Проект по биологии "Экологическое состояние Духовщинского пруда"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Духовщинская средняя школа

ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ

на тему «Экологическое состояние Духовщинского пруда»

ученицы 9 «А» класса

Боженковой Ольги Вячеславовны

Руководитель проекта: учитель

биологии и географии

Левшинова Татьяна Владимировна

2019 г.

Оглавление

I.Введение….……………………………………………………………….3-4

II.Основная часть…………………………………………………………….5

1. Теоретическая часть……………………………………………………...5-6

2.Визуальное обследование Больничного пруда……………………………6

3.Флора водоёма……………………………………………………………7-8

4. Флора берега…………………………………………………….............8-10

5. Фауна водоёма…………………………………………………………10-11

III. Экспериментальная часть……………………………………….............12

1.Органолептические показатели воды…………………………………12-13

2.Химический анализ качества воды……………………………………13-14

IV.Заключение……………………………………………………………15-16

V. Использованная литература……………………………………………..17

VI. Приложения………………………………………………………….18-19

I.Введение

Вода - самое распространенное вещество на нашей планете, основа всех  жизненных процессов, происходящих на Земле. Воды на планете много, однако, в последнее время крайне актуальной стала проблема загрязнения водных объектов промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми отходами. Проблема загрязнения воды стара как мир. Даже в древней мифологии этому можно найти немало подтверждений. Вспомним один из подвигов Геракла, который   с помощью реки, отведенной в новое русло, смог очистить Авгиевы конюшни. Пожалуй, его можно считать самым крупным загрязнителем воды тех времен. Первые попытки привлечь людей к ответственности за загрязнение водоемов также были предприняты очень давно. Еще Платон (427-347 гг. до н.э.) предлагал строго наказать тех, кто «испортил чужую воду». А в Лондоне в средние века был принят закон, запрещающий сбрасывать мусор в Темзу. В XV в. подобный указ был издан во Франции. В России Петр I также повелел наказывать тех, кто загрязнял Неву. К сожалению, за многие тысячелетия человечество свыклось с загрязнениями воды и воспринимает это как нечто естественное и неизбежное. Эта проблема является теперь одной из самых глобальных. Во многих регионах России наблюдается просто дефицит чистой воды. Не исключением стал и наш регион. Поэтому моя тема актуальна на сегодняшний день и для нашего города.

Объект исследования: Духовщинский пруд.

Предмет исследования: поверхностные воды и береговая линия Духовщинского пруда.

Цель проекта: изучить экологическое состояние Духовщинского пруда

Задачи:

1.Изучить теоретический материал о водоёме.

2.Провести визуальное обследование Духовщинского пруда.

3.Изучить флору и фауну озера

4. Исследовать физические свойства воды

5.Исследовать химический состав воды

6. Дать оценку пригодности воды для питья, купания и хозяйственных нужд

7. Разработать рекомендации по улучшению экологического состояния пруда

Гипотеза: если изучить Духовщинский пруд, то это даст возможность расширить знания об экологическом состоянии водных ресурсов родного края.

II.Основная часть

1.Теоретическая часть

Что такое пруд? Пруд - это водоём в искусственном или естественном углублении с небольшой площадью поверхности воды, созданный для определённого назначения и целей. Его используют для разведения рыбы и водоплавающей птицы, орошения земель, оздоровительных мероприятий или по эстетическим соображениям.

Отличительные черты пруда:

1.Площадь водной поверхности пруда составляет не более 1 км².

2. Устойчивое к размыву ложе дна имеет некрутой уклон , при этом берега допускаются с относительной крутизной.

3. Если пруд не имеет грунтовой подпитки, то в зимний период может быть его полное промерзание, а в жаркий сезон – высыхание.

4. У пруда допускается сильное колебание уровня воды в зависимости от сложившейся погоды (понижение уровня при устойчиво жаркой, повышение – после обилия дождей)

5. Вся акватория пруда имеет один и тот же состав воды, одинаковую растительность и животный мир.

