Летопись добрых дел

МБОУ СОШ с. Варварино Тамалинского района Пензенской области имени Героя Советского Союза А.И. Демина

Авторы работы:

уч-ся 11 класса

Руководитель:

Нефедова Елена Геннадьевна,

учитель географии

2017г

Содержание:

Введение …………………………………………………………….. ……….2 - 3

1. Обзор литературы …………………………………………………………4

2. Природные условия района исследования……………………………..4-5

   1. Физико – географическая характеристика района исследования …..........................................................................................................4

   2. Характеристика климатических условий в период наблюдения …..........................................................................................................4

3. Материал и методика исследования ……………………………...........5-8

3.1 Материал исследования ………………………………………………5

3.2 Методика исследования ………………………………………………5

3.2.1. Методика определения чистоты водоема ………………………5-6

3.2.2. Методика рекогносцировочного описания водоема ……….......6-7

3.2.3. Определение кислотности природной воды ……………………...7

3.2.4. Определение содержания в воде растворенного кислорода …….7-8

4. Результаты исследований и их обсуждения …………………………..9-13

4.1 Паспорт пруда села Варварино……………………………………....9

4.2. Характеристика экологического состояния исследуемого водоема………………………………………………………………………10-12

Заключение и выводы ………………………………………………………….13

Список используемой литературы…………………………………………….14

Приложение …………………………………………………презентация

На Земле нет края лучше того,

где ты родился и вырос…

Габит Мусрелов.

Введение.

Словно необъятная россыпь драгоценностей растеклись по нашей земле ручьи, речки, озёрца и прудики. Одни из них, естественные существуют тысячелетиями, другие - антропогенные, появились в определенные годы или времена. Вот и мы живём в прекрасном месте. Через наше село протекает живописная река Тамалка, которая плавно перетекает в большой пруд с бескрайними полями, душистыми лугами. Называется это место село Варварино Тамалинского района Пензенской области. Красота нашей природы располагает к тому, что на берегу любят отдыхать и дети, и взрослое население, а также гости нашего села.

Но что происходит с этими живописнейшими местами после нашествия неорганизованных туристов? Пляж, удобные поляны для отдыха, превращены в свалку, где можно увидеть все: от фантика до бутылок из-под пива и других спиртных напитков.

Все эти проблемы с 2010 году стали основой для создания и реализации социально-экологического проекта «Чистый берег» (и по настоящее время).

Работая над проектом «Чистый берег», мы бы хотели обратить внимание на такую проблему, как экологическое состояние берегов водоёмов и природных территорий нашего села, а также развитие экологической культуры населения. В течение года педагогами и учащимися была проделана огромнейшая работа по проекту. Но когда возникла идея создания проекта, в планы школьников входило приведение в порядок берегов водоёмов, а в дальнейшем, при его разработке, наши планы расширились. Было принято решение заниматься очисткой ежегодно, так как наш проект направлен на решение одной из актуальных и злободневных проблем нашего времени – загрязнение окружающей среды.

Актуальность: Свою работу я считаю актуальной, так как с каждым годом наблюдается ухудшение состояния пруда, его зарастание и загрязнение. Если не принять мер водоём может погибнуть.

Наши гипотезы:

- качество воды в пруду ухудшается в результате воздействия антропогенных факторов;

-меры по очистке пруда и исключение воздействия антропогенных факторов помогут сохранить пруд на долгие годы.

Исходя из поставленной проблемы, были сформулированы цель и задачи работы.

Цель: оценить экологическое состояние пруда.

Задачи:

• провести паспортизацию пруда с. Варварино;

• определить экологическое состояние исследуемого объекта методом биоиндикации;

• подтвердить полученные результаты химическим анализом воды на содержание в воде растворенного кислорода, учитывая то, что кислород является важнейшим лимитирующим фактором для водных организмов;

• привлечение детей к сохранению и поддержанию чистоты природы

родного края;

• привлечение внимания общественности к экологическим проблемам родного края;

• Организация и проведение социально значимых акций

Наш проект создавался по направлениям:

1. «Чистый берег» – 2010 г., ежегодно.

