
- •Научно-исследовательская работа на тему:
- •Санкт-Петербург
- •Глава 1.Значение воды в природе и жизни человека..............................................4
- •Глава 2. Загрязнение водных ресурсов……………….………………………….……..6
- •Глава 3.Исследование экологического состояния реки Касмалы………....……......11
- •Глава 1 значение воды в природе и жизни человека
- •Глава 2.Загрязнение водных ресурсов
- •2.1. Загрязнение морей и океанов
- •2.2.Загрязнения рек и озер и меры борьбы с ними
- •2.3. Малые реки моей Родины
- •Глава 3.Исследование экологического состояния реки касмалы
- •1. Визуальный метод
- •2. Органолептический метод
- •3. Химический метод
- •5. Выводы. Рекомендации по очистке водоема
5. Выводы. Рекомендации по очистке водоема
В ходе исследований было выявлено:
1. Класс качества воды водоема составляет 4 класс, как грязная.
2. Анализ полученных результатов позволяет выделить наиболее загрязненные зоны – это юго-восточная зона пруда, где основным фактором антропогенной нагрузкой являются овощные ямы, домашний скот, бытовой мусор, свалки.
3. Пруд относится к водоему с низким содержанием кислорода. В результате постоянного насыщения воды 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”.
4. Происходит зарастание водоема. Пруд не очищается 40 лет.
Рекомендации:
1. Очистить водоем от донных отложений.
2. Вести экологическое просвещение населения.
3. Студентам колледжа оказывать посильную помощь в пропаганде, очистки пруда.
4. Информацию по анализу качества воды, пути улучшения экологической обстановки предоставить в сельскую администрацию поселка
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
2013 год был объявлен президентом годом охраны окружающей природной среды. А это значит, что пройдет множество мероприятий по охране окружающей среды. Это технологически-чистая промышленность,безотходное и безопасное производство.
Вода- самый ценный минерал для жизни на земле. Но человек может использовать лишь менее1% ресурсов преснойводы мира. За последние 100лет потребление воды увеличилось в 2 раза быстрее, чем темпы роста численности населения. Если ситуация не изменится, то к 2025 году двое из трех человек на Земле будут жить в условиях напряженности водного режима – умеренной или значительной ее нехватки.
Состояние малых рек вызывает тревогу и нуждается в принятии срочных мер для улучшения. Самым радикальным средством защиты рек является формирование экологической культуры населения. Обращение органов исполнительской власти к проблемам малых рек.
В процессе работы над данной темой получены следующие результаты:
Изучены состояния водных ресурсов. Выявлены основные потребители воды, главные источники загрязнения поверхностных вод;
Изучены и исследованы мероприятия по предотвращению загрязнения водных ресурсов;
Проведеноисследование экологического состояния р. Касмалы;
Результаты исследования доведены доадминистрации села Павловска;
В 2014 году планируется очистка дна запруды реки, выделены финансовые средства.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Алексеев В.С., Груздева Н.В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. практикум по экологии: Учебное пособие / Под ред. С.В. Алексеева. – М.: АО МДС, 1996. - 192 с.
2.Арустамов Э.А. Природопользование: Учебник –М.:; Издательский Дом «Дашков и К», 2002.-276с.
3.Банников А.Г., Вакулин А.А., Рустамов А.К.- Основы экологии и охрана окружающей среды учебник для вузов- М.: Колос, 1999.-304с.
4.Валов В.Д. Основы экологии. Учебное пособие.-М.:ИД «Дашков и К».,2001.
5.Гирусов Э.В. Экология и экономика природопользования. Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ, 2000.
6.Гурова Т.Ф. Основы экологии и рационального природопользования: Учебное пособие Т.Ф. Гурова, Л.В. Назаренко – М.: Издательство Оникс, 2005. - 224 с.
7. Миркин Б.М. Учебник для 9-11 классов общеобразовательной школы. Изд. 2-е переработанное и дополненное – М: АО МДС, 1996. 272 с
8. Постановление Правительства РФ ОТ 10.04.2013 № 317 « Об утверждение Положения о плане снижения сбросов загрязняющих веществ ,иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты, подземные водные объекты и на водосборные площади»
Приложение 1
С
Приложение 1
хема акватории Касмалинского пруда
Приложение 2
Органолептические характеристики воды
Выполнение работы
Определение запаха
Заполнили колбу водой на 1/3 объема и закрыли пробкой.
Взболтали содержимое колбы.
