Исследовательская работа: &quot

МОУ Большеключищенская СОШ имени
В.Н.Каштанкина
Ульяновского района
Ульяновской области
Исследовательская работа:
«Проблемы
загрязнения реки
Свияга».
Выполнила работу ученица 10 Б класса
Чугунова Лиана.
Руководитель учитель химии и биологии
Петрова М.П.
Цели работы:
Изучение экологических проблем реки Свияга .
 Задачи проекта:
 Вовлечение учащихся в активную практическую деятельность по
изучению своей области и охране ее природы.
 Усвоение учащимися знаний о причинах возникновения и путях
решения экологических проблем.
 Воспитание у ребят любви, бережного отношения к природе и
ресурсам своей малой родины.
 Овладение школьниками умениями применять приобретенные знания в
практической деятельности, включая правила поведения в природе,
умение пользоваться различными источниками информации, картами,
оценивать природу и хозяйственную обстановку своей местности.
 Уметь
объяснять влияние природных условий на человеческую
деятельность
и
ее
воздействие
на
природу,
понимать
суть
экологических проблем;
 Знать
принципы
окружающей
рационального
среды,
применять
природопользования
правила
поведения в повседневной деятельности.
и
охраны
природоохранительного
Содержание:
1. Характеристика реки Свияга.
2. Флора и фауна реки.
3. Основные загрязнители реки Свияги:
 сточные воды и стоки ливневой канализации;
 сельскохозяйственные предприятия прибрежных районов;
 несанкционированные свалки и отходы производства;
 железные «утопленники» ;
 животноводческие комплексы;
 хозяйственно-фекальные стоки и
 поверхностный сток.
4. Исследование воды в реке Свияга:
 Фитоиндикация (используя различные виды рясок);
 Химический анализ проб воды;
 Коли-индекс», то есть наличие кишечной палочки.
5. Решение проблемы. Мероприятия по улучшению экологического
состояния реки.
6. Литература.
Характеристика реки Свияги.
Ульяновск раскинулся на берегах двух рек – Волги и Свияги, несущих
свои воды в противоположных направлениях.
Считается, что благодаря
этому Симбирск-Ульяновск обладает особой энергетикой. По количеству
великих россиян, родившихся здесь, с Симбирском могут сравниться только
наши столицы – Москва и Санкт-Петербург.
Свияга берет начало в Кузоватовском районе Ульяновской области на
высоте более 300 м. Это исток Свияги, который поначалу течет в слабо
заметном русле, затем его начинают питать многочисленные родники, и
ручей становится полноводной рекой длиной 375 км. Площадь бассейна 16,7 тыс. км2. В бассейне Свияги около 500 озёр. По территории
Ульяновской области река течет на протяжении 216,4 км. Она является
правым притоком Волги, текущим в противоположном направлении. В
пределах города Ульяновска их русла сближаются до двух километров. Русло
реки извилистое, ширина в межень 20 - 30 м, средняя глубина на перекатах
0,6 м, на плесах 1,3 м. В Ульяновске она образует довольно живописную
обширную, сильно заболоченную пойму. В своем истоке Свияга очень чиста
и прозрачна почти до самого дна, которое, впрочем, не достигает глубиною и
2-х метров. Но, протекая через Ульяновск, Свияга приобретает ингредиенты
промышленных
и
канализационных
стоков,
после
чего
становится
непригодной для питья и купания. Впадает река в Свияжский залив
Куйбышевского водохранилища. Судоходна на 62 км от устья.
Существуют две основные версии происхождения названия реки.
Согласно первой, слово происходит от тюркского «си» или «су» – «вода» и
«ага» – «течь»: то есть переводится просто – «текущая вода». По другой
версии, «свияга» в русских говорах XIV века – «дикая утка». Отсюда и
название одного из видов уток – «свиязь».
В пределах Ульяновска протяжённость Свияги около 25 км. Возле
посёлка Сельдь Свияга пополняется водами реки Сельдь.
Флора и фауна реки.
В
черте
города
Свияга
образует
живописную
обширную,
сильно
заболоченную пойму. На берегах – заросли ив, ольхи, местами встречается
тополь чёрный, или осокорь.
Около воды – тростник, рогоз и камыш озёрный. Массовым видом на
Свияге стала кубышка жёлтая, образующая на поверхности воды крупные
цветки с приятным запахом. Это растение, впрочем, исстари олицетворяет
измену и коварство. В середине прошлого века в Свияге появилось и
прижилось одно из самых распространённых на Земле водных растений –
элодея канадская. Из-за своей способности очень быстро расти и заполонять
водоёмы оно получило название «водяная чума».
Река даёт жизнь.
Более двух тысяч видов животных насчитывают зоологи в пойме
Свияги, но более полутора тысяч из них – это насекомые. Трудно
представить отдых на реке без комариного звона, стремительного полёта
стрекоз, элегантного скольжения по поверхности воды клопов-водомерок. В
воде лениво ползают по дну катушки, лужанки, прудовики и неподвижно
замирают запертые в раковины моллюски-перловицы и беззубки.
Весной, после ледохода, Свияга, как и все водоёмы, оживает и
начинает звенеть разными голосами – перекличку устраивают амфибии и
птицы. Чаще всего слышно характерное кваканье озёрной и прудовой
лягушек. Всего же по берегам Свияги можно встретить семь видов
земноводных. Из трёх видов рептилий, обитающих здесь, большой удачей
можно считать встречу с болотной черепахой – редчайшим видом области.
Напротив, обыкновенный уж и прыткая ящерица – типичные обитатели
побережья.
По берегам реки отмечается около 150 видов птиц. Летом наиболее
характерны озёрная чайка, речная крачка, иволга, речной сверчок, болотная и
садовая камышевки, серая и садовая славки, обыкновенная чечевица и
многие другие. Из водоплавающих – кряквы, неуклюжие коростель и
камышницы.
Млекопитающих, связанных с рекой гораздо меньше – 14 видов.
В Свияге и в её пойме обычны водяная полёвка, американский
вселенец – ондатра. Более редок самый крупный грызун области – бобр.
Европейская норка и выдра исчезли из городской Свияги уже лет 30 тому
назад, а вот ёж, лесная мышь, ласка, чёрный хорь ещё выдерживают
испытание городской средой. Ближе к окраине города можно встретить
крупных и осторожных копытных – кабана и косулю.
Старшее поколение Ульяновска прекрасно помнит Свиягу с песчаными
пляжами и вкусной рыбой. И сейчас в водоёме много плотвы, окуня и
уклейки. На быстринах обычны голавль, обыкновенный пескарь, жерех,
обыкновенный подкаменщик. На спокойных заросших участках кормятся
серебряный карась, линь, щука.
К сожалению, за последние 30 лет произошли значительные изменения
в составе ихтиофауны городской реки. В Свиягу проникла одна из самых
прожорливых рыб – головёшка-ротан, который поедает икру и молодь рыб и
земноводных.
Численность
большинства
видов
рыб
значительно
сократилась, некоторые виды (сом, берш) практически исчезли.
Последствия загрязнения.
1. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Приводит к появлению нефтяных
пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа
солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая
тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 км квадратных.
Восстановление пораженных экосистем занимает 10 – 15 лет;
2. Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства,
минеральными и органическими удобрениями в результате
сельскохозяйственного производства, а также коммунально – бытовыми
стоками. Ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными
веществами, приводящим к чрезмерному развитию водорослей и гибели
других экосистем водоемов с непроточной водой (озер и прудов), а иногда к
заболачиванию местности;
3.Загрязнение тяжелыми металлами. Нарушает жизнедеятельность водных
организмов и человека;
4.Загрязнение кислотными дождями. Приводит к закислению водоемов и
гибели экосистем;
5. Радиоактивное загрязнение. Связано со сбросом радиоактивных отходов;
6.
Тепловое загрязнение. Вызывается сбросом в водоемы подогретых вод
ТЭС и АЭС. Приводит к массовому развитию сине – зеленых водорослей, так
называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и
отрицательно влияет на флору и фауну водоемов;
7.
Механическое загрязнение. Повышает содержание механических
примесей;
8.
Бактериальное и биологическое загрязнение. Связано с разными
патогенными организмами, грибами и водорослями.
Основные загрязнители реки Свияги.
Основная проблема – повышенная загрязнённость реки. В Свиягу
выносятся стоки предприятий, устаревшие очистные сооружения не
справляются с очисткой воды. Больной вопрос для населенных пунктов –
отсутствие ливневой канализации, в результате чего вода с улиц
беспрепятственно стекает в реку. Больше всего грязи и заразы в речку несут
сточные воды и сбросы от текстильных предприятий
Любой водоём способен к самоочищению, но Свияга из-за мощной
антропогенной нагрузки и пониженного водообмена, к сожалению, не
справляется с этой задачей. Более того, загрязнённая Свияга – как палка о
двух концах. Население не использует воду Свияги для питья напрямую, но
не нужно забывать, что возле Казани она впадает в Волгу (точнее, в
Куйбышевское водохранилище), которая несёт свои воды к нашему славному
городу. А Волга, между прочим, является основным источником питьевого
водоснабжения Ульяновска.
Главными загрязнителями р. Свияга и ее притоков являются
сельскохозяйственные предприятия прибрежных районов. Из-за постоянного
попадания в реку Свиягу ингредиентов промышленных и канализационных
истоков, река приобрела зеленый цвет и болотный запах. Это объясняется
наличием гуминовых кислот в воде.
Качество формируется под влиянием попадания загрязняющих веществ
с притоков (Сельдь, Бирюч, Гуща и т.д.). Наиболее сильное влияние на
санитарное и гидрохимическое состояние реки оказывает г. Ульяновск и р.п.
Ишеевка.
В свое время Ульяновск взбудоражила весть о том, что на задворках
бывшего радиолампового завода «рванула экологическая бомба». Проще
говоря, было обнаружено огромное количество опасных для здоровья
отходов производств. Разговоры о зараженной территории до сих пор не
стихают среди горожан.
Года три назад на территории бывшего радиолампового завода
экологическая служба мэрии обнаружила несанкционированную свалку. Она
образовалась в результате демонтажа старого оборудования и разрушения
производственных корпусов. Сюда пришли новые хозяева, которые решили
навести на бывшей заводской территории порядок. Сгребли в огромную кучу
все строительные и промышленные отходы. Там же обнаружилось больше
количество слитых нефтепродуктов. Но даже санкционированные свалки не
обустроены в соответствии со СНиП и эксплуатируются с отклонениями от
требований санитарно-эпидемиологического надзора.
Где попало купаться — можно на беду нарваться.
Из сказанного следует, что в Свияге, главным образом в городской
черте, не следует купаться — можно подцепить какое-нибудь кожное
заболевание, а если случайно хлебнешь глоток, то, не исключено,
отправишься в стационар с дизентерией.
Железные «утопленники» - источники загрязнения воды: металл
постепенно окисляется и ржавеет, выделяя в воду токсичные вещества.
Мощными загрязнителями являются животноводческие комплексы,
построенные без учета залегания пластов и рельефа.
Огромный ущерб подземным и поверхностным водам наносят
промышленные и бытовые выбросы и стоки, низкий технический уровень
имеющихся очистных сооружений.
Особо опасными являются хозяйственно-фекальные стоки и стоки
ливневой канализации. Попадая в речку без очистки, они приводят к
сильнейшему загрязнению биогенными элементами и нефтепродуктами,
смываемыми с улиц города. Потоки воды несут также большое количество
взвешенных веществ. Наиболее тяжелые из них быстро оседают, образуя
песчаные косы вблизи впадения искусственных притоков в Свиягу, более
легкие фракции разносятся течением и оседают там, где оно замедляется.
Традиционно проблема хозяйственно-фекальных стоков решалась
путем направления их на централизованные очистные сооружения. Ливневые
стоки также должны собираться в единую сеть и направляться на
специализированные очистные сооружения, расположенные ниже города по
течению реки. Однако сегодня строительство их отнесено на далекую
перспективу.
Другим
серьезным
источником
загрязнения
Свияги
является
поверхностный сток.
Почва сама по себе является великолепным природным очистным
сооружением, именно поэтому родниковая вода считается самой чистой. Но
для этого надо, чтобы потоки, медленно двигаясь по поверхности,
просачивались в рыхлую почву. Такое происходит в лесу. Облесенность
Свияги - всего 18 процентов, остальное - пашня, реже - луга. Талые и
дождевые воды быстро проносятся по такой поверхности, смывая все на
своем пути. Если вблизи реки находятся свалки, то список загрязнителей
значительно расширяется.
Гидрохимическое состояние воды в реке ухудшилось по многим
показателям загрязняющих веществ.
Качество воды соответствует III классу. Вода оценивается как
умеренно - загрязнённая. Индекс загрязнения воды (ИЗВ) равен 2,16 (в 2006
году –2,03).
Увеличение среднегодовых концентраций загрязняющих веществ