2. Определение исследований качества воды в окрестностях села - 2012-2013г.

3. Экологическое состояние пруда с.Варварино – 2015-2017 г.

1.Обзор литературы

Начиная свою работу, мы познакомились с различными литературными изданиями, которые касаются гидробиологических исследований и проблем загрязнения водоёмов. (Список литературы приведен на стр. 13)

Грязные воды отравляют воздух, вызывают заболевания. Есть ли предел загрязнению вод? Ведь это не может продолжаться бесконечно. Охранять и беречь воду – это означает беречь жизнь, здоровье, красоту окружающего мира.

Отсюда мы сделали вывод, что необходимо приложить все усилия, чтобы сохранить местные малые водоёмы: озёра, пруды, речки, ручейки.

А как это сделать?

Для этого необходимо проводить исследования состояния воды и всего, что находится в ней и около неё, то есть, животного и растительного мира (гидробионтов – водных животных, гидрофитов – водных растений, гигрофитов – околоводных растений).

Чтобы научиться проводить анализ воды, отбирать её пробы мы ознакомились с несколькими методическими пособиями, в частности с пособием Ассоциации «Экосистема» по определению физико-химических свойств воды, и другими.

Для определения растений и животных мы пользовались определителями. Все используемые нами справочные и учебные пособия помогли в работе, например, в выборе методов исследования.

2. Природные условия района исследования

2.1. Физико-географическая характеристика района исследования. Село Варварино находится на юго-западе Тамалинского района Пензенской области на правом берегу р. Тамалки (правом притоке Хопра) в речной террасе. Село основано во второй половине XVIII века помещиком- генералом, князем Сергеем Федоровичем Голицыным (1749-1810) и его женой Варварой Васильевной Голицыной - Энгельгардт (1757-1815). По имени Варвары Фёдоровны и названо. С конца 18 века село входило в состав Балашовского уезда Саратовской губернии. С 4 февраля 1939 года входит в состав Тамалинского района Пензенской области. Рельеф села сравнительно ровный. Хотя в окрестностях прорезан рядом оврагов. Село расположено в подзоне лесостепи с благоприятными почвенно-растительными условиями. Почвы – черноземы. В настоящее время практически вся окружающая село территория занята пашней.

2.2. Характеристика климатических условий в период наблюдений

(май – ноябрь). Климат с.Варварино умеренно - континентальный, с чётко выраженными временами года. Сравнительно жаркое лето, холодная зима, значительные суточные колебания температуры. В год выпадает до 500 мм осадков. Самый теплый месяц июль (средняя температура +17, 9 градусов), самый холодный – январь (средняя температура –16 градусов ниже нуля). Наибольшая относительная влажность воздуха отмечена в ноябре-марте (75-80 %), наименьшая – в апреле-июне. Вегетативный период этого года отличался наличием достаточного увлажнения, характерного для летнего периода нашего региона. Осадки выпадали неравномерно.

3. Материал и методика исследования

3.1. Материал исследования

Пруд села Варварино Тамалинского района пензенской области.

Пресноводный искусственно созданный водоем.

Расположен юго-западе села. Водоем достаточно большой, вытянутый в направлении с северо-востока на юго-запад. Практически по берегам располагаются дома частного сектора. С восточной стороны находится автомагистраль, с запада – частный сектор. Водоем практически не стал использоваться жителями в рекреационных целях. По берегам водоема пасется сельскохозяйственный скот, сам водоем облюбован утками и гусями.

Основную часть загрязнений составляют, сбросы жилого сектора, свалки по берегам водоема, а так же ливневые и талые воды со стороны автотрассы.

3.2. Методика исследования.

3.2.1. Методика определения чистоты водоема.

Оборудование: сачки, банки, лупы, термометр, иглы, определители, фотоаппарат, блокнот, ручка, карандаш, гербарные экземпляры растений.

Выполнение работы.

1. Отбор проб:

Для получения достоверных данных об обитателях необходимо отобрать не менее 5 проб.

Обработка материала. После того, как организмы пойманы, нужно определить к каким видам они принадлежат. Улов определяется при помощи определителей.

