Оценка экологического состояния реки Егорлык и программа мероприятий по её охране

Исследовательская работа на тему:

Оценка экологического состояния реки Егорлык и программа мероприятий по её охране.

Руководитель работы:

Курочкина Елена Петровна, учитель

Биологии, географии.

Работу выполнил:

Курочкин Иван 11б класса.

МКОУ «Гимназия №1»

2015 год

Я видел Волгу, Енисей, Дунай,

Но почему-то после дальних странствий

Спешу всегда в родимый с детства край,

Чтобы сказать степной речушке «Здравствуй!».

Пусть ты немноговоден, невелик.

Но без тебя, наверно, было б туго.

Люблю тебя и славлю, Егорлык,

Как давнего и преданного друга.

Г.Фатеев

Географическое положение реки Егорлык.

Речная система Красногвардейского района развита слабо. По его территории протекает 8 небольших рек. Крупнейшая река района – Большой Егорлык.

Свое начало он берет на восточном склоне горы Стрижамент (831м), самой высокой точке Ставропольской возвышенности, на высоте 700м над уровнем моря. Здесь насчитывается множество родников, вода которых, образуя ручейки, струится и сбегает вниз по склону и у станицы Темнолесской сливается в единый поток.

По территории района Егорлык протекает с юго-востока на северо-запад и впадает в Западный Маныч (Пролетарское водохранилище).

О Егорлыке – типичной степной реке – знали писатели Древней Греции и Рима, жившие в 1-4 веках нашей эры. В своих книгах они называли ее Мермодалис. Есть упоминание о реке в древнейшем трактате Московского государства «Книге Большому Чертежу»: « А ниже Калаузы реки впала в реку Манычу Ергелик большой; течет от реки Кубы (Кубани); протоку 100верст».Упоминание относится к царствованию Федора Ивановича (примерно 1599год).

Длина реки 388км, в том числе в Красногвардейском районе – около 70км. Площадь бассейна – 15тыс.км². Речная долина ассиметрична, с более высоким и крутым правым склоном, ее ширина колеблется от 5 до 15 км.

Снимок из космоса.

В Егорлык впадает 174 притока, их общая длина – 360км. Они маловодны и в засушливое лето могут пересыхать. Несмотря на размеры водосбора, река была в прошлом крайне маловодна. «Большой Егорлык,- писал исследователь Н.Я. Динник в концеXIX века, - подобно другим речкам Ставропольской губернии несет много воды только весной, во время таяния снегов или во время сильных дождей в любое время года. В сухое время года (конец лета, а также осень) он почти пересыхает и разбитый на множество прудов, мелких и чрезвычайно грязных, пробирается степью от села к селу, т.е. от пруда до пруда, узкой, мелкой канавой, заросшей камышом, чтобы, добравшись до следующего пруда, разлиться опять грязной лужей…».

Питание реки смешанное: снеговое, дождевое, грунтовое. Режим реки характеризуется весенним половодьем, которое наступает в марте(реже в конце февраля) и отличается резким подъемом воды до 3м за 4-5 дней.

До постройки Невинномысского канала Егорлык пропускал всего лишь 5м³ воды в секунду. Средняя скорость течения воды около 3,5 км/час. После подачи в реку кубанской воды, водность ее выросла в 10 раз против естественной.

Егорлык протекает по лессовидным суглинкам. Врезаясь в них, он образует каньонообразную форму. Ширина русла у с.Красногвардейского достигает 30-50м, глубина 1,5-2м.Уклон в пределах района – 4. На всем протяжении своего течения река сильно меандрирует. (извивается). Средняя продолжительность ледостава – 45-95 суток.

Температура воды в реке начинает подниматься со второй декады марта. В самый теплый месяц – июль – достигает 23,8⁰, а в отдельные годы и 25⁰ тепла.

Вода в Егорлыке всегда была горько-соленой и мутной. Средняя мутность рек ее бассейна составляет 100-250 г/м³. Мутность как и твердый сток, меняется в течение года.

Цель работы: исследование экологического состояния воды реки Егорлык села Красногвардейского. Разработать мероприятия по охране реки.

Задачи:

- провести анализ органолептических, физико-химических свойств воды

- бактериологический анализ воды;

Актуальность работы: до настоящего времени оценка качества воды реки Егорлык учащимися общеобразовательных учреждений села не проводилась.

Методы :- колориметрический метод;

- титриметрический метод;

- гидробиологический метод;

Органолептические показатели.

Запах. Свойство воды вызывать у человека и животных специфическое раздражение слизистой оболочки носовых ходов. Запах воды характеризуется интенсивностью, которуюоценивают по 5-балльной шкале, приведенной в табл. 1 (ГОСТ 3351-74) [1, 10]. Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

Таблица 1

Определение интенсивности запаха воды

На запах воды оказывают влияние состав содержащихся в ней веществ, температура, значения рН, степень загрязненности водного объекта, биологическая обстановка, гидрологические условия и т.д. Обычно за­пах определяют при нормальной (20 °С) и при повышенной (60 °С) температуре воды.

Запах по характеру подразделяют на две группы, описы­вая его субъективно по своим ощущениям (табл. 3):

естественного происхождения (от живущих и отмершихорганизмов, от влияния почв, водной растительности и т.п.);

искусственного происхождения. Такие запахи обычно значительно изменяются при обработке воды.

Таблица 2

Характер и интенсивность запаха

Запах воды реки Егорлык - слабый гнилостный.

Прозрачность. Прозрачность (или светопропускание) природных вод обусловлена их цветом и мутностью, т.е. содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ.

Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа.

Оборудование

Стеклянный цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см или более и высотой не менее 30 см (желательно 60 см) с дном из плоского отшлифованного или оптического стекла. Цилиндр долженбыть снабжен экраном, хорошо защищенным от попадания бокового света.

Образец шрифта – четкий шрифт на белом фоне (высота 3,5 мм, ширина 0,35 мм) либо котировочная метка (черный крест на белой бумаге). Линейка, отградуированная в сантиметрах.

Выполнение анализа

Пробу тщательно перемешайте и поместите в цилиндр.

Установите цилиндр на высоте около 4 см над образцом шрифта, добейтесь хорошего освещенияшрифта при отсутствии попадания света на боковую поверхность цилиндра.

3. Наблюдая сверху через столб воды и сливая или доливая воду в цилиндр, определите высоту столба, еще позволяющего от­четливо видеть шрифт (метку). Измеренное значение прозрач­ности (т.е. столба воды) записывайте с точностью до 1 см.

Прозрачность воды реки Егорлык – 60%

Цвет. Можно определять цветность и качественно, характеризуя цвет воды в пробирке высотой 10 – 12 см (например, бесцветная, слабо-желтая, желтая, буроватая и т.д.). Предлагаемый ниже метод определения цветности, являющийся наиболее простым, в то же время рекомендован ГОСТ 1030 [2].

Оборудование

Пробирка стеклянная высотой 15-20 см, лист белой бумаги (фон).

Выполнение анализа

1. Заполните пробирку водой до высоты 10 – 12 см.

2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

Отметьте наиболее подходящий оттенок из приведенных в
табл. 1 либо заполните свободную графу в таблице.

Таблица 3

Цветность воды

Цвет воды реки Егорлык – землистый, слабый.

Гидрохимические показатели.Водородный показатель (рН).

Оборудование и реактивы

Пипетка-капельница (0,1 мл); пробирки колориметрические с меткой
«5 мл»; раствор универсального индикатора; контрольная шкала образцов окраски растворов для определения рН (рН 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5)

Выполнение анализа

Колориметрическую пробирку сполосните несколько раз анализируемой водой. В пробирку налейте до метки анализируемую воду (5 мл).

Добавьте пипеткой-капельницей 3-4 капли (около 0,1 мл) раствора универсального индикатора и встряхните пробирку.

Окраску раствора сразу же сравните с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы. Окраску наблюдайте сверху через открытое отверстие пробирки на белом фоне при достаточном освещении.

рН воды реки Егорлык рН = 6,4.

Исследование химического состава воды реки Егорлык.

На формирование химического состава вод реки Егорлык влияют физико-географические условия и водный режим, а также геологическое строение бассейна. Высокая минерализация вод во время межени объясняется значительным засолением долинных почв и грунтов. За счет выщелачивания солей из засоленных сульфатами черноземов наблюдается почвенная сульфатность вод. Минерализация воды колеблется от 2 до 4г/л. Наибольшая – в межень, наименьшая – весной за счет разбавления снеговой и дождевой водой.

1. Определение сероводорода с помощью уксуснокислого свинца.

В пробирку наливаем 10 мл. исследуемой воды, 1 мл. 20% р-ра сегнетовой соли и несколько капель щелочного раствора соли свинца.

При наличии в воде сероводорода содержимое пробирки вследствие образующегося сульфида свинца приобретает окраску от желто-бурой до черной:

Pb(CH₃COO)₂ + H₂S - PbS|+ 2 СН3СООН

Пробы воды реки Егорлык на H₂S - отрицательные (в пределах нормы).

2.Определение нитрат-ионов в воде реки: простейший метод определения нитрат-ионов в Н₂О основан на реакции нитратов с салициловокислым натрием в присутствииH₂SO₄ с образованием соли нитрасалициловой кислоты желтого цвета.

Исследуемая вода реки Егорлык в пределах с.Красногвардейского содержала 10мг/дм³р. NO₃. Эта концентрация не превышает предельно допустимую - 45 мг./дм³. Следовательно, вода по содержанию нитратов не вредна дляздоровья.

3.Растворенный кислород.

Определение концентрации РК в воде проводится методом йодометрического титрования – методом Винклера,. Метод определения концентрации РК осно­ван на способности гидроксида марганца (II) окисляться в щелочной среде до гидроксида марганца (IV), количественно связывая при этом кислород. В кислой среде гидроксид марганца (IV) снова переходит в двухвалентное состояние, окисляя при этом эквивалентное связанному кислороду количество йода. Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала в качестве индикатора.

Оборудование и реактивы

Батометр любого типа; груша резиновая или медицинский шприц; колба коническая вместимостью 250-300 мл; склянка кис­лородная калиброванная (100-200 мл) с пробкой; мешалка (стек­лянные шарик, палочка и т.п.) известного объема; пипетки мерные на 1 мл и 10 мл; поддон, термометр с ценой деления не более 0,5 °С.

Раствор соли марганца; раствор концентрированной сер­ной кислоты (1:2); раствор тиосульфата натрия (0,02 г-экв/л); ра­створ крахмала (0,5 %); раствор йодида калия щелочной.

Проведение анализа

Определение растворенного кислорода в воде .

1 . Введите в склянку разными пипетками 1 мл раство­ра соли марганца, затем 1 мл раствора йодида калия и 1-2 капли раствора сульфаминовой кислоты, после чего закройте склянку пробкой.

2. Перемешать содержимое склянки с помощью имеющейся внут­ри мешалки, держа склянку в руке. Дайте отстояться образую­щемуся осадку не менее 10 мин.

Титрование.

3. Введите в склянку пипеткой 2 мл раствора серной кислоты, погружая пипетку до осадка (не взмучивать!) ипостепенно поднимая ее вверх по мере опорожнения.

4. Склянку закройте пробкой и содержимое перемешай­те до растворения осадка.

5 . Содержимое склянки полностью перенесите в кони­ческую колбу на 250 мл.

6. В бюретку (пипетку), закрепленную в штативе, из состава комплекта наберите 10 мл раствора тиосульфата и титруйте пробу до слабо желтой окраски. Затем добавьте пипеткой 1 мл раствора крахмала (раствор в колбе синеет) и продолжайте титрование до полного обесцвечивания раствора.

7. Определите общий объем раствора тиосульфата, израсходованный на титрование (как до, так и после до­бавления раствора крахмала).

Вычисление результатов анализа.

Массовую концентрацию РК в анализируемой пробе воды (С_рк) в мг/л рассчитываем по формуле:

где 8 – эквивалентная масса атомарного кислорода;

С_т – концентрация титрованного стандартного раствора тиосульфата, г – экв/л;

V_т – общий объем раствора тиосульфата, израсходованного на титрование (до и после добавления раствора крахмала), мл;

V – внутренний объем калиброванной кислородной склянки с закрытой пробкой (определяется заранее для каждой склянки отдельно), мл;

V_i – суммарный объем растворов хлорида марганца и йодида калия, добавленных в склянку при фиксации РК, а также мешалки, мл (рассчитывается как V_i =1 + 1+0,5 = 2,5 мл);

1000 – коэффициент пересчета единиц измерения из г/л в мг/л.

Содержание растворенного кислорода в воде реки Егорлык составляет

Далее рассчитываем степень насыщения воды кислородом (R) в % с учетом фактической величины атмосферного давления по формуле:

где 100 – коэффициент пересчета единиц измерения из мг/л в %;

760 – нормальное атмосферное давление, мм рт.ст.;

С_н – величина концентрации насыщенного раствора кислорода для условий отбора, определенная по табл.16.

Р – фактическая величина атмосферного давления в момент отбора пробы.

При значениях С_РК= 7,6 мг/л, С_н = 9,82 мг/л, Р = 756 мм рт. ст. и температуре воды в момент отбора 16°С степень насыщения составляет:

Степень насыщенности кислородом составляет 77,8 %

Вывод:

Исследование реки Егорлык в районе села Красногвардейского методом тестовой индикации показало, что химический состав воды в предельно допустимых концентрациях. Наличие взвешенных частиц говорит об эрозии берегов.

Наличие слабого запаха воды, повышенная температура показывают тепловое загрязнение (за счет канализационных стоков).

Источники загрязнения реки Егорлык.

Река Егорлык протекает по селу Красногвардейскому и делит его на 2 части: левобережную и правобережную. В пределах села через реку перекинуты два больших металлических автомобильных моста и два – пешеходных. Река протекает в плотном окружении сельскохозяйственных предприятий, объектов коммунального хозяйства, жилых домов, огородов.

Вещества, попадающие в реку, по природе загрязнения можно разделить на минеральные, органические, бактериальные и биологические. Слив бытовых сточных вод характерен для Егорлыка и включает в себя воды от кухонь, туалетов, бань, хозяйственные воды. В них органическое вещество составляет приблизительно 60%, минеральные вещества - приблизительно 40%.

В результате большого движения автотранспорта вода Егорлыка постоянно загрязняется компонентами выхлопных газов. В реку попадает большое количество синтетических моющих средств, которые используются в быту. Особенно это бросается в глаза у частных домов вдоль реки по улицам Партизанской, Ставропольской, Егорлыкской, Рыбацкой, Красной.

В Егорлык поступают и пестициды с огородов, близко подходящих к реке на тех же улицах, в 1-2 метрах от нее и затапливаемых по весне. В реку постоянно сбрасываются зола, шлак, бумага, пластмасса, пищевые отходы, стекло, металл. В реке иногда можно увидеть тушки погибших животных, что особо опасно.

В реке проводится также водопой животных. Животные являются переносчиками опасного заболевания лептоспироз.

Текущая групповая заболеваемость, вероятно, обусловлена заражением реки Егорлык и левой ветви Правоегорлыкского канала. При этом заражение воды возникло еще в пойме реки Егорлык – выше по течению от села Дмитриевского. Пути передачи преимущественно водный и контактный. Пик заболеваемости приходится на лето. В остальное время заболевание встречается периодически. Большинство заболевших - жители сел Красногвардейского и Привольного.

В первые годы проявления заболевания регистрировался высокий процент заболевших после купания и рыбной ловли в поймах реки Егорлык, Большой и Малый Гок. Это так называемая «купальная вспышка». Сейчас на берегах Егорлыка установлены знаки, строго запрещающие купание.

Использование бассейна реки Егорлык в хозяйственном направлении:

Количество животноводческих ферм –7, что загрязняет реку животноводческими стоками.

Из них находятся в близи водоохраной зоны – 4.

Распаханность речной зоны – 30%.

Имеются в большом объеме места выпаса и водопоя скота.

5. Общая площадь орошаемых водами реки земель – 14165 га.

Егорлык испытывает сильную рекреационную нагрузку - на ее берегах видны лесопосадки, где бывает много отдыхающих, рыболовов. К ней идут животные.

В Егорлыке сейчас встречаются кубанские виды рыб: усач, подуст, сазан, судак, временами заходит форель. Даже перелетные птицы заметили реку, водоплавающие и болотные птицы установили вдоль реки постоянный путь осеннего и весеннего пролета.

Вода, пришедшая с ледников Кавказа, изменила жизнь некогда засушливого и безводного района.

Программа мероприятий по охране реки Егорлык.

1.Проводить просвещение населения для предотвращения смыва и попадания в реку поверхностно - активных и синтетических моющих веществ, широко применяемых в быту, смыву фосфоросодержащих удобрений с огородов, расположенных на берегах реки Егорлык.

2.Объявить Егорлык водоохранной зоной с особым режимом хозяйственной деятельности.

3.Для улучшения экологического состояния реки в черте сел Красногвардейского района необходимо расширить водоохранную зону, ликвидировать несанкционированные постройки и огородные участки в ее черте.

4.Населить реку организмами, которые будут служить биологическими индикаторами качества воды.

5. Нельзя использовать берег как пляж, разводить костры, уничтожать заросли. Необходимо решить проблему утилизации мусора, автомойки необходимо вынести дальше от реки.

6. Предприятиям перейти на оборотные системы водоснабжения, когда сточные воды будут направляться в оборотные системы, что позволит снизить объем сбросовых вод.

7.Запретить складирование мусора, свалки на расстоянии 500 метров от реки.

8. Координировать усилия экологических кружков, активистов природоохранного движения с целью создания единого Паспорта реки Егорлык, где суммировать гидрологическую, санитарную, экологическую характеристику реки, с принятием программы минимум и программы максимум (совместно с администрациями населенных пунктов).

9. Ввести как обязательный учебный предмет "Экология. Природопользование. Охрана окружающей среды» в программу средней школы.

10. Лептоспироз представляет собой серьезную угрозу состоянию здоровья населения. Для профилактики нужно усилить меры борьбы с загрязнением реки, усилить дератизацию; расширить вакцинацию сельскохозяйственных животных, людей, ухаживающих за ними; людей, работающих на зарыбленых прудах, а также детей.

11. Проводить мониторинг состояния воды реки Егорлык. Определить меры рационального использования водных ресурсов, проводить защитную профилактику и прогноз последствий антропогенной деятельности.

12. Усилить административную ответственность за нарушения в сфере природопользования вод и прибрежных зон реки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Река Егорлык находится в экологически опасном состоянии и превращается в еще более загрязненную водную систему, с уменьшающейся способностью к самоочищению.

Разработка и осуществление мероприятий по охране реки – весьма актуальная задача, от правильного решения которой зависит не только сохранение богатства природы, но и дальнейшее развитие хозяйства.

Река служит местом нереста для рыб. Уже поэтому недопустимо засорение вод стоками с животноводческих ферм, водами, обогащенными химическими удобрениями, бытовыми стоками. Охране подлежит не только сама река, но и ее берега, луга, находящиеся в долине и на ее коренных берегах.

Сохранение реки для культурно-бытового назначения требует срочного вмешательства государственных, общественных организаций, населения.

Литература.

Оценка состояния водных объектов//Биология в школе. - М.: Школа – пресс. – 2002. – 33 с.

2. Анализ и оценка качества поверхностных вод: учеб. пособие /
А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/165432-ocenka-jekologicheskogo-sostojanija-reki-egor