Создаваемые пруды требуют тщательного подбора места и учета природных условий. Исходя из этого, подразделяют несколько его основных типов:

1.Пруды, пополняющиеся водой посредством атмосферных осадков. Они возводятся в широких покатых по рельефу лощинах, при которых сооружают относительно небольшую плотину. Она позволяет накапливать достаточно большой объём воды. Глубина таких прудов в среднем составляет 1,5 метра.

2. Пруды, существующие благодаря действующим природным ключам. Независимо от сезона года в них постоянно поступает одинаковый объём воды. При этом средняя температура воды из источника не меняется даже в летнее время и не поднимается выше 11 – 12 ⁰С.

3. Пруды, снабжающиеся водой из рек. В силу определенных условий их строят пойменными или русловыми. Последние воздвигают, перегораживая речку земляными дамбами в одной из узких частей поймы. Конструкция сооружения такая, что в пруд вода поступает самостоятельно, по каналу из подпора.

4. Копани. Они представляют собой котлованы глубиной до 1,5 метра. Они не имеют природного истока и питаются талыми водами посредством дождей, а также через насосную установку местного водопровода или из другого водоёма. Именно такие пруды чаще всего создаются на территориях городских парков, скверов частных садовых участков.

Помимо типового деления пруды могут быть и разного назначения: декоративного, оздоровительного, технического или для хозяйственных целей.

2.Визуальное обследование Больничного пруда

Визуальное обследование водоёма проводилось в июне 2018 года.

Пруд расположен недалеко от больницы (отсюда и его название – Больничный пруд) на улице Исаковского. От водоёма расположены жилые дома с частными постройками. Относится к ложбинному типу, характеризуется небольшой глубиной (2 – 3 метра), протяженностью – около 160 м, шириной – около 100 м. Площадь – 16 000 м. Грунт берегов – глинистый, на дне водоёма – ил. Питание осуществляется в основном за счет талых и дождевых вод. Визуально загрязнено бытовым мусором.

Флора и фауна пруда

3.Флора водоема

Растительный мир пруда не сильно многообразен. Но мы находим тут не только цветковые растения. Богато представлены водоросли. Водные растения разнообразны по своему положению в водоеме. Одни из них целиком находятся под водой (элодея, рдест). Другие погружены в воду только своей нижней частью (хвощ).Есть и такие, которые свободно плавают на поверхности(ряска) или имеют плавающие листья, но их корневище прикреплено ко дну. Рассмотрим подробнее отдельные группы водных растений.

Рдест плавающий. Это растение имеет длинный, вертикально стоящий стебель в воде, который прикрепляется ко дну корнями. На стебле поочередно располагаются листья овально – серцевидной формы. Листовые пластинки прикрепляются к стеблю, черешков у листьев нет.

Элодея. Листья расположены на стебле по три – четыре. Форма листьев удлиненная, продолговатая, черешков у них нет. Поверхность листьев покрыта грязноватым налетом извести. Стебли стелются по дну.

Ряска. Это растение, которое образует сплошной светло – зеленый налет на поверхности воды. Заросли ряски состоят из множества отдельных плоских лепешечек овальной формы. Это плавающие стебли растения.

Рогоз широколистный. Высота этого растения от 1 – 2 м. Отличительная особенность этого растения – плотный коричневый, словно бархатный,«цилиндр» на конце стебля. Так выглядит скопление незрелых плодов рогоза.

Череда. Однолетнее растение высотой 20 – 70 см. Хорошо различима по плодам, снабженным зубчиками, которые цепляются за шерсть животных и одежду. Цветки в буро - желтых корзинках на конце стебля и многочисленных ветвей. Цветет с июля до сентября.

Яснотка. Многолетнее растение высотой 30 – 70 см. Листья как у обыкновенной крапивы, только не жгучие. Цветки белые. На нижней губе у основания зеленые крапинки. Цветки расположены мутовками в пазухах листьев.

Частуха подорожниковая. Растение с толстым клубнеобразным корневищем. Стебли 10 – 90 см высотой, прямостоящие. Листья зеленые, широколинейные, плавающие.

Водоросли. Низшие растения, содержащие в своих клетках пигмент хлорофилл. Настоящих корней, стебля и листьев у них нет. Их тело называется слоевищем.