Оценка состояния водоема была осуществлена при помощи индекса Майера (для прудов). Это несложная методика, основная на том, что никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида.

Индекс Майера:

Организмы-индикаторы отнесены к одному из 3-х разделов:

Таблица 1.

Нужно отметить, какие из приведенных в таблице 2 индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего – на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы характеризует степень загрязненности водоема. Если сумма более 22 – водоем иметь 1 класс качества, значения суммы от 17 до 21 говорят о 2-ом классе качества. От 1 до 16 – 3 класс качества. Более низкие показатели характеризуют водоем как грязный (4-7 класс качества).

Загрязненность воды в водоеме принято оценивать с помощью Классов Качества Воды (ККВ). Существует семь классов качества:

• 1 класс – очень чистая вода

• 2 класс – чистая

• 3 класс – умеренно загрязненная

• 4 класс – загрязненная

• 5 класс – грязная

• 6 класс – очень грязная

• 7 класс – чрезвычайно грязная

3.2.2. Методика рекогносцировочного описания водоема.

Паспорт водоема (озеро, пруд).

1. Расположение водоема:

а) расстояние от основного бассейна (река, озеро) в метрах (км);

б) характер местности на этой перемычки (болото, степь, кусты, лес);

в) высота уровня воды в водоеме на период обследования относительно высоты уровня воды в основном бассейне;

г) подъездные пути к водоему.

2. Размер водоема

3. Характер берегов водоема (возвышенные, низменные, пологие, крутые, каменистые, песчаные и т. д.)

4. Характеристика грунта на отмелях, мощность иловых отложений.

5. Температура воды на поверхности и на разных глубинах.

6. Цвет, прозрачность, запах, жесткость и вкус воды.

7. Наибольшая глубина.

8. Характер прибрежной и донной растительности.

9. Животный мир водоема.

10. Наличие притоков, истоков, прилегающих болотистых участков.

11. Использование в хозяйственной деятельности человека.

3.2.3. Определение кислотности природной воды.

Оборудование: контрольная шкала образцов окраски растворов универсального индикатора, пипетка – капельница, пробирка.

Выполнение работы.

1. В пробирку налейте 5 мл анализируемой воды

2. Добавьте в пробирку пипеткой – капельницей 4 – 5 капель раствора универсального индикатора

3. Содержимое пробирки перемешайте, покачивая ее

4. Окраску раствора сразу же сравните с контрольной шкалой

Обработка результатов и выводы.

1. Занесите полученные данные в таблицу: Таблица 2.

2. Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы об экологическом состоянии водоема (качестве воды).

3.2.4. Определение содержания в воде растворенного кислорода

Оборудование: раствор соли марганца, раствор концентрированной соляной кислоты в дистиллированной воде /в соотношении 2:1/; раствор тиосульфата натрия Na₂S₂O₃; раствор крахмала в дистиллированной воде /0,5%/; щелочной раствор йодида калия; колба коническая вместимостью 250-300мл; мешалка / стеклянные шарики, палочка и т.п./ известного объема; пипетки мерные на 1мл 10 мл; термометр с ценой деления не более 0,5⁰ С; поддон.

Выполнение работы.

1. Отбор пробы.

Отберите пробу воды в склянку с мешалкой, заполняя водой весь объем склянки. Закройте склянку пробкой. Измерьте и зафиксируйте значение температуры.

1. Связывание кислорода в пробе

1. Введите в склянку пипеткой 1мл раствора соли марганца и затем 1мл щелочного раствора йодида калия, после чего закройте склянку пробкой.

2. Перемешайте содержимое склянки с помощью помещенной внутрь мешалки, держа склянку в руке.

Примечание. Склянку со связанным кислородом в пробе можно хранить не более суток.

1. Титрование

1. Введите в склянку пипеткой 5мл раствора соляной кислоты. Склянку закройте пробкой и содержимое перемешайте.

2. Содержимое склянки полностью перенесите в коническую колбу.

