XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Актуальностью данной темы является тот факт, что водоемы – один из главных экологических компонентов городской среды, влияющий на качество жизни человека.

Цель данной работы: теоретическое обоснование выбора методики экологической оценки водоемов города.

Объект исследования: водоемы в черте города Кургана.

Предмет исследования: оценка водоемов в черте города Кургана.

Гипотеза: Если методика экологической оценки водной среды города будет включать исследование факторов, влияющих на состояние водоемов и оказывающих специфическое воздействие в зависимости от зон расположения и сезонности, то это позволит комплексно оценить состояние водной среды города.

Для достижения поставленной цели исследования были поставлены следующие задачи: задачи исследования, представлены на слайде, разрешите из не зачитывать.

В ходе написания работы были проведены анализы отобранной воды из 17 водоемов, находящихся в черте города, по 15 показателям. Были проведены органолептический, физико-химический, бактериологический, микробиологический анализы воды. Рассмотрены факторы, влияющие на состояние водоемов и рассмотрена специфика их загрязнения исходя от зон их расположения и сезонности.

Стоит отметить, что на карте присутствуют два водоема: «А» и «Б», им присвоено символическое значение, так как они не имеют названия.

ФАКТОРЫ

Были выделены актуальные для города Кургана источники загрязнения водной среды. (таблица). Они были разделены на три группы: физическое загрязнение, химическое загрязнение и биологическое загрязнение.

На данном слайде показана нагрузка на водоемы по количеству загрязняющих факторов. Видно, что больше всего загрязнителей в реке Тобол, в Чёрной реке, в Черном озере и в Орловском водохранилище.

Были выделены 4 городских зоны, которые были разделены по специфическому воздействию на состояние водоемов, располагающихся внутри них.

Селитебная зона	Рекреационная зона	Сельскохозяйственная зона	Промышленная зона
- Тобол; - Водоем А; - Водоем Б; - оз.Черное; - река Черная - Язевский ручей.	-Тобол; -пГолубые озера; - оз.Черное; - Битевка.	- Тобол; - Средний Утяк; - Левашово; - Горелое озеро; - озеро Исток; -пОрловское водохранилище; - Усово 2-ое; - Чигирим; - река Черная - Бездонное.	- Тобол; - Шум; - река Черная.

Селитебная, иными словами – жилая, зона города предназначена для расположения жилых и общественных зданий.

Характерные загрязнители для данной городской зоны: твердые коммунальные отходы, резиновая пыль, стоки соцкультбыта, ливневые стоки, загрязнители животного происхождения.

Рекреационная зона – специально выделяемая территория в пригородной местности или в городе, предназначенная для организации мест отдыха населения и включающие в себя парки, сады, городские леса, лесопарки, пляжи, иные объекты.

Характерные загрязнители для данной городской зоны: твердые коммунальные отходы, почвенная пыль, ливневые стоки, рекреационное загрязнение и загрязнение животного происхождения.

Надо сказать, что при таком количестве доступных водоемов, расположенных и в городе, и за его пределами, в Кургане в рекреационных зонах расположено только 4 водоема. И при таком количестве, для купания, разрешены только 2. Ни на одном из них не происходит организованная постоянная уборка территории. Не действуют правила, запрещающие выгул собак, которые тоже способствуют загрязнению. Качество воды для рекреационного водопользования на низком уровне. Существуют водоемы, являющиеся несанкционированным местом купания.

Зоны сельскохозяйственного использования выделены для обеспечения правовых условий размещения сельскохозяйственных угодий, а также зданий, строений, сооружений сельскохозяйственного назначения, предназначенных для ведения сельского хозяйства, дачного хозяйства, садоводства, личного подсобного хозяйства, развития объектов сельскохозяйственного назначения.

Характерные загрязнители для данной городской зоны: твердые коммунальные отходы, агрохим стоки, стоки соцкультбыта, ливневые стоки, загрязнители животного происхождения, рекреационное загрязнение и растительность.

