Тукаевский районный отдел образования моу «Мелекесская средняя общеобразовательная школа»
| Вид материала | Исследование |
- Приказ №165 от «7» декабря 2011 г. «Об итогах районного конкурса сочинений «И отблеск, 24.24kb.
- Отдел образования, 206.67kb.
- Кочёвский районный отдел образования моу маратовская средняя общеобразовательная школа, 168.14kb.
- Приказ №163 от «7» декабря 2011 г. «Об итогах районного конкурса мозаичных картин «Любо, 15.63kb.
- Доклад директора победителя пнпо 2006 года моу «мелекесская средняя общеобразовательная, 512.65kb.
- Порядок и условия оплаты труда работников моу «Трудармейская средняя общеобразовательная, 328.3kb.
- «Зуки [з], [з,], буквы, 217.11kb.
- Публичный доклад моу «Средняя общеобразовательная школа №10» за 2010-2011 учебный год, 1499.52kb.
- И. Э. Торкунова директор моу «Школа №8» моу «Средняя общеобразовательная школа №8», 1447.31kb.
- Публичный доклад директора моу «Средняя общеобразовательная школа №16» г. Серпухова, 616.15kb.
Тукаевский районный отдел образования
МОУ «Мелекесская средняя общеобразовательная школа»
Исследование
ВЫПОЛНИЛ
Ахатов Ренат Раифович
ученик 8 го класса
МОУ «Мелекесская средняя
общеобразовательная школа»
Тукаевскоо района РТ.
РУКОВОДИТЕЛЬ
Хазеева Назима Муллануровна
учитель химии и биологии
высшей квалификационной
категории.
Мелекес—2006 год.
Содержание работы:
1.Введение………………………….……………………………………3
2.Обзор литературы…………………….……………………………..5
3.Краткая физико-географическая характеристика………...….14
4.Методика исследований...……….………………………….......16
4.1.Оборудование для отбора проб
4.2.Определение растворенного кислорода в пробах вод
4.3.Определение индекса устойчивости к загрязнению
и качество воды.
5.Результаты исследований и их обсуждение………….……… 18
5.1.Содержание растворенного кислорода в пробах вод
5.2.Индексы устойчивости к загрязнению водоемов.
6.Выводы...………………………………………………………….…21
7.Заключение………………………………………………………….22
8.Рекомендации…………………………………………………….…22
9.Литература..…………………………………………………………23
1. Введение
Не много времени прошло с тех пор, как человек достиг того, что мы называем цивилизованным обществом. Но еще в начале цепи человеческого бытия возникло его взаимодействие с природой. Сначала оно основывалась на простом биологическом обмене веществ. Человек подчинялся тем законам природы, что и все живое на нашей планете: добывал еду, прятался от врагов, защищал свое жилище. Жизнь его полностью зависела от природы, притом, что его влияние на окружающую среду было незначительно. В дальнейшем вследствие усложнения и совершенствования форм трудовой деятельности, человек все больше высвобождался от прямой зависимости от внешней среды и увеличивал свое воздействие на нее.
В наш век – век высоких технологий – человек должен правильно обращаться с природой, как можно меньше изменить ее и рационально пользоваться ее богатством, ибо от этого зависит будущее всего человечества. Мы должны быть экологически грамотными и должны решать проблемы природопользования разумно, на основе учета всех законов и закономерностей строения и развития биосферы.
Существование биосферы человека всегда было основано на использование воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное и многообразное давление. На нынешнем этапе развития техносферы, все большей степени возрастает воздействие человека на гидросферу. Поэтому в качестве объекта исследования я взял воду. Я считаю, что охрана гидросферы является очень актуальной на сегодняшний день.
Целью своего исследования поставил следующее направление:
Определение уровня загрязнения водоемов методом биоиндикации.
Задачами исследования стали:
1.Знакомство с теоретическим материалом по данной проблеме;
2.Определение содержания растворенного кислорода в пробе вод;
3.Изучение состава беспозвоночных животных различных водоемов;
4.Определение индекса устойчивости к загрязнению
беспозвоночных.
2.Обзор литературы
Занявшись этим исследованием, я прочитал много литературы и нашел немало интересной информации.
«Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами. С тобою возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца, » - так говорил о воде А. Сент-Экзюпери.