3. В пипетку наберите 10мл раствора тиосульфата натрия и титруйте пробу до слабо - желтой окраски. Затем добавьте пипеткой 1мл раствора крахмала /раствор в колбе синеет/ и продолжите титрование до полного обесцвечивания раствора.

4. Определите общий объем раствора тиосульфата натрия Vтс израсходованный на титрование /как до, так и после добавления раствора крахмала/.

5. Рассчитайте содержимое растворенного кислорода в воде /С_рк в мгО/л по формуле.

где V_тс – общий объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл;

С_н – точная величина концентрации раствора тиосульфата натрия, моль/дм³;

8 – атомная масса кислорода;

1000 – коэффициент пересчета единиц измерения /из граммов в миллиграммы/;

V_кс – внутренний объем калиброванной кислородной склянки с закрытой пробкой, мл;

V_а – объем потерь пробы при выполнении операции в миллилитрах /рассчитывается как сумма объемов, вносимых в пробу в разных операциях, т.е. Vа=1+1+5+Vм, Vм – объем мешалки, определяемой заранее/. Стандартное значение принимается равное 7.

Обработка результатов и выводы.

1.Запишите полученные результаты в таблицу: Таблица 3.

2. Сравните полученные результаты со стандартным значением.

Таблица 4.

Основные химические показатели воды водоема.

3. Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы об экологическом состоянии водоема /качестве воды/.

3.2.5. Замеры мощности иловых отложений.

1. Результаты исследования и их обсуждение.

   1. Паспорт пруда с. Варварино Тамалинского района Пензенской области.

1.Пруд располагается на юго-западе села Варварино Тамалинского района. Пресноводный искусственно созданный водоем (1954-1955 годах инженером Палюхиным А.С.), путем запруда речки Тамалки, протекающей по территории села Варварино. С восточной стороны находится автомагистраль, с запада – частный сектор.

2.Общая площадь – около 4 тыс. км².

3.Берега водоема с северной стороны возвышенные, с южной - пологие, топкие.

4.Грунт на отмелях илистый с примесью земли и глины (25см).

5.Температура воды на южном берегу 27 мая - + 11⁰С, 8 июля - + 19⁰С, 19 ноября - + 4⁰С. Водоем в жаркий летний период немного мелеет, но не пересыхает, так как постоянно подпитывается водами речки и родниками; в зимний сезон толщина льда превышает 30 см.

6.Цвет воды темно- серый; прозрачность воды средняя; вода пресная, имеет запах ила.

7.Глубина Наибольшая глубина –3-4 м

8.По берегам водоема растет мята, щавель конский, мать - и - мачеха обыкновенная, сурепка обыкновенная, подорожник большой, клевер ползучий, лютик едкий, тысячелистник. Практически по всем берегам водоема произрастает ряска трехдольная, в местах впадения речки и стока из пруда встречается роголистник и рдест.

9.Животный мир пруда относительно разнообразен. Из беспозвоночных здесь поселился на мелководье трубочник; встречается прудовик большой, водомерки, пиявка ложноконская. На мелководье, в месте впадения речки, обнаружены головастики. Рыбное население : карась, карп, щуки, плотва. По словам рыболовов, раньше в пруду ловили окуня, в настоящее время в водоеме окунь попадается редко.

10.Впадает река Тамалка, питают родники.

11. Пруд используется жителями близлежащих домов в качестве места водопоя и выгула домашних животных и домашней птицы. Водоем практически не используется жителями в рекреационных целях

Основную часть загрязнений составляют, сбросы жилого сектора, свалки по берегам водоема, а так же ливневые и талые воды со стороны автотрассы.

1. Характеристика экологического состояния исследуемого водоема

Экологическое состояние пруда села Варварино было определено по индексу Майера.

Площадь пруда – около 4 тыс. м². Глубина достигает 3-4 м; тип грунта – глина, с примесью почвы; химические свойства воды: пресная, жесткая, рН - нейтральная.

По физическим показателям цвет воды – темно- серый; вода непрозрачная (прозрачность – не более 30 см), жесткая, на вкус пресная, имеет запах ила, взвесь микрочастиц не оседает даже в течение 7 дней.