Открыли колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определили характер
(таб. 1) и интенсивность запаха (табл. 2)
Характер запаха |
Примеры запахов соответствующего ряда |
Ароматический |
Огуречный, цветочный |
Болотный |
Илистый, тинистый |
Гнилостный |
Фекальный, навозный |
Древесный |
Мокрой щепы, древесной коры |
Землистый |
Прелый, свежевспаханной земли |
Плесневой |
Затхлый |
Сероводородный |
Тухлых яиц |
Травянистый |
Сена, скошенной травы |
Неопределенный |
|
Таблица 1.
Определение интенсивности запаха
Интенсивность запаха |
Характер проявления запаха |
время забора проб |
Оценка интенсивности запаха |
Нет |
Запах не ощущается |
|
0 |
Очень слабая |
Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды) |
май 2011 |
1 |
Слабая |
Запах замечается, если обратить на это внимание |
|
2 |
Заметная
|
Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде |
|
3 |
Отчетливая |
Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья |
июль 2011 |
4 |
Очень сильная |
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению |
|
5 |
Таблица 2.
Определение цветности
1. Заполнили пробирку водой до высоты 10 -12 см.
2. Определили цвет воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освящении (дневном). Подчеркнули наиболее подходящий оттенок из приведенных в таб. 3.
Цветность воды |
Дата забора воды |
Слабо-желтоватая |
май 2011 |
Светло-желтоватая |
июль 2011 |
Желтая |
|
Интенсивно-желтая |
|
Коричневая |
|
Красно-коричневая |
|
Другая (укажите, какая) |
|
Таблица 3.
Определение мутности
1. Заполнили пробирку водой до высоты 10-12 см.
2. Определили мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном
фоне при достаточном боковом освещении дневном (Таб. 4).
Мутность воды |
Время забора воды |
Слабо опалесцирующая |
|
Опалесцирующая |
май 2011 |
Слабо мутная |
|
Мутная |
июль 2011 |
Очень мутная |
|
Таблица 4.
Обработка результатов и выводы
1. Занесли полученные результаты в табл. 5. Привели данные для каждой точки отбора пробы (каждого анализа).
Место впадения реки Фунтовки июль 2011
Характеристика |
Единица измерения |
Значения |
Температура (t) |
°С |
21 |
Максимальная разность темпертур в точках отбора (А/) |
°С |
3 |
Запах: характер интенсивность |
Словесное описание Баллы |
сероводородный, отчетливый; 4 балла |
Цветность 9 |
Словесное описание |
Светло-желтый |
Мутность |
Словесное описание |
Мутная |
Таблица 5.
Место территории пляжа июль 2011
Характеристика |
Единица измерения |
Значения |
Температура (t) |
°С |
21 |
Максимальная разность температур в точках отбора (А/) |
°С |
3 |
Запах: характер интенсивность |
Словесное описание Баллы |
Землистый, отчетливый; 3 балла |
Цветность 9 |
Словесное описание |
Светло-желтый |
Мутность |
Словесное описание |
Мутная |
Таблица 6
Приложение 3
Определение содержания в воде растворенного кислорода
Оборудование
Раствор соли марганца], раствор концентрированной соляной кислоты в дистиллированной воде (в соотношении 2:1); раствор тиосульфата натрия 2; раствор крахмала в дистиллированной воде (0,5%); щелочной раствор йодида калия3; барометр любого типа; груша резиновая или медицинский шприц; колба коническая вместимостью 250—300 мл; склянка кислородная калиброванная (100— 200 мл) с пробкой; мешалка стеклянная; пипетки мерные на 1 мл и 10 мл; термометр с ценой деления не более 0,5°С; поддон.
Связывание кислорода в пробе
1. Ввели в склянку пипеткой 1 мл раствора соли марганца и затем 1 мл щелочного раствора иодида калия, после чего закрыли склянку пробкой.
2. Перемешали содержимое склянки с помощью помещенной внутрь мешалки.
Титрование
1.Ввели в склянку пипеткой 5 мл раствора соляной кислоты. Склянку закрыли пробкой и содержимое перемешали.
Содержимое склянки полностью перенесли в коническую колбу.
В пипетку набрали 10 мл раствора тиосульфата натрия и титровали пробу до слабо-желтой окраски. Затем добавили пипеткой 1 мл раствора крахмала (раствор в колбе синеет) и продолжали титрование до полного обесцвечивания раствора.