4.Флора берега

На самом берегу растут растения болотного типа. Это осоки с узкими, жесткими , торчащими вверх листьями, лопухи, хвощи, лапчатка, ежовник, клевер ,мышиный горошек. Рассмотрим подробнее группы отдельных растений:

Ива козья. Дерево или высокий (до 10 м) кустарник. Кора на стволах и старых ветвях серая, с глубокими трещинами. Внутренняя часть коры белая. Листья её черешковые, от круглой до эллиптической формы, плотные , сверху пушистые. Сережки тычиночные ,желтые, очень крупные.

Берёза. Дерево высотой 30 – 45 м, с обхватом ствола до 120 см.Корневая система мощная. Кора у большей части берёз белая, желтоватая, розоватая или красновато – бурая.

Рябина обыкновенная. Цветки белые, очень пахучие. Собраны в большие сильно разветвленные щитковидные соцветия. Цветет в мае – июне.

Лопух большой. Цветки лилово – пурпуровые, корзинки располагаются щитком на веточках одинаковой высоты. Цветет в июне – августе.

Ежовник обыкновенный. Трава высотой от 20 -50 см. Листья длинные, довольно широкие – до 2,5 см. Корневая система мочковатая.

Лапчатка жёлтая. Многолетнее растение с прямостоящими стеблями. Листья тройчатые или многораздельные. Цветки одиночные , собраны в щитковидно – метельчатые соцветия.

Осока. Многолетнее травянистое растение с очерёдным листорасположением. Корневая система мочковатая. Листья и стебель могут быть шероховатыми .

Хвощ. Травянистое растение, достигает в высоту от 40 до 60 см. Корни имеют буровато – черный оттенок.

Клевер. Многолетнее травянистое растение со стержневым корнем, высотой до 50 см. Стебли его прямые, слегка опущенные. Цветки темно – красные, мелкие, собраны на концах стеблей в шаровидные головки.

Мышиный горошек. Многолетнее корневищное растение с тонким и цепляющимся стеблем. Листья сложные, парноперистые, растут на коротком черешке.

Василёк луговой. Многолетнее травянистое растение со стержневой корневой системой. Листья узкие, вытянутые, зелёные. Соцветия – корзинки сиреневого цвета.

Тысячелистник. Многолетнее сильно пахучее растение высотой 15 – 80 см. Стебель прямостоячий, простой или слегка разветвлённый в верхней части. Листья продолговатые, многократно перисторасчленённые.

Чина луговая. Многолетнее растение с жёлтыми цветками, собранными по 5 – 10 в пазушные кисти. Цветёт всё лето.

5.Фауна пруда

Фауна пруда не богата по своему видовому составу, но мы встречаем здесь представителей типа Моллюски, класса Насекомые, класса Рыбы. Рассмотрим подробнее группы отдельных животных.

Перловица обыкновенная. Моллюск с овальной раковиной и с выпуклыми створками, окрашенная в зеленовато – бурый цвет. В верхней части раковины расположены вводящее и выводящее отверстия.

Катушка. Брюхоногий моллюск с особенным строением раковины – в виде спирали. Раковина имеет темно – коричневый окрас. Глаза находятся на щупальцах, которые напоминают рожки, а именно – на их внутренней стороне.

Прудовик обыкновенный. Моллюск с вытянутой вверх раковиной, закрученной в правую сторону, стенки тонкие и хрупкие. Цвет варьируется от бледно – коричневого до желтоватого. Рот у этой улитки располагается под щупальцами, язык достаточно длинный, что помогает прудовику поглощать пищу с различных поверхностей и листьев растений.

Водомерка. Насекомое, относящееся к отряду клопов. Тело и кончики лапок водомерки покрыты жесткими волосками, которые не смачиваются водой. Именно такое водоотталкивающее покрытие даёт возможность водомерке легко перемещаться по воде и не тонуть. Они скользят по водной глади, широко расставив ножки. У них 3 пары ног – средние и задние используют для передвижения, опоры, в качестве руля.