Промышленная зона представляет собой совокупность предприятий занятых производством орудий труда как для самой промышленности, так и для других отраслей народного хозяйства, а также добычей сырья, материалов, топлива, производством энергии, заготовкой леса и дальнейшей обработкой продуктов, полученных в промышленности или произведённых в сельском хозяйстве.

Наибольшую долю в промышленности Кургана составляют машиностроительная и металлообрабатывающая отрасли.

Со сточными водами в водоемы попадают опасные для окружающей среды вещества — сульфаты, хлориды, нефтепродукты, цианиды, соли никеля, хрома, фосфора, кадмия и многие другие. В районе рек, на берегу которых расположены большие машиностроительные предприятия, можно обнаружить ионы тяжелых металлов.

Характерные загрязнители для данной городской зоны: тепловое загрязнение, стоки предприятий и ливневые стоки.

Результаты проведенного исследования

Органолептические свойства

Цветность

Cамые высокие показатели цветности среди всех были выявлены в озерах Горелое и Усово 2-ое. Самые низкие – на озерах Черном, Орловском, Чигирим и в водоеме Б. В зависимости от сезона показатели существенно не меняют значений. Результаты представлены в виде диаграммы.

Прозрачность

В большинстве водоемов Кургана высокая прозрачность, но есть и несколько исключений. По представленной диаграмме видно, что в весеннее время в большинстве случаев прозрачность ниже, чем в остальные сезоны.

Запах

Сильный специфический запах воды был обнаружен только в двух водоемах. В обоих случаях запах неопределенный. В летнее время показатель выше, скорее всего это связано с нагревом воды в этот период.

Запах воды не должен превышать 2 баллов.

Количество растворенного кислорода

В весенний период наибольшее содержание кислорода обнаружено в водах реки Тобол, Водоёме «Б», Орловском водохранилище и озере бездонном. Наименьшим по содержанию кислорода в весенний период является озеро Усово – 2 в котором обнаружено критически низкое содержание кислорода такое низкое содержание кислорода представляет большую опасность для его обитателей.

В летний период содержание кислорода в воде практически во всех водоёмах находится на достаточно высоком уровне исключение составляет только Язевский ручей, озеро Горелое, Шум и Исток в которых содержание кислорода приближается к критически низким значениям.

Содержание кислорода в воде в осенний период находится на достаточно низком уровне и только в некоторых пробах соответствует ПДК (не менее 4,0 мг/л). Уменьшение концентрации растворённого кислорода до 2 мг/л вызывает массовую гибель рыб и других гидробионтов.

Содержание растворенного в воде кислорода в водоёмах города Кургана в течении года подвержена заметным сезонным колебаниям, наименьшее содержание кислорода в воде было обнаружено осенью наибольшее содержание кислорода в воде обнаружено в летний период.

Общая минерализация

Большинство водоемов показывают «лесенку» возрастающую от весны к осени. Самые высокие показатели в водоеме «А» и озере Бездонном.

Для рыбохозяйственного и культурно-бытового пользования ПДК по данному показателю не установлены.

Водородный показатель, pH

В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и многое другое.

ПДК для водоемов варьируется значением от 6,5 до 8,5

Превышения по ПДК: Средний Утяк, Язевский ручей, Левашово, Горелое, Чёрное, Орловское водохранилище, Чигирим, Бездонное и водоем «А».

Жесткость

Превышение ПДК жесткости воды (7 0Ж) возможно связанно с наличием в данных водоёмах большого количества ионов Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Ba2+ и др. поступающие в воду из подстилающих парод дна водоёмов и в результате круговорота веществ. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства. В летний и осенний период показатели выше.

Гидрокарбонаты

Хоть и предельно допустимая концентрация гидрокарбонатов для питьевой воды не установлена, количество гидрокарбонатов в различных водах может колебаться в серьёзных пределах от 1 до 900 мг/л.