В результате изучения бентосных сообществ городского пруда были обнаружены следующие гидробионты: водяной ослик, трубочник, прудовик большой, пиявки, личинки комара – звонца, личинки комаров – долгоножек, личинки мошки, личинки стрекоз (Таблица5).

Таблица 5

Беспозвоночные, обнаруженные в водоеме

Из проведенных расчетов, по используемой нами методике, выяснено, что вода имеет 4-й класс качества воды, что говорит о загрязнении водоема. Заросли ряски трехдольной свидетельствуют о высоком содержании органических веществ в воде. Ивы, растущие на южном берегу водоема (заболоченный участок), находятся в состоянии угнетения и, так как они являются индикаторами чистоты водоема, то можно сказать, что экологическое состояние водоема должно вызывать опасения. Выгул домашней птицы и выпас скота по периметру водоема, может в скором времени привести к заболачиванию пруда. Разрастание ряски трехдольной, роголистника и рдеста по площади водоема – это признак старения водоема.

1. Определение содержания в воде растворенного кислорода.

С целью подтверждения результатов биоиндикации были поведен простейший химический анализ воды из водоема на определение концентрации в воде кислорода.

Пробы воды были взяты: Таблица 6.

В результате исследований была определена концентрация кислорода /С_рк в мгО/л/ в воде (результаты представлены в таблице 7). Таблица 7

Исходя из полученных результатов, было определено, что пробы, взятые в мае и ноябре характеризуют водоем как умеренно загрязненный (С_рк пробы № 1 = 6,63мг О/л, С_рк пробы № 3 = 7,05мг О/л). Анализ пробы воды взятый в июле показывает достаточно сильную степень загрязнения (С_рк пробы № 1 = 4,25мг О/л).

1. Определение кислотности природной воды.

По водородному показателю (pH) питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (pH около 7). В пробирку наливали 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл фенолфталеина, перемешивали и по окраске раствора оценивали величину pH (Слайд)

Вывод: Вода из родника окрасилась в розовый цвет (около pH 5), что свидетельствует о нейтральной реакции. Вода из пруда зеленовато-голубая – pH 8

Также при анализе воды на водородный показатель использовали индикаторные бумажки. Смачивали их исследуемой водой, а затем сравнивали с бумажной цветной шкалой и еще раз убедились, что вода имеет также нейтральную реакцию

4.5. Замеры мощности иловых отложений показали, что толщина ила во всех точках составляет 25 см. А это значит, что скорость заиления составляет 1, 25 см в год, если считать, что со времени очистки прошло примерно 20 лет. Простые подсчеты показывают, что площадь пруда сократится наполовину примерно через 60 лет, а в центре глубины сократятся до 40-50 см, если скорость заиления сохранится на современном уровне: на половине расстояния от берега до центра пруда глубины составляют 70 – 80 см. Делим на 25 см.

80 см : 25 см = 3,2. Т.к. 25 см образовалось за 20 лет, то имеем

20 лет Х 3,2 = 60,4 года. Таким образом, именно за такое время пруд превратиться в болото.

Об активных процессах заиления свидетельствует и сама вода, которая даже в зимний период подо льдом имеет застоявшийся запах.

Выводы:

По нашему мнению, к такому неудовлетворительному результату привели очень важные причины:

1.Теплое лето. Объем стока речки Тамалки значительно уменьшился, по сравнению с более дождливыми периодами. Все это привело к обмельчанию водоема, уменьшению циркуляции воды в пруду и, как следствие, снижению концентрации кислорода в воде.

2.Обследуемый водоём испытывает достаточно сильные антропогенные нагрузки. В пруд стекают дождевые и талые воды с автодороги, в весенний период сносится песок с берегов. Заилению и загрязнению способствует бытовой мусор: у берега в воде обнаружено много пластиковых бутылок, металла, старые шины, бумага и т.д.

Это подтверждается небольшим числом встреченных видов, так как биоразнообразие является одним из основных показателей устойчивости естественных экосистем.

3.Вследствие высокой антропогенной нагрузки вода в пруду относится к 4 классу качества.