Личинки стрекоз. Самка стрекозы откладывает яйца в воду, прикрепляя их к разнообразным растениям, в ил или мох. Через 14 – 15 дней из них выводятся паукообразные предличинки( меньше 1 мм), сразу же линяют, затем переходят в следующую стадию и продолжают своё развитие в водной стихии. Называется личинка стрекозы нимфа или наяда.

Личинки комаров. Самка откладывает яйца в воду, на полное вызревание яйца требуется 2 – 8 дней. Через 2 – 8 дней появляются личинки, которые вздыхают кислород через соответствующие трубочки. Называется личинка комара мотыль.

Мальки рыб. Мальки рыб – основной посадочный материал для прудового хозяйства. С помощью него производится зарыбливание всех водоёмов. В Больничном пруде больше всего мальков окуня, карпа и карася.

По словам местных рыбаков, в Больничном пруде водятся такие рыбы:

Карась. Рыба с вытянутым, округлым телом, равномерно покрытым крупной чешуёй. Для карася характерна толстая спина, умеренно сжатые бока и небольшая голова с маленькими глазами. Чешуя карася имеет серебристо – белый цвет.

Окунь. Рыба обладает сжатым с боков телом, которое покрывает плотная ктеноидная чешуя. Тело окуня отличается зеленовато – жёлтой окраской с наличием черного цвета поперечных полосок на боках.

Щука. Хищная рыба с торпедовидным телом, большой головой и широкой пастью. Окраска изменчивая, может быть серо – желтоватой или серо – бурой. Продолжительность жизни отдельных особей может доходить до 30 лет.

Карп. Крупная рыба с удлинённым телом. Имеет крупную, плотно сидящую циклоидную чешую с тёмной окантовкой.

III. Экспериментальная часть

1.Органолептические показатели воды пруда

К физическим свойствам относятся такие показатели, как температура, цветность, мутность, привкус и запах. Цветность, мутность, привкус и запах относятся к органолептическим показателям.

Температура воды – важнейший фактор, который влияет на протекание в водоеме физических, химических, биохимических и биологических процессов. Я проследила за изменением температуры воды с 28 июня по 27 ноября и представила это в графике («График изменения температуры»)

Цветность. Цветность природной воде могут придавать соединения железа, цветущие водоросли, гумусовые вещества. Различные оттенки вода может приобретать и за счет загрязнения ее сточными водами. Для определения цветности воды я использовала стеклянный цилиндр и лист белой бумаги.

Вывод: цвет воды светло – жёлтый, так как в ней содержатся гумусовые вещества.

Прозрачность. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Для определения прозрачности воды я использовала стеклянный цилиндр с плоским дном, в который налила воду. Подкладывала под цилиндр стандартный шрифт, и сливала воду до тех пор, пока сверху через слой воды не стал виден этот шрифт. Вода считается прозрачной, если шрифт видно на расстоянии больше 30 см.

Вывод: вода, взятая из пруда, прозрачная, потому что видимость текста на расстоянии больше 30 см обнаруживается.

Запах. Запах  обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем. Для определения запаха воды налили ее в колбу на 2/3 объёма с притертой пробкой и сильно встряхнули в закрытом состоянии. Открыли быстро колбу и сразу отметили наличие запаха. Отличают такие запахи: рыбный, землистый, болотный, гнилостный, ароматный и нефтяной. Оценивается по 5 бальной шкале.(таблица №2).

Вывод: Преобладает землистый и болотный запахи, что является свидетельством застойности воды и давности очистки водоёма.

Вкус. Вкус бывает четырех видов: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусами: рыбный, хлорный, металлический и т.д.Оценивается по 5 бальной шкале.

Вывод: Показатель выше 2 баллов, значит, в воде присутствуют биологически активные вещества, что противопоказаны для питья, а для купания, по данной характеристике, она не противопоказана.

2.Химический анализ качества воды пруда

Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: кислотностью, жесткостью, наличием хлорид – иона, сульфат – иона, ионов железа и органических примесей. Результаты занесла в таблицу № 3.

Кислотность. Кислотность воды определяется pH фактором. Если вода слабокислая, то pH 6 -9 , если кислая – pH9. pH воды определяла с помощью универсальной индикаторной бумаги. Сравнили окраску со шкалой.