С экологических позиций важно и то, что химически чистая дистиллированная вода также чужда природе, как и загрязненная человеком. Оптимальное природное «загрязнение» воды обеспечивает процветание жизни, а через нее приводит к самоочищению самой воды.
Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. В конечном счете, говоря о загрязнении воды, о ее токсичности, мы имеем в виду, сколь она благоприятна для обитания в ней живых организмов, для здоровья человека.
Оценить качество воды природного источника можно различными методами. Один из них биоиндикация. Это метод выявления загрязнений по индикаторным организмам и функциональному состоянию популяций и биоценозов. В нашем случае роль организмов – индикаторов играли бентосные беспозвоночные.
Бентосные обитатели – группа организмов, населяющих придонные участки водоемов, главным образом это – различные водяные насекомые и их личинки. У некоторых наземных насекомых личинки также представлены в бентосе. Кроме насекомых, представителями животного бентоса являются моллюски и черви. Растительный бентос – это водоросли и некоторые высшие растения. Видовой состав бентоса может служить индикатором качества воды, что является следствием известного закона, гласящего: «Каждый вид обитает при определенных параметрах факторов окружающей среды». Те организмы, которые могут выдерживать значительные колебания этих параметров, являются устойчивыми к загрязнению среды обитания. В экологии такие виды называют толерантными. Виды, чувствительные даже к незначительным изменениям условий среды, неустойчивы к загрязнениям. Соотношение видов этих двух групп положено в основу оценки качества воды. Так, если организмов, устойчивых к загрязнению, больше, чем чувствительных, то можно говорить, что вода загрязнена. Любая биосистема обычно представлена значительным разнообразием видов. Чем больше это разнообразие, тем более устойчива экосистема. Загрязнение приводит к видовому объединению экосистем, поскольку большое число чувствительных видов гибнет. При этом общая численность организмов в загрязненных водоемах может не изменяться или даже увеличиваться, если толерантные виды начинают интенсивно размножаться. Те виды, обилие которых максимально, являются видами-индикаторами, или биоиндикаторами.
Видовой состав водоема зависит от многих факторов. Одним из них является величина грунтовых частиц, а она, в свою очередь, определенным образом связана со скоростью течения. При большой скорости течения воды (100 см/с) дно обычно сложено из довольно крупных валунов. Уменьшение скорости течения приводит к уменьшению величины частиц – от камней к гальке, песку. При минимальной скорости (10см\с) на дне обнаруживаются тины, ила. Видовой состав донной фауны определяется и другими факторами, в том числе, такими, как температура, количество растворенного кислорода и др. Как было сказано выше, быстро текущая вода содержит больше кислорода, чем медленно текущая или стоящая. Вот почему в реках с сильным течением обитают требовательные к кислороду беспозвоночные. Эти животные имеют определенные черты организации, позволяющие им цепляться за субстрат, ибо в противном случае их смоет течением. Наиболее типичными обитателями водоемов с такими условиями являются личинки веснянок(Plecoptera), поденок(Ephemeroptera), и ручейников(Trichoptera). Все они преимущественно водятся под камнями или около них. К беспозвоночным, неустойчивым к загрязнению, относятся еще лужанка болотная (и водяной скорпион Nera cinera Linnaeus).
Этим беспозвоночным присвоен индекс толерантности-3.
1- личинка поденки; 2- личинка веснянки; 3- личинка ручейника в домике; 4- лужанка болотная; 5- водяной скорпион.
Среди беспозвоночных, обитающих в медленно текущей воде, в илистом грунте, при низком содержании кислорода, наиболее типичном является трубочник(Tubitex tubitex) – индикатор сильного загрязнения водоема. В крови трубочника содержится гемоглобин, благодаря которому черви могут поглощать кислород даже при минимальных его концентрациях. Передним концом черви погружаются в ил, а задним, выставленным наружу, совершают колебательные движения. Чем меньше в воде кислорода, тем больше черви высовываются и энергичней двигаются. В сильно загрязненных водоемах число трубочников может достигать 100 000 на 1кв.м. дна, и эти скопления выглядят красноватыми подушками.
Кроме красных трубочников (кровь которых содержит гемоглобин) в аналогичных условиях живут личинки комара – дергуна(Chironomus Mg). Они, как и трубочники, имеют красную кровь и строят вокруг своего тела трубки – домики из склеенных слизью донных частиц. К беспозвоночным, устойчивым к загрязнению относятся еще пиявки(Hirudo Medicinalis), прудовик, личинка мошки(Simuliiolae). Индекс толерантности у них-1.
