Конкурс экологических исследовательских проектов «Человек на земле» Номинация «Экологические проблемы родного края» Тема «Мониторинг уровня воды в водных объектах города Артёмовска»

Государственное общеобразовательное учреждение
Луганской Народной Республики
«Артёмовская основная школа № 9

Конкурс экологических исследовательских проектов

«Человек на земле»

Номинация «Экологические проблемы родного края»

Тема «Мониторинг уровня воды в водных объектах города Артёмовска»

Сроки реализации проекта: долгосрочный (4 месяца)

Артёмовск 2021

Содержание

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

1. Теоретическая часть …………………………………………………………….4

2. Практическая часть (Наблюдения)………………………………………………………………...…….5

Заключение………………………………………………………………………...11

Список использованных источников …………………………………………....12

Введение

Человек - часть природы, вне которой он не может существовать, однако развитие человеческой цивилизации, привело к необратимым изменениям окружающей среды и экологии в общем. Быстрый рост населения Земли, вмешательство антропогенного фактора в биологические процессы и экосистемы, нарушают природный баланс, который помогает существовать всему живому на планете. Вода – это главный источник жизни. Водные ресурсы крайне необходимы для того, чтобы человек мог жить комфортно. Но часто к ним относятся пренебрежительно, а изменение климата и как следствие: глобальное потепление, загрязнение вод стоками промышленных предприятий и бытовыми отходами источников поверхностных водоемов; неконтролируемый забор воды, приводящий к ухудшению гидрологического режима водных объектов- вносят свои коррективы в наполняемость и состояние водных объектов. Интенсивный отбор воды из колодцев и прудов для полива садов и огородов значительно увеличился [1], недостаточное количество осадков, выпадающих в осенний-зимний периоды, приводят к высыханию прудов, обмелению водохранилища и колодцев, уровень вод в скважинах резко падает, что приводит к беспокойству местного населения. Однако, на наполнение поверхностных вод дополнительное негативное влияние оказывают и процессы, протекающие в угольной отрасли. В нашем городе находится предприятие: шахта «имени Артема», которая находится в стадии мокрой консервации. Этот вопрос тоже актуален для нашего города, так как прекращение откачки шахтных вод при мокрой консервации, снижает приходную часть водного баланса поверхностных вод. [1]. Все эти факторы еще раз подтверждают актуальность, проблемы мониторинга сложившаяся с водными объектами в городе Артемовске. Поэтому основными целями данного проекта являются:

1. наблюдение за водными объектами города (изменением уровня воды в них);

Задачи:

1. - изучение источников, наполняющих водные объекты;

2. - анализ уровня воды в водных объектах города;

3. влияние метода мокрой консервации шахты имени «Артема», на уровень воды в водных объектах города.

4. изучить возможные меры по сохранению и преумножению водных ресурсов родного края. Методы: наблюдение, анализ

Объект исследования: водные ресурсы города Артемовска

Методы и приёмы исследования: наблюдения, сравнение, сбор информации, обработка собранной информации.

1.Теоретическая часть

Водные ресурсы представляют собой весьма важную часть используемых человеком природных ресурсов, к которым также относятся водные ресурсы. Водные ресурсы — это пригожие для использования в хозяйстве воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов. Сюда же входят подземные воды, почвенная влага, болота, ледники, а также водяные пары атмосферы. Объем естественного возобновления водных запасов за счет атмосферных осадков различается в зависимости от географического положения и размеров частей света [4]. Проблема использования качественных водных ресурсов напрямую касается каждого С увеличением роста населения на планете, их нужд количество водных ресурсов стремительно сокращается. Поэтому основная угроза не только в Республике, но и на всей планете – это недостаточная обеспеченность водными ресурсами. На одного жителя Республики в зависимости от количества годовых осадков, приходится от 160 до 500 м³ воды в год, что в 5–10 раз ниже, чем в развитых европейских странах. Основными источниками поверхностных вод на территории республики являются бассейнообразующие реки Миус и Северский Донец (трансграничные водные объекты). Обеспечение водой населения Луганской Народной Республики в необходимом объеме, является затруднённой так как качество поверхностных вод - загрязнена. В большинстве из них по составу химического и бактериального загрязнения вода классифицируется как загрязненная (4 класс качества) [5].