Определили общий объем раствора тиосульфата натрия VTO израсходованный на титрование (как до, так и после добавления раствора крахмала)
5. Рассчитали содержимое растворенного кислородав воде (СрквмгО/л) по формуле:
где VTC — общий объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл;
Сн — точная величина концентрации раствора тиосульфата натрия, г-экв/л;
8 — атомарная масса кислорода;
1000 — коэффициент пересчета единиц измерения (из граммов в миллиграммы);
VKC — внутренний объем калиброванной кислородной склянки с закрытой пробкой, мл;
Решение: VTC=4.1 МГ/ЛVKC=250 МЛ
VA=154 МЛ СРК=3,4МГ/Л (октябрь 2012)
СН=0,01 Г-ЭКВ/Л
Основные химические показатели воды водоема
Степень загрязнения |
Растворенный кислород |
|
Летом (СРК) |
Зимой (СРК) |
|
Очень чистая |
9 |
13 – 14 |
Чистая |
8 |
11 – 12 |
Умеренно загрязненная |
6 – 7 |
8 – 10 |
Загрязненная |
5 – 3 |
5 – 0,5 |
Очень грязная |
0 |
0 |
Таблица 7.
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
2. Рассчитали степень насыщенности воды кислородом (R) в % с учетом фактической величины атмосферного давления по формуле:
где 100 — коэффициент перерасчета единиц измерения из мгО/лв%;
760 — нормальное атмосферное давление, мм рт. ст.;
Снас — величина равновесной концентрации раствора кислорода для условий отбора, определенная по графику, мгО/л;
Р — фактическая величина атмосферного давления в момент отбора пробы, мм рт. ст.
CРК =3,4 мг/л СНАС= 11,5 мг О/л
СН=0,01 Г-ЭКВ/Л R=0,3% (октябрь 2012)
Пробы воды были взяты:
№пробы |
Дата отбора пробы |
Погодные условия |
Место отбора пробы |
1 |
27 мая 2012 года |
Солнечно, без осадков, температура воздуха + 180С |
Восточный берег, 30 м от автотрассы |
2 |
8 июля 2012 года |
Солнечно, без осадков, температура воздуха + 300С |
Восточный берег, 30 м от автотрассы |
3 |
29 октября 2012 |
Переменная облачность, без осадков, температура воздуха 00С |
Восточный берег, 30 м от автотрассы |
Таблица 8.
В результате исследований была определена концентрация кислорода /Срк в мгО/л/ в воде (результаты представлены в таблице).
пробы |
Условия отбора пробы |
Концентрация, Срк(мг О/л) |
Атмосферное давление, мм рт. ст. |
Степень насыщения (R),% |
|
|
Место и время отбора |
Температура воды, 0 С |
|||
1 |
Восточный берег,30 м от автотрассы; 1000 утра |
5 |
4 |
60 |
0,3 |
2 |
Восточный берег, 30 м от автотрассы; 1000 утра |
21 |
7 |
60 |
0,5 |
3 |
Восточный берег, 30 м от автотрассы; 930 утра |
10 |
3,4 |
60 |
0,3 |
Таблица 9.
Приложение 4
Определение сероводорода. Определение наличия органических примесей.
Сероводород. Определение сероводорода. В пробирку налили исследуемую пробу. Добавили несколько капель йода. Буро-желтая окраска йода пропала. Это свидетельствует о наличии в анализируемой воде сероводорода.
Органические примеси. Определение наличия органических примесей: В пробирку налили исследуемую пробу и добавили 2-3 капли перманганата калия (до розового цвета). Нагрели содержимое до кипения. В воде появились буро-коричневые хлопья оксида марганца, а цвет раствора стал желтовато-коричневым. Это свидетельствует о наличии органических примесей.
Приложение 5
Определение минерального состава природных вод
Определение карбонат-аниона
1.В склянку налили 10 мл анализируемой воды.
2.Добавили в склянку пипеткой 5—6 капель раствора фенолфталеина.
При отсутствии окрашивания раствора, либо при слабо розовом окрашивании считают, что карбонат-анион в пробе отсутствует (рН пробы меньше 8,0—8,2). При проведении нашего опыта раствор свою окраску не изменил. Следовательно карбонаты в исследуемой воде отсутствуют.
Определение сульфат-анионов
1. Поместили в отверстия мутномера две пробирки с рисунком на дне. В одну из пробирок налили анализируемую воду до высоты 100 мм (20—30 мл).
2. Добавили пипетками 2 капли раствора соляной кислоты и 14—15 капель раствора нитрата бария.
Герметично закрыли пробирку пробкой и встряхнули , чтобы перемешать содержимое.
