствовать развитию антибактериальной обстановки Это вызовет изменение биологической среды и других факторов, способных изменить экологическую обстановку в худшую сторону.

Чтобы  не допустить такую ситуацию, необходимо вести целенаправленную работу по оздоровлению реки, запретить мойку транспорта в р.Кумы, не допускать мусорные свалки на берегах,  регулярно очищать  пойму реки от скопившегося мусора.

Необходимо беречь то, что создано природой, и приумножать природные богатства, а не разрушать её гармонии. Каждый из нас должен осознавать опасную экологическую ситуацию и способствовать сохранению удивительного уголка нашего края (Приложение 12).

6. Литература

1. И.Т. Суравегина В.М. Сенкевич «Как учить экологии» «Просвещение» 1995;

2. В.Ф. Вишнякова «Экология Ставропольского края» Ставрополь 2000

3. Потапов А.И., Воробьев В.Н., Карлин Л.Н., Музалевский А.А. Мониторинг, контроль и управление качеством окружающей среды. Научное, учебно-методическое пособие. – СПб.: РГГМУ, 2002. – 432с.

4. 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.: Изд-во МНЭПУ, 2001 – 337с.

5. Савельева В.В., Шальнев В.А., Серебряков А.К. Физическая география ставропольского края. 8 класс. Ставрополь: СКИПКРО, 1995

6. http://www.ecosystema.ru

7. http://www.starodubskoe.ru

8. http://www.mpr26.ru/okhota/rybalka-v-stavropolskom-krae/minprirody-razyasnyaet-pravila-rybalki-na-stavropole/

9. http://www.stavregion.ru/_/cms_page_media/691/sbornik2009.pdf

10. http://www.bankgorodov.ru/place/inf_map.php?id=25193

7. Приложения

Рис.1 Река Кума вблизи села Стародубского

Приложение 2

Рис.2. Карта исследуемой территории.

Приложения 3-4.

Рис.3-4 Взятие проб воды на анализы в реке Куме.

Приложение 5

Рис.5 В изгибах реки наблюдаем обрушение берегов.

Приложения 6-7

Рис.6 Русло реки Кума загрязнено упавшими деревьями

Рис.7 Дно реки Кума загрязнено корягами

Приложения 8-9

.

Рис.8 Многочисленные следы на берегу.

Рис.9 Стадо домашнего скота

Приложение 10.

Рис.10 В реке Кума водится рыба.

Приложение 11.

Рис.11. Остатки костра.

Приложение 12

Рис.12 Каждый из нас должен способствовать сохранению природы нашего края.

13