2. Практическая часть

Наблюдения

В данном проекте для наблюдения, были использованы следующие водные объекты: колодец, находящийся по улице Папанина, дом 26 и ставок «Кипучанский». Основными источниками поступления воды в эти водные объекты, являются грунтовые воды. Грунтовые воды образуются, благодаря атмосферным осадкам и просачиванию (инфильтрации) под землю воды из поверхностных озёр, рек и прочих водоёмов. Их истощение может наступать вследствие выкачивания сверх установленного лимита либо в связи с изменением условия образования. Родники представляют собой выходы грунтовых и подземных вод на земную поверхность под влиянием естественных условий. Они зачастую служат источниками поверхностных водоемов и играют важную роль в поддержании водного баланса. Водоносные пласты, питающие родники, могут находиться на глубине нескольких десятков метров, что при благоприятных условиях должно исключать их загрязнение. Вода из родников может быть пресной или минерализованной. Проходя через слои песка и гравия, родниковая вода подвергается естественной очистке перед тем, как попасть на поверхность земли, поэтому сохраняет природные качества, структуру и свойства. [6] Атмосферные осадки - вода, которая выпадает на Землю в различном состоянии из атмосферы (облаков), либо из испарений [7]. Водным объектам нашего региона, присуще формирование почти половины годового стока воды за короткое время половодья в весенний период, которое длиться максимум два месяца на протяжении года. Весеннее половодье является природным процессом, в ходе которого каждый год речные экосистемы самоочищаются. В это время мощными потоками талой воды, которые насыщены кислородом, промываются русла речек, происходит размытие иловых наносов, которые перекрывают родники. Они впитываются в грунт, насыщая влагой. [2]. Если сравнивать с прошлыми годами, начиная с лета текущего года, можно наблюдать резкое падение уровня воды в водных объектах города. Такая ситуация обусловлена слишком малым количеством осадков в осенний период (осадков не наблюдалось с июля 2020 по 28 октября 2020), а также теплым и малоснежным зимним периодом. Природный ток воды, напрямую связана с количеством осадков. На протяжении всего года грунтовые воды просачиваются в направлении низин, а когда доходят до балок, оврагов и долин рек, выступают в роли подпитки их и ручьев. В 2020 году, мы могли наблюдать отсутствие половодья, пойменные земли не были затоплены водами, соответственно, грунтовые воды испытывают огромный дефицит влаги. Также нельзя забывать и о негативном влиянии на состояние водных ресурсов и антропогенных факторов, в частности то, что вода интенсивно отбирается из подземных горизонтов чтобы поливать сады и огороды. К примеру вода в колодце по адресу улица (является источником питьевой воды)

Рис.1 Колодец

Уровень воды за период с 1.07.2020 года до настоящего времени достиг отметки - 0 метров. Изначальная глубина колодца составила 6 метров (6 метровых бетонных колец). Колодец был выкопан и введен в эксплуатацию в 1980 году. До настоящего времени, количество потребляемой воды семье, проживающей по этому адресу, составляла: 600 л\суки (с учетом полива в летний период, сейчас количество доступной воды составило: 0 л воды в сутки.

Рис.2 Уровень воды в колодце

Дефицит пресной воды - это экологическая проблема, так как может привести к ухудшению условий жизни. Недостаток чистой воды вынуждает людей использовать для питья воду из небезопасных источников, которая зачастую просто опасна для здоровья, и создания благоприятных условий для размножения вредных бактерий. Одной из острых проблем становится проблема гигиены. Люди не могут надлежащим образом мыться, стирать свою одежду и содержать в чистоте свои дома. Второй объект мониторинга: ставок «Кипучанский. Ставок является рекреационным объектом и одной из достопримечательностей города. Место отдыха горожан в жаркую погоду, любимое место рыбаков. После непродолжительных весенних осадков, ставок имел следующий вид:

Рис 3. Уровень воды после весенних осадков

Отсутствие осадков и высокие температурные показатели изменили картину:

Рис 2. Уровень воды в осенний период

На фото выше, четко прослеживается снижение уровня воды в пределах 2 метров. Основной причиной исчезновения воды (по предварительным наблюдениям) является недостаточное подпитка родниками, в следствии их загрязнения, а также малого количества осадков, вызванные изменениями погоды и высоким температурным режимом. Такое резкое снижение уровня воды приводит не только к ухудшению эстетического вида, но и пагубно влияет на экосистему ставка в целом. Ухудшение качественного состава воды мешает нормальному существованию представителей флоры и фауны. Повышение температуры воды отрицательно сказывается на жизни водных обитателей, привыкших к более низким температурам; обильное цветение опасно для рыб, так как в результате увеличивается рост органических веществ, питающих бактерии. Последние активнее потребляют кислород, что ведет к гибели представителей фауны. Водный объект может превращается в болото.