Микробиология

Больший коэффициент видового богатства приходится на водоемы: «А» и озеро Усово-2, а также на Язевский ручей и озеро Исток. Это связанно с тем, что в них обнаружено не много видов, следовательно, данные водоёмы являются более устойчивыми по отношению к окружающей среде. Практически во всех исследуемых образцах за исключением озера Бездонного, реки Битевка и водоёма «Б» наблюдается большое разнообразия живых организмов, это свидетельствует о благоприятных условиях, протекающих в водоёмах и отсутствии вредных патогенов.

Характеристика качества воды по тест объекту
(Кресс-салат)

В весенний период всхожесть семян очень высокая, в летний период во многих водоемах этот показатель значительно падает. Осенью же в водоемах, где летом процент всхожести упал, он подскочил до 100% и оказался выше летнего.

Общее микробное число

Данный показатель является фактически незаменимым для быстрого обнаружения массового микробного загрязнения. Хоть по его результатам нельзя однозначно судить о присутствии в воде патогенных микроорганизмов. Однако, высокое микробное число свидетельствует об общей бактериологической загрязненности воды и о высокой вероятности наличия патогенных организмов. Для водоёмов рекреационного и рыб хозяйственного назначение нормы ПДК не установлены.

В нашем случае, общее микробное число высоко в Чёрной реке, Черном озеро, Орловском водохранилище и в озере Усово 2-ое.

Сульфаты

ПДК сульфатов для рыбохозяйственных водоемов — 1000 мг/л. Превышение ПДК в озере Исток и в водоёме «А».

Хлориды

ПДК для хлоридов – 350 мг/л, в таких водоёмах как озеро Левашово, озеро Бездонное и водоём «А», наблюдается существенное превышение предельно допустимой концентрации. Повышенное содержание хлоридов ухудшает вкусовые качества воды, делает ее малопригодной для питьевого водоснабжения и ограничивает применение для многих технических и хозяйственных целей, а также для орошения сельскохозяйственных угодий. Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами.

Нитраты

ПДК 45 мг/л. Как видно из диаграммы, содержание нитратов в воде Курганских водоемов не значительно и не является загрязнителем.

ПАВ

Катионоактивные вещества - составляют незначительную часть всех производимых ПАВ (доли процента). В моющих средствах используются как дезинфицирующие агенты. ПДК катионоактивных веществ (рекомендованы, но пока не утверждены) составляют: хлорида четвертичного аммониевого основания - 0,05 мг/л, алкамона - ОС-2 - 0,5 мг/л. Образуя на поверхности воды плёнку, они препятствуют абсорбции кислорода из атмосферы, тем самым снижая его концентрацию.

Количество превышений ПДК по исследуемым показателям.

Больше всего превышений ПДК было отмечено в следующих водоёмах: река Средний Утяк, озеро Исток, Левашово, Горелое и Усово 2-ое.

После проведенных анализов, водоемы города Кургана можно охарактеризовать как загрязненные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из всей собранной и проанализированной в данной работе информации и на основании проделанных анализов можно сделать вывод о том, что сложившаяся экологическая ситуация является нарастающей проблемой для населения города и качества его жизни.

Антропогенное воздействие сказывается губительно на водоемах города, несмотря на мощную способность к самоочищению. Все источники загрязнения городских водоемов нельзя устранить, но приложив усилия вполне возможно уменьшить их отрицательное влияние.

В городе и области уже ведутся работы по защите и охране водных объектов и в последние годы ситуация с их экологическим состоянием стабилизировалась, но до сих пор остается неблагополучной. Поэтому, как было отмечено раньше, вопрос о состоянии водной среды актуален и требует дальнейшего изучения.

Итак, мы проанализировали учебную литературу и нормативные документы, дали характеристику исследуемым объектам, подобрали методики исследования, провели анализы воды, взятой из 17 городских водоемов по 15 показателям, и на основании полученных результатов сделали выводы о состоянии водоемов города Кургана.

По завершении исследования можно сказать, что поставленные задачи выполнены, и цель достигнута.

Код для цитирования: Скопировать