Определение жесткости по накипи. Для этого брала чашу и наливала в нее воду. Потом нагревала чашу до тех пор, пока вода не испарится. Образовалась накипь, значит вода жесткая.

Определение хлорид – иона. В пробирку отобрали 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 10% - ого раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяли по осадку или помутнению. Если Cl^- 100, то выпадает белый осадок. Если Cl^- 10,то вода мутнеет. Помутнения не произошло, значит хлорид – ион отсутствует.

Определение сульфат – иона. Образец воды налила в пробирку и прилила раствор хлорида бария. Если вода помутнела, то сульфат – ионы присутствуют. Вода не помутнела, значит, сульфат – ионы не обнаружены.

Определение содержания ионов железа Fe³⁺. В пробирку с водой прилила немного раствора роданида калия и соляной кислоты. Вода стала светло – розового цвета, значит, ион железа обнаружен в воде.

Определение наличия органических примесей. В пробирку с водой добавила перманганат калия. Если окраска воды не изменилась, то органические примеси отсутствуют. Вода стала светло – розовой, значит, органические примеси присутствуют.

Вывод: вода имеет определённую степень загрязнённости. Исследованные показатели и характеристика качества воды доказывают, что вода не пригодна для питья и купания.

IV. Заключение

Завершилась работа над проектом. Удалось выполнить всё, что планировала, а именно: Изучила теоретический материал о пруде, выявила его основные отличительные черты: площадь не более 1 км², сильное колебание воды, акватория имеет одинаковую флору и фауну. Провела визуальное обследование пруда, узнала, что находится на улице Исаковского, имеет глубину 2 – 3 метра, площадь – 16 000 м², относится к ложбинному типу, поверхностно загрязнён. Исследовала флору пруда узнала , что она не сильно многообразна, но представлена не только цветковыми, но и другими растениями, которые разнообразны по своему положению в воде. Рассмотрела флору берега, узнала, что большинство растений – это растения болотного типа. Исследовала фауну пруда, рассмотрела отдельные группы животных. Изучила органолептические и физические показатели воды: вкус, цветность, запах, прозрачность, температура( результаты внесла в таблицы №1,№2).Провела химический анализ воды, который характеризуется следующими показателями: кислотностью жесткостью, наличием хлорид – иона, сульфат – иона, ионов железа и органических примесей(результаты внесла в таблицу №3)На основании органолептических и химических показателей воды сделала вывод, что вода имеет определённую степень загрязнённости. Исследованные показатели и характеристика качества воды доказывают, что вода не пригодна для питья и купания.

Рекомендации по улучшению экологического состояния пруда

Для улучшения экологического состояния Больничного пруда я предлагаю провести следующие мероприятия:

1. Довести информацию о состоянии водоёма до жителей города через газету «Панорама Духовщины».

2. Очистить пруд с прилежащей территорией от бытового мусора. В августе 2018 мною была собрана небольшая группа людей, которая добровольно согласилась очистить пруд от бытового мусора. Надеюсь. что в скором времени этим заинтересуется большее количество человек.

3. Периодически осуществлять экологическое просвещение населения.

4. Организовать школьную работу экологических бригад на весеннее – летний период.

5. Администрации города регулярно проводить работы по расчистке береговой зоны.

6. Продолжать мониторинговые исследования качества воды .

Загрязнение воды – это серьёзная экологическая проблема. Ведь вода необходима для существования всех живых организмов, в том числе и людей. Но её загрязнение делает невозможным использование воды для питья. На свете нет ничего драгоценного, чем самая обыкновенная чистая вода. Поэтому важно следить, чтобы вода в пруде была чистой. Сохранение природных источников воды – задача всего человечества. Помочь водным богатствам – значит, помочь своему здоровью, помочь родной земле, сохранить свои природные богатства, наши богатства!

VI.Использованная литература

1. Клименкова Е.Т., Кушнир Л.Г., Бачило А.И. «Медоносы и медосбор» Под ред. М. Ф. Шеметкова. – Мн.: Ураджай, 1980.- 280 с., ил.

2. Петров В.В. «Растительный мир нашей Родины»: Кн. для учителя. — 2-е изд., доп. — М.: Просвещение, 1991. — 207 с. Джерело.

3.Материалы интернета:

1)http://monateka.com/article/282504/

2)https://studfiles.net/preview/5785094/page:5/

3)http://fb.ru/article/171008/rasteniya-i-jivotnyie-vodoemov-jivotnyie-presnyih-vodoemov

4)https://studfiles.net/preview/2524543/page:2/

VI.Приложения

Таблица №1 Органолептические показатели воды пруда

Таблица №2 Запах воды

Таблица № 3 Результаты химического исследования

График изменения температуры

Презентация на тему: «Экологическое состояние Духовщинского пруда »

Выполнила: ученица 9 «А» Боженкова Ольга

Учитель: Левшинова Татьяна Владимировна

Введение

Цель :изучить экологическое состояние Духовщинского пруда

Задачи :

• Изучить теоретический материал о водоёме.
• Провести визуальное обследование Духовщинского пруда.
• Изучить флору и фауну озера
•   Исследовать физические свойства воды
• Исследовать химический состав воды
• Дать оценку пригодности воды для питья, купания и хозяйственных нужд

Гипотеза : если изучить Духовщинский пруд, то это даст возможность расширить знания об экологическом состоянии водных ресурсов родного края.

Что такое пруд?

Пруд - это водоём в искусственном или естественном углублении с небольшой площадью поверхности воды, созданный для определённого назначения и целей. Отличительные черты:

• Площадь не более 1 кв. км
• Сильное колебание воды
• Акватория имеет одинаковую флору и фауну

Визуальное обследование пруда

• Протяжённость – около 160 м
• Ширина – около 100 м
• Площадь – 16 000 кв. м
• Глубина - 2-3 м

Флора пруда

Рогоз широколистный

Элодея

Рдест плавающий

Ряска

Нитчатые водоросли

Череда

Флора берега

Мышиный горошек

Ива козья

Клевер

Лопух большой

Лапчатка жёлтая

Хвощ

Флора берега

Осока

Тысячелистник

Вейник

Василёк луговой

Фауна пруда

Утки водоплавающие

Водомерки

Прудовик

Катушки

Перловица

Лягушка озёрная

Органолептические показатели воды. Температура

Проследила за изменением температуры с 25 июня по 29 ноября

Цветность. Прозрачность. Запах.

Определение прозрачности

Определение цветности

Определение запаха

30 см Цветность Вкус Светло- жёлтая 2 балла ( слабый) Запах воды Запах Рыбный Результат Землистый 1 балл (едва уловимый) Болотный 4 балла (сильный) Гнилостный 4 балла (сильный) Ароматный 1 балл (едва уловимый) Нефтяной 0 баллов (отсутствует) 1 балл ( едва уловимый)" width="640"

Вывод к органолептическим показателям

Органолептические показатели воды

Органолептические показатели

Вывод

Прозрачность по Снеленну ( см)

Прозрачная 30 см

Цветность

Вкус

Светло- жёлтая

2 балла ( слабый)

Запах воды

Запах

Рыбный

Результат

Землистый

1 балл (едва уловимый)

Болотный

4 балла (сильный)

Гнилостный

4 балла (сильный)

Ароматный

1 балл (едва уловимый)

Нефтяной

0 баллов (отсутствует)

1 балл ( едва уловимый)

Химический анализ воды

Определение хлорид - ионов

Определение кислотности

Определение жёсткости

Определение сульфат - ионов

Определение ионов железа

Определение органических примесей

.

.

Вывод к химическому анализу воды

Химические показатели

Результат

Реакция рН

6 (слабокислая)

Жесткость по накипи

Накипь обнаружена

Ион железа

Хлорид - ионы

Обнаружен

Сульфат - ионы

Отсутствуют

Отсутствуют

Органические примеси

Обнаружены

Вода имеет определённую степень загрязнённости. Исследованные показатели и характеристика качества воды доказывают, что вода не пригодна для питья и купания.

Заключение

Сохранение природных источников воды – задача всего человечества. Помочь водным богатствам – значит, помочь своему здоровью, помочь родной земле, сохранить свои природные богатства, наши богатства!