Пробирку с раствором оставили на 5—7 минут для образования белого осадка (суспензии).
Закрытую пробирку снова встряхнули, чтобы перемешать содержимое.
Пипеткой перенесли образовавшуюся суспензию во вторую (пустую) пробирку до тех пор, пока в первой пробирке не появится изображение рисунка на дне 1. Измерили высоту столба суспензии в первой пробирке. Продолжали переносить суспензию во вторую пробирку до тех пор, пока в ней не скрылось изображение рисунка. Измерили высоту столба суспензии во второй пробирке.
8. Рассчитали среднее арифметическое измерений высоты столба суспензии по формуле:
9. По табл. 10 определили концентрацию сульфат-аниона в мг/л.
Высота столба суспензии (Л), мм |
Массовая концентрация сульфат-аниона, мг/л |
Высота столба суспензии (Л), мм |
Массовая концентрация сульфат-аниона, мг/л |
100 |
33 |
65 |
50 |
95 |
35 |
60 |
53 |
90 |
38 |
55 |
56 |
85 |
40 |
50 |
59 |
80 |
42 |
45 |
64 |
75 |
45 |
40 |
72 |
70 |
47 |
- |
- |
1. Количество концентрации сульфат-аниона ванализируемой воды составила 59 мг/л
Определение нитрат-аниона
Поместили с помощью пипетки 1,0 мл анализируемой воды в стаканчик для выпаривания.
Содержимое стаканчика выпарили досуха на кипящей водяной бане в течение 10—15 минут.
Охладили стаканчик до комнатной температуры в течение 5—10 минут.
Добавили в стаканчик пипеткой-капельницей 4—5 капель раствора салициловой кислоты так, чтобы смочить весь сухой остаток.
Добавили другой пипеткой 26—27 капель концентрированной серной кислоты (около 0,5 мл).
Сухой остаток смешали с кислотой стеклянной палочкой и растерли его по дну и стенкам стаканчика.
Не вынимая палочку из стаканчика, оставили его содержимое на 5 минут.
Добавили пипеткой 3—4 мл дистиллированной воды таким образом, чтобы отмыть изнутри стенки стаканчика.
Добавили к содержимому стаканчика 4—5 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия.Раствор в стаканчике окрасился в желтый цвет, следовательно в анализируемой воде нитрат-анионы присутствуют.
10. Содержимое стаканчика для выпаривания по стеклянной палочке слили в склянку с меткой «10 мл», ополоснули стаканчик и палочку небольшими порциями дистиллированной воды и довели объем раствора в склянке до 10 мл.
11. Раствор налили в колориметрическую пробирку до метки «5 мл» и сравнили его окраску с контрольной шкалой образцов окраски на белом фоне. За результат анализа приняли значение концентрации нитрат-анионов в мг/л того образца шкалы, который более всего подходит окраске полученного раствора.
В результате колориметрические измерения показали, что в одном литре воды содержится 50 мг нитрат-аниона.
Определение хлорид-аниона
1. В склянку налили 10 мл анализируемой воды.
2. Добавили в склянку пипеткой-капельницей 3 капли раствора хромата калия.
3. Герметично закрыли склянку пробкой и встряхнули, чтобы перемешать содержимое.
4.
Постепенно титровали содержимое
склянки раствором нитрата серебра
при перемешивании до появления
неисчезающей бурой окраски. Определили
объем раствора, израсходованный на
титрование
,
которое было равно 1,5 мл.
5.
Рассчитали массовую концентрацию
хлорид-аниона
по формуле:
Массовая концентрация хлорида-аниона в анализируемой воде составила 267 мг/л
Наименование аниона (катиона) |
Массовая концентрация Смас' мг/л |
Норма массовая концентрация Смас' мг/л |
Карбонат |
Отсутствуют |
|
Нитрат |
50 |
45 |
Сульфат |
59 |
500 |
Хлорид |
267 |
350 |
Обработка результатов и выводы
Таблица
11
Обработка результатов по месту взятия проб
1. Занесли полученные результаты в таблицу по следующей форме:
-
пробы
Показатели минерального состава (концентрации катионов и анионов)
Нитрат, мг/л
Хлорид, мг/л
Сульфат, мг/л
1
50
267
59
2
46
240
56
Таблица 12
Приложение 6
Определение кислотности исследуемой воды
Оборудование: контрольная шкала образцов окраски растворов универсального индикатора, лакмусовая бумага, пробирка.