Возможные последствия мокрой консервации шахты имени «Артема», на уровень воды в водных объектах города

Реструктуризация угольной промышленности, проводившаяся в последнее время, привела к существенному нарушению в компонентах окружающей природной среды, которые в ряде случаев имеют региональный масштаб. Особенно остро эта проблема ощутима в регионах с высокой концентрацией угледобывающих предприятий каким является и наш город [10]. Консервация называется мокрой, когда водоотлив прекращается и выработки затопляются. Из-за технологической особенности добычи угля происходит изменение земной поверхности с образованием провалов и трещин, просадки грунта. В земной коре образовываются пустоты, которые заполняются водой. Такая вода является опорой вышележащей породы почвы, и при уменьшении количества воды опора исчезает, и происходит проседание грунта. Скорость опускания грунта может составлять 15-30 см в год. Иногда при просадке грунта возможно образование карстовых воронок, что может привести к катастрофе [9].

Меры по сохранению водных ресурсов родного края.

С каждым годом человек потребляет все больше водного ресурса. Темпы загрязнения источников водоснабжения также растут. Если темпы загрязнения водных объектов не пойдут на спад, через несколько веков люди начнут гибнуть от нехватки воды. Для кардинального решения проблемы качества воды в условиях будущего необходим комплекс скоординированных мер. Необходима также мера по регулированию возобнови -мости водных ресурсов. Уникальная особенность водных ресурсов состоит в том, что до известного предела интенсивность их возобновления пропорциональна интенсивности использования. В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека [8]. Восстановление водного баланса требует больших временных и финансовых затрат.

К мероприятиям по охране уровня водных объектов относят:

• мониторинг состояния уровня вод;

• согласование лимитов водопотребления.

• многоступенчатая очистка сточных вод;

• обеспечение проверки качества воды в водных объектах;

• очистка пресной воды [9] Меры по сохранению водных ресурсов города– очистка источников питания водных объектов города, контролируемое бурение скважин в частных секторах, установка приборов учёта как в производственной сфере, так и в жилом секторе; мероприятия по предотвращению заболачивания ставка.

Заключение

Последствия нерационального использования водных ресурсов могут быть как кратковременными, так и проявить себя спустя долгие годы, Рассмотрев подробно вопрос водоснабжения города, можно прийти к выводу, что проблема обеспечения надлежащего количества и качества воды является одной из наиболее важных и имеет глобальное значение. При неразумном потреблении, подземные водохранилища не успевают восполнить свой запас, что приводит к быстрому истощению ресурса. Это мы можем наблюдать на примере колодца по улице Папанина- дом 26. Уменьшение количества подземных вод влияет и на поверхностные водоёмы - ставок «Кипучанский», так как такое падение приводит к сокращению родников, и связанные с ними поверхностные водоёмы, что усугубляет их экологические проблемы. Поэтому только рациональное использование пресной воды, мониторинг поверхностных вод, снижение влияния антропогенного фактора, могут улучшить состояние водных экосистем города.

6. Список использованных источников литературы:

1.https://miaistok.su/o-prichinah-silnogo-obmeleniya-rek-i-vodoyomov-respubliki-rasskazali-v-minprirody-lnr/

2.https://xn--b1acdsycapm.com/2020/08/pochemu-reki-lnr-meleyut-rasskazalo-minprirody-lnr/

3.https://studopedia.su/12_24393_ponyatie-o-vodnih-resursah-vodnie-resursi-zemnogo-shara.html

4/ https://yandex.ua/turbo/natworld.info/s/raznoe-o-prirode/vodnye-resursy-zemli

5https://www.mprlnr.su/news/1554-o-sostoyanii-vodnyh-resursov-luganskoy-narodnoy-respubliki.html

6 https://www.yandex.ua/search/?lr=28897&offline_search

7. https://geografiyazemli.ru/atmosfera/atmosfernie-osadki.html

8.https://www.stud24.ru/ecology/racionalnoe-ispolzovanie-i-ohrana-vodnyh/421085-1463849-page1.html 9.https://greenologia.ru/eko-problemy/gidrosfera/potreblenie-vodnyx-resursov.html 10. УДК 556.388 И.В. УДАЛОВ, УкрНИИЭП, Харьков И.К. РЕШЕТОВ, докт. геол.- минер. наук, ХНУ, Харьков К ВОПРОСУ “МОКРОЙ” КОНСЕРВАЦИИ ШАХТ И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА КАЧЕСТВО ПОДЗЕМНЫХ ВОД