4.Пруд относится к водоему с низким содержанием кислорода. В результате выпаса домашнего скота и птицы по всему периметру, водоем постоянно насыщается в летний период органикой, пруд может зарасти водными растениями практически по всей площади поверхности. А массовое цветение воды приведет, в итоге, к непрекращающимся заморам.

В результате постоянного загрязнения в скором времени водоем может стать “мертвым”.

Заключение.

Но я, все же, надеюсь, что наш пруд еще не совсем погиб, его гидрологические параметры благоприятны для жизнедеятельности водных организмов. Он и сам еще восстанавливается за счет грунтовых родников (которые надо оберегать и вовремя чистить), талой воды весной. На моих фото пруд смотрится издалека просто шикарно. Пруд нам обязательно надо спасти! И этот наш красивый пруд до сих пор жив, не смотря на людское безразличие и бессовестное отношение к его содержанию и охране! Его надо очистить и охранять, тогда и мы, и следующее поколение искупаются, отдохнут и порадуются красивейшему природному дару – бесценному пруду!

И мы стараемся все для этого делать. Все результаты работы освещаем на районном сайте и в районной газете «Организатор» (см. приложение). Участвуем в конкурсах, результатами которых стараемся привлечь общественность, жителей села к бережному отношению к родному краю. Проводим акции. Сохранение экологического состояния прибрежной зоны пруда в селе Варварино невозможно без активного привлечения к этой проблеме местных жителей.

На основе проведенного исследования и сделанных нами выводов мы решили продолжить план по реализации последовательных действий, направленных на улучшение экосистемы нашего родного края и развитию экологической грамотности населения:

• проведение бесед со школьниками,

• освещение в СМИ;

• вести разъяснительные работы среди населения,

• уборка мусора по берегам рек и прудов,

• чистка и благоустройство родников,

Необходимо отметить, что участие в проекте осуществляется учащимися на добровольной основе с опорой на интерес, на создание ситуации успеха. Данный проект очень прост в реализации и достаточно эффективен в процессе экологического воспитания учащихся. Участие в реализации проекта даёт школьникам почувствовать свою значимость в общественной деятельности, повышает социальную активность и воспитывает правильную гражданскую позицию.

Рассказывают, что бедуины, прилетевшие в США, на все чудеса современной техники смотрели с бесстрастием достойным жителей великой пустыни Сахары. Но, приехав на берег Ниагарского водопада, бедуины застыли в изумлении. Они были ошеломлены этим нескончаемым потоком чистой прохладной воды. Не хотели уходить от него, все смотрели и смотрели с восторгом и говорили, «что когда вернуться домой, никто не поверит, что на свете существует такое чудо из чудес». Они – то знали цену воде!

А мы, настолько привыкнув к изобилию пресноводных экосистем вокруг нас, не бережем то, что нам дано природой.

Наш проект — не конечная цель. Это только начало большой и кропотливой работы по изучению и улучшению экологического благополучия нашего места проживания.

Список использованной литературы

1. Буйволов Ю.А, Боголюбов А.С. Программа комплексного исследования загрязнений наземных экосистем (Введение в проблему мониторинга природной среды). Методическое пособие. Ь.: Экосистема, 1997 г.

2. Видмер Катарина. Проект «Стрекоза». Пособие по определению загрязнения воды в водоёмах, для старшеклассников. Национальное Одюбоновское Общество, США, 1988 г.

3. Гуленкова М.А., Красникова А.А. Летняя полевая практика по ботанике. М. «Просвещение», 1986 г.

4. Калинин М.Ю., Свирелин В.В. Чистую воду – в наследство потомкам. Вестник экологического образования в России. 2008 г.

5. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. Издание «Химия», 1973 г.

6. Олигер И.М. Краткий определитель позвоночных животных средней полосы Европейской части СССР. М. «Просвещение», 1971 г.

7. Федорос Е.И., Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. М.: Вентана-Граф, 2007 г .

8. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.В., Гущина Э.В. Практикум по экологии. – уч. Пособие. – М.: АО МБС, 1999г.

9. Махлин М.Д. Под охраной «голубых патрулей». М.: легкая и пищевая

пром-ть, 1981.

13