Выполнение работы
1. В пробирку налили 5 мл анализируемой воды
2. Поместили в пробирку лакмусовую бумагу
3. Содержимое пробирки перемешали.
4. Окраску раствора сразу же сравнили с контрольной шкалой.
Обработка результатов и выводы
1. Занесли полученные данные в таблицу:
-
№ пробы
Условия отбора пробы (место отбора, внешние признаки неблагополучия)
Значение рН пробы
1
Место впадения реки Фунтовки
6
2
Территория около пляжа
6,5
Таблица 13
Приложение 7
Метод Майера
Для определения качества воды водоема были исследованы какие индикаторные группы присутствуют в водоеме, представленные ниже в таблице 14.
Обитатели чистых вод |
Обитатели водоёмов средней загрязнённости |
Обитатели загрязных водоёмов |
Личинки веснянок Личинки подёнок Личинки ручейников Личинкивислокрылок Двустворчатые моллюски |
Бокоплав Речной рак Личинки стрекоз Личинки комаров-долгоножек Моллюски-катушки Моллюски-живородки |
Личинки комаров-звонцов Пиявки Водяной ослик Прудовики Личинки мошки Малощетинковые черви |
Таблица 14
Пробы брались в двух исходных точках: у впадения в реку Фунтовку и территории пляжа. Большее количество третьей группы видов обнаружено у моста реки Фунтовки бокоплав, личинки комаров-звонцов (мотыль), пиявки, прудовики, трубник обыкновенный (малощетинковые черви), молюски катушки, водяной ослик.
Рассчитываем по формуле X*3 + Y*2 + Z*1 = S
По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема:
более 22 баллов - водоем чистый и имеет 1 класс качества;
17-21 баллов - 2 класс качества;
11-16 баллов - умеренная загрязненность водоема, 3 класс качества;
менее 11 - водоем грязный, 4-7 класс качества.
Беспозвоночные, обнаруженные в водоеме
Из обитателей чистых вод |
Из организмов средней чувствительности |
Из обитателей загрязненных водоемов |
Не обнаружено |
бокоплав моллюски катушки |
личинки комара-звонца пиявки водяной ослик прудовик личинки мошки малощетинковые черви ( трубочник обыкновенный) |
0 *3+2 * 2+6*1=10 В нашем случае сумма свидетельствует о 4 классе загрязнения
Приложение 8
Биоиндикация загрязнения водоема по состоянию популяции растений семейства рясковые.
В первой точке взяты 3 пробы на расстоянии 2 метра друг от друга с поверхности 0,5 м2. Все растения помещены в сосуд на котором указаны номер пробы и точка сбора.
Пробу (или часть пробы), содержащую примерно 150—200 растений, разделяют по видам, пользуясь следующей схемой определителем:
а) Многокоренник обыкновенный (рис.2 а): корней несколько (больше одного), если корни не развиты — материнский щиток крупный (5—10 мм);
б) Ряска тройчатая (рис. 2б): корень один, щиток вытянутый, на верхушке заостренной;
в) Ряска горбатая (рис. 2 в): щиток округлый, с нижней стороны щитка отчетливо выраженное вздутие; если вздутия на нижней стороне нет — это ряска малая.
После разбора пробы по видам провели подсчеты, используя форму табл. 15
Пробы воды в месте впадения реки Фунтовки.
Вид ряски |
Число растений (особей) |
Общее число щитков |
Число щитков с повреждениями |
% щитков с повреждениями в общем количестве щитков |
1. Многокоренник обыкновенный
обыкновенн
обыкновенный |
180 |
260 |
136 |
52 |
2. Ряска тройчатая |
Не обнаружена |
|||
3. Ряска малая |
140 |
238 |
78 |
33 |
Таблица 15
Вывод: вода загрязненная.
Пробы воды у территории пляжа.
Вывод: вода умеренно загрязненная.
Экспресс оценку качества воды определяем по таблице 16
% щитков с повреждениями |
Число щитков/число особей |
||||
0-1 |
1,3 |
1,7 |
2,0 |
>2,0 |
|
0 |
1-2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
10 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
20 |
3 |
4 |
3 |
3 |
3 |
30 |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
40 |
4 |
4 |
4 |
3 |
- |
50 |
4 |
4 |
4 |
- |
- |
>50 |
5 |
5 |
- |
- |
- |
Таблица 16
Условные обозначения: 1-очень чистая; 2 — чистая; 3 — умеренно загрязненная; 4 загрязненная; 5 — грязная; прочерком обозначены комбинации, встречаемость.