1-трубочник; 2-прудовик; 3-личинка мошки; 4 – личинка комара- дергуна (мотыль) 5- пиявка; 6 – гладыш.
Беспозвоночные, которые обладают «средней» устойчивостью имеют индекс толерантности-2. Они представлены ниже.
Показателем качества воды в озерах и прудах является еще ее трофность, понимаемая как количество органических веществ, накопленных в процессе фотосинтеза при наличии биогенных элементов (азот, фосфор, калий). Органическое вещество обеспечивает существование животного населения, водорослей и их видовое разнообразие; численность популяций зависит от количества пищи. После гибели живых организмов возникает проблемы с их разложением изменением содержания кислорода в воде (который расходуется на процессы гниения). Процесс повышения трофности водоема называется эвтрофикацией. К наиболее заметным проявлениям эвтрофикации относится летнее «цветение» водоемов, зимние заморы, быстрое обмеление и зарастание водоемов.
Эвтрофикацию водоемов можно обнаружить с помощью организмов- индикаторов, которыми являются личинки комаров- дергунов (хирономид), которые называют мотылем,и малощетинковые черви (трубочники). Эти животные, обитающие в донных илах, богатых органическими веществами, приспособлены к недостатку кислорода. Присутствие в составе донного ила названных организмов – верный признак повышенной эвтрофикации. Для подтверждения этого факта с помощью водного сачка необходимо добыть ил со дна водоема и тщательно отмыть организмы на сите или металлической сетке с мелкими ячейками. По численности кольчецов и хирономид принято различать слабую, среднюю и сильную степени эвтрофикации.
При сильной эвтрофикации в иле многочисленны трубочники, они часто покрывают дно сплошным слоем. Воды таких водоемов мало пригодны для бытового использования. При средней степени эвтрофикации трубочники единичны, мотыля значительно больше. При слабой эвтрофикации те и другие могут отсутствовать.
Растворенный кислород – важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоема, о возможности существования в нем живых организмов. Большая часть кислорода поступает в водоемы из атмосферы. Поставщиками кислорода также являются водоросли и высшие растения, выделяющие его в процессе фотосинтеза.
Основным физическим фактором, влияющим на концентрацию растворенного кислорода, является температура: при низких температурах он растворяется лучше, чем при высоких. В проточной воде отмечается большее количество кислорода, чем в стоячей, т. к. атмосферный кислород в первом случае легче переходит в растворенное состояние. Органические отходы, поступающие с промышленными, сельскохозяйственными или бытовыми стоками – также одна из причин изменения содержания кислорода в воде.
Изменение содержания кислорода сказывается на видовом разнообразии обитателей водоема. Так, в одном случае распространяются требовательные к кислороду организмы, а в другом – толерантные к его низкому содержанию.
Основными загрязнителями являются промышленность и сельскохозяйственные предприятия. В нефтедобывающих районах в реки попадает жидкость для поддержания пластового давления, иногда нефть. В сельской местности в реки могут попадать удобрения, ядохимикаты, нечистоты с животноводческих ферм. Каждый из нас тоже вносит свой вклад в загрязнение водоемов. Пока мы ещё не в состоянии сделать своё жилище безотходным, часть отходов уходит с водой в канализацию. Но, как уже отмечалось, мы можем значительно сократить количество потребляемой воды и тем самым уменьшить нагрузку на очистные сооружения. И никак нельзя оправдать тот факт, что берега наших рек местами превратились в свалку.
В республике Татарстан осуществляется серьёзная работа по охране водоемов. По основным рекам и их притокам устанавливаются водоохранные зоны. В них проводится, посадка лесов, обваловка сельхозобъектов, берегоукрепительные работы, создаются регулирующие гидротехнические сооружения, противоэрозионные сооружения. Проводится расчистка, дноуглубление, регулирование русел.
В городах функционируют очистные сооружения. Процесс очистки в них проходит ряд стадий. Сначала канализационные воды попадают в первичные отстойники, грязь здесь оседает на дно и затем выкачивается насосами на иловые поля. Далее идёт биологическая очистка, затем обеззараживание воды жидким хлором и, в конечном счете, вода выбрасывается в ближайшую реку.
В целях комплексной охраны водоёмов многие реки и более 30 озёр республики отнесены к числу памятников природы. Для оздоровления ситуации, АО «Татнефть», была принята программа «Экология», где особое внимание уделяется проблеме чистых родников. Специальные службы держат под контролем 500 родников.
3. Краткая физико–географическая характеристика.
Исследование проводилось в маленькой реке Мелекесске и в пруду Моисеевка. Река Мелекесска начинается в смешанном лесу Елабужского лесничества в пяти километрах с юго–восточной стороны села Мелекес.
Река течет сначала по лесу потом по открытой местности. Река извилистая. Местами течет очень быстро, на излучинах с мелководьем и на заводях течение замедляется. По берегам растет ольха, ива, телорез. В реку впадают во множественном количестве родники. В двадцати километрах к северо-востоку в черте города Набережные-Челны река Мелекесска впадает в реку Кама. Река с юга на север протекает через село Мелекес.
Пруд Моисеевка образовался из талых и из родниковых вод глубиной двух метров и шириной десять метров. Пруд находится к северо-востоку от реки Мелекесска. От пруда начинается речка Чаде и в середине села Мелекес впадает в реку Мелекесска. В пруду с ранней весны до поздней осени обитают гуси, утки. С восточной стороны пруда начинаются поля коллективного хозяйства.
3
1
Места отбора проб:
1.Река Мелекесска.
2 2.Пруд Моисеевка.3.Река Мелекесска после впадения реки Чаде.
4. Оборудование и методика исследований
4.1. Оборудование для отбора проб.
Для сбора беспозвоночных со дна водоема пользовались водяным сачком. Его изготовили из мелкоячеистой сетки. Отбор проб из водоемов средним течением осуществляли с помощью сетчатого экрана, длина и высота которого составляет 1 м. Эту сетку натягивали между двумя деревянными палками, чьи концы погружали в грунт. Вода проходит через сетку и благодаря течению вовлекает в нее мелких беспозвоночных. Потом, вытащив экран, определили видовую принадлежность мелких беспозвоночных
4.2. Определение содержания растворенного кислорода в пробе воды.
1.Отфильтровали проб воды.
2.К 10мл отфильтрованной воды добавляли 0,5 мл 30%-ной серной кислоты и 1мл 0,01н раствора перманганата калия.
3.Тщательно перемешивали содержимое и оставляли на 20 минут при температуре 20 С.
4.3 Методика исследования биоиндикаторов водоемов.
Исследования проводились в конце августа и в начале сентября.
- Наметили участок, с которого будем собирать бентосных беспозвоночных.
- Установили экран перпендикулярно течению.
- Для того чтобы освободить животных, прячущихся между камней и под ними, перевернули крупных камней.
- Встали по течению напротив сетки, на расстоянии 1-2м от нее. Двигались к сетке, сильно взбаламучивая грунт.
- Вытащив сетку, извлекли добычу и определили видовую принадлежность животных с помощью определителей и рисунков.
- Этим же способом отбирали пробы со дна водным сачком.
- Местом отбора проб зообентоса являлись:
- русловый участок с сильным течением;
- заводь реки;
- мелководье на излучине реки;
- место впадения речки Чаде в реку Мелекесска;
- различные по глубине места пруда;
- дно у различных берегов пруда.
- На каждом из участков число проб было не менее трех.
5. Результаты исследований
5.1.Для обработки наблюдений исследования 4.2, я составил таблицу и диаграмму.
| Места отбора проб | Река Мелекесска до впадения речки Чаде | Река Мелекесска после впадения речки Чаде | Пруд Моисеевка |
| Цвет воды | Розово-желтый | Бледно-розовый | Лилово-розовый |
| Содержание растворенного кислорода | 12мг\л | 8мг\л | 2мг\л |
5.2. Для определения индекса устойчивости к загрязнению перемножили число названий беспозвоночных в каждой группе на индекс толерантности группы. Для определения качество воды воспользовались следующей оценочной таблицей.
| Значение индекса устойчивости к загрязнению | Качество воды |
| Более 23 | Отличное |
| 17- 23 | Хорошее |
| 11-16 | Удовлетворительное |
| Менее 10 | Плохое |
По результатам исследований 4.3 составил следующую таблицу и диаграмму.
| Критерии водоёмов | Река Мелекесска до впадения речки Чаде | Река Мелекесска после впадения речки Чаде | Пруд Моисеевка |
| Наличие видов. 1.Беспозвоночные с индексом 3: - личинки ручейников - водяной скорпион - лужанка болотная 2 Беспозвоночные с индексом 2: - вертячка - речной рак - плавунец - гладыш - личинки стрекоз. 3Беспозвоночные с индексом 1: -личинки комара-дергуна - пиявка - прудовик - трубочник | есть есть есть есть есть есть есть есть есть | есть есть есть есть есть есть есть | есть есть есть есть есть есть |
| Индекс устойчивости к загрязнению. | 18 | 12 | 9 |
| Качество воды | Хорошее | Удовлетворительное | Плохое |
Обсуждение результатов
5.1.Содержание растворенного кислорода в воде реки Мелекесски высокое, это связанно со скоростью течения реки, а так же с тем, что в реку во множественном количестве впадают родники.
В пруду Моисеевка количество растворенного кислорода низкое, это связанно с эвтрофикацией водоёма.
Река Мелекесска после впадения речки Чаде содержит мало кислорода. Потому что она несет воды пруда Моисеевка, которые содержат мало кислорода.
5.2.Качество воды в реке Мелекесске, до впадения речки Чаде, хорошее, так как в воде много кислорода, вода чистая. Так же этому указывает богатый видовой состав гидроэкосистемы реки. По берегам растут представители высших растений: ольха, ива, телорез. Из позвоночных животных встречаются: ондатры, бобры, водяные крысы.
В пруду Моисеевка видовой состав гидроэкосистемы бедный, так как качество воды плохое, а содержание кислорода низкое.
Качество воды реки Мелекесски, после впадения речки Чаде, удовлетворительное. Вода не успевает самоочищаться, так как в ней мало биофильтраторов, таких как беззубка ветвистоусых рачков дафний, циклопов и т. д. Ухудшению качества воды способствует бескультурье и экологическая неграмотность населения. По берегам рек много мусора также в реку сбрасываются сточные воды.
6. Выводы
1.На реке Мелекесска до впадения речки Чаде качество воды хорошее, этому указывает индекс устойчивости к загрязнению и содержание растворенного кислорода в норме.
2.Качество воды в пруду Моисеевка плохое. Это видно по данным исследований: индекс устойчивости равен 9, содержание растворенного кислорода низкое.
3.Качество воды реки Мелекесска после соединения с рекой Чаде удовлетворительное.
7. Заключение
Охрана окружающей среды от разрушения и загрязнения, сбережение генетического разнообразия биосферы, сохранение здоровья человека стали глобальными проблемами, которые требуют неотложного решения. Природа Земли уже не в состоянии нейтрализовать негативные последствия человеческой деятельности. Сегодня стало очевидно, что изменить ситуацию, можно лишь перестроив, отношение человека к природе: ответственное и бережное отношение должно прийти на смену потребительскому.
Школьники из нашей школы активно участвуют в работе по охране водоемов. Участвуя на «операции Родник» выявили и составили карту всех родников вокруг населенного пункта. Вместе с взрослыми расчистили и благоустроили двух из них. Контролируют за санитарным состоянием и выявляют источников загрязнения водоемов. Участвовали при посадке деревьев по оврагу, при очистке берегов водоемов. Старшеклассники ведут разъяснительную работу среди младших и населения по охране водоемов: распространяют листовки-памятки о правилах поведения у водоемов, об экономном использовании воды в своих квартирах, о загрязнителях водоемов. Зимой ученики очищают лестницу, ведущую на родник, делают проруби в водохранилище и в прудах.
Рекомендации
Очистить и укрепить берега водоемов;
Усилить разъяснительную работу среди населения.
Переоборудовать очистительное сооружение.
9. Литература
1. Жигарев И. А., Понамарева О.Н., Чернова Н.М. Основы экологии. Сборник задач, упражнений и практических работ. М.: Дрофа, 2002.
2. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология.
Ростов-на Дону: Феникс, 2006.
3. Красная книга Республики Татарстан. Казань, 1995.
4. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Следим за окружающей средой нашего города. М., 2001.
5. Миронов А.В. Природа и экология Республики Татарстан. Набережные Челны, 1998.
6. Попова Т. А. Экология в школе. Мониторинг природной среды. Методическое пособие. М., 2005.