Проектно-исследовательская работа по теме "Экологическое состояние реки Северский Донец".  Гортованова Галина, 11 класс.

Цель: привлечь обучающихся в МБОУ «Новотаволжанская СОШ»  к работе по изучению проблем экологического состояния реки Северский Донец и практическому участию в решении природоохранных задач, способствующих экологическому воспитанию школьников, эколого – биологическому образованию и их профессиональному самоопределению.

Задачи проектно-исследовательской работы.

1. Активизация деятельности учащихся для экологического и нравственного воспитания через развитие у них интереса к исследовательской работе по изучению и сохранению окружающей среды «своей малой Родины».

2. Поддержка интереса обучающихся по изучению и сохранению природных и искусственно созданных экосистем

3. Выявление экологических проблем, существующих в территориях села Новая Таволжанка

Таволжанка и практическое участие обучающихся в их решении.

Актуальность исследований

                                                                                         Вода для нас не просто слово,

                                                                                         Она живого есть основа.

                                                                                         Нет жизни на Земле тогда,

                                                                                          Когда отсутствует вода.

                                                                                         Пустыня поглотит всех нас.

                                                                                         Сегодня о воде рассказ.

    Вода – наиболее распространенное соединение на Земле. Водная оболочка Земли (гидросфера) занимает 71 % земной поверхности. Вода играла и играет определенную роль в геологической истории Земли, в формировании климата и погоды, в круговороте веществ, в физиологической и биологической сферах жизни. Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе Земли – фотосинтезе. Растения на 90 %, а животные на 75 % состоят из воды. Потери 10-20% воды живыми организмами приводят их к гибели. Вода – жидкость без цвета и запаха. Она имеет самую высокую теплоемкость среди жидкостей. Плотность воды в отличие от других жидкостей по мере охлаждения возрастает не монотонно, а имеет  максимальность при +4 град.С и затем несколько уменьшается.

    Необычные свойства воды объясняются ее строением. Молекула воды несимметрична – угол  связями Н-О-Н равен 104,27. Связи Н-О ковалентные полярные, т.е. частичный положительный заряд несут атомы водорода, а отрицательный – атом кислорода. Вследствие этого связанный атом кислорода способен притягивать атом водорода соседней молекулы с образованием водородной связи, что повышает общую энергию связи. В связи со своим строением вода является хорошим растворителем органических и неорганических веществ. Поэтому нет ни одной отрасли промышленности, в которой применялась бы вода. Ее также используют как адсорбент, теплоноситель, средство для мытья, транспортировки и т.д.

    В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей, в ней растворены различные газы и соли, взвешенные твердые частички. Пресной считается вода с содержанием солей до 1г/литр.

    Всего 2 % гидросферы приходится на пресные воды, но они постепенно возобновляются. Большая часть пресных вод – 85% сосредоточена во льдах.

    Потребность в воде растет, а запасы пресной воды сокращаются, ухудшается ее качество. Вода становится одним из самых дефицитных даров природы, что обусловлено рядом причин, главные из которых неравномерное ее распределение  и всё возрастающая потребность в ней. Вода служит природным коллектором загрязнений. С осадками и поверхностными стоками загрязняющие вещества попадают в водоемы, кроме того, происходит их непосредственное загрязнение и нарушение гидродинамического режима.

     В настоящее время водные системы подвергаются воздействию загрязнений из разнообразных истоков. Однако последствия загрязнений могут быть сгруппированы по воздействию на основные параметры водной системы. Кислород – нужен для окисления и разложения многих соединений и организмов. Если из воды удаляется значительное количество растворенного кислорода, то параметры среды изменяются и те организмы, которые дышат кислородом, оказываются в условиях, когда дыхание затруднено. Питательные вещества – некоторые элементы и неорганические соединения являются основным пищевым циклом. Если снабжение этими питательными веществами усиливается или уменьшается, то возникают серьезные трудности.

    Широко использование синтетических стиральных порошков, содержащих фосфор, а поступление больших количеств фосфора в водоемы вызывает рост биомассы водорослей  пропорционально количеству сброшенного фосфора, что приводит к снижению качества воды, ухудшению ее вкуса и запаха, образованию плавающих масс водорослей. Биологически активные вещества. Некоторые химические соединения, попадая в биологический круговорот, могут вызвать как кратковременные так и долговременные изменения. Эти вещества отличаются большим разнообразием свойств: от соединений, влияющих на физиологические процессы, до широкого спектра ядов селективного действия. Тепловое воздействие. При сливе вод, имеющих температуру иную, чем у воды в приемном бассейне, происходит физиологическое изменение, зависящее от различия этих температур. Повышение температуры уменьшает содержание растворенного в воде кислорода,  увеличивает токсичность загрязняющих воду примесей,  уменьшает  доступ света к водным растениям, стимулирует развитие вредных сине зеленых водорослей, вносит изменения в процессы внутреннего обмена, репродуктивные циклы, защитные механизмы и питание рыб и многих водных организмов.

    Для установления тех или иных сбросов наиболее часто используются следующие физические параметры: цвет, запах, содержание и природа твердых частиц, скорость осаждения, температура, плотность, скорость диффузии, содержание нитратов, фосфатов, металлов (меди, свинца, железа, цинка, никеля, кадмия, ртути), нефтепродуктов, органических соединений (пестицидов, удобрений, моющих средств). При оценке степени загрязненности поверхностных вод используются предельно допущенные концентрации вредных  веществ для воды рыбохозяйственных водоемов и водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Место и сроки исследования

Обследованию подвергалась акватория реки, начиная от лагеря «Пионерская республика» до моста в районе части с. Новой Таволжанки, именуемой Старосельем. Исследования проводились летом и осенью 2011 года

Основная часть

1. Объект исследования

Объектом исследования является река Северский Донец. Он является крупным притоком Дона. Свое начало берет от села Подольхи в Прохоровском районе. Полная длина от истоков до устья 1053 км. Площадь бассейна 99600 км кв. (в пределах области соответственно 110 км и 6630 км кв.). Русло реки извилистое, ложе песчаное, меловое, либо илистое. В районе села Новая Таволжанка река имеет несколько рукавов, в нее впадает река Нежеголь, на берегу которой расположен Шебекинский химзавод и кожзавод. Кроме того, в г. Шебекино имеются машзавод, мелзавод, завод бытовой химии, которые в той или иной степени используют воды реки Нежеголь.

2.Исследование растительности и живтноого мира реки Северский Донец

Обследованию подвергалась акватория реки, начиная от лагеря «Пионерская республика» до моста в районе части с. Новой Таволжанки, именуемой Старосельем.  Берега реки на протяжении исследуемой части заросли аиром. В некоторых местах это сплошные заросли. В периодически затопленных местах растет осока. На левом берегу реки ниже от моста растут ивы. У берега заросли рогозы, кое-где встречается всех ядовитей стрелолист. Некоторые рукава реки почти полностью заросли кувшинками и кубышками, на поверхности воды разрослась ряска.  На островах реки растут клен, груша дикая, яблоня дикая, лоза, крапива, морковь дикая. Река очень обмелела. В некоторых местах ее можно перейти вброд. Почти повсеместно, за исключением тех мест, где устроены пляжи, река заросла водорослями. На затопленных деревьях близко к поверхности растет улотрик-нитчатая водоросль. В некоторых местах на поверхности плавает много тины – нитчатой водоросли спирогиры. Обильные заросли образует харок, встречается кладофора. В заводях можно увидеть осциллерию, что указывает на загрязненность воды. В некоторых местах анализ воды показал наличие хламидомонады, что указывает на присутствие органических веществ, которые загрязняют воздух.

   В месте сброса горячей воды бывшего Новотаволжанского сахзавода почти нет никакой растительности. Животный мир реки Северский Донец исследуемого района довольно беден. Редко встречается беззубка, почти совсем исчез рак, который любит чистую воду, из рыб встречаются окуни, щуки, налим в небольшом количестве. По берегам летает очень много стрекоз. Анализ придонного ила показал присутствие одноклеточных амеб и туфелек. Очень много появилось пиявок. В некоторых местах на 1 м кв. насчитывается до 10-12 особей. Таким образом, анализ растительности и животного мира показал, что река загрязнена.

Анализ воды на присутствие катионов металла и различных анионов

Мы брали пробы в различных местах. И во всех анализах присутствовали ионы хлора, карбонатионы и сульфатионы. В воде также присутствуют ионы железа.

1.  Обнаружение карбонатов кальция. К 10 мл пробы воды прибавили 3 мл уксусной кислоты и 8 мл оксалата аммония. Раствор помутнел, следовательно, концентрация ионов кальция более 1 мл/л.

 2.  Обнаружение катионов железа. К 10 мл пробы воды добавили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 2 капли перекиси водорода и 0,5 мл тиоционата аммония. Появилось розовое окрашивание, концентрата ионов более 2,0 мл/л.

3.  Обнаружение хлорида ионов. К 10 мл пробы воды прибавили 4 капли азотной кислоты(1:4) и прилили 0,5 мл раствора нитрата серебра 0,05%. Выпал белый осадок. Концентрация хлорида ионов составляет более 10 мг/л.

4.  Обнаружение сульфат ионов. К 10 мл пробы воды прибавим 3 капли соляной кислоты и прильем 0,5 мл хлорида бария. Наблюдается опалесценция, концентрации ионов более 1мг/л. Реакции на обнаружение нитрат ионов, фосфат ионов, катионов свинца, бария результатов не дали.

 Сравнивая полученные результаты с таблицей предельно допустимых концентраций можно сделать вывод, что только концентрация ионов железа превышает норму (0,5 мг/л), остальные показатели ниже нормы. Но даже такая низкая концентрация вредно действует на растительный и животный мир.

  ВЫВОД: загрязнению воды реки Северский Донец в районе села Новая Таволжанка  способствуют образованные на берегах свалки, продукты разложения которых попадают в реку. Кроме того, свалки есть у ручья, протекающего по селу. Условием улучшения экологического состояния реки является уничтожение этих свалок, полный отказ от сброса даже очищенных сточных вод.   

Растительный мир реки Северский  Донец (в районе исследования)

Животный мир реки Северский Донец(в районе исследования)

Анализ воды реки Северский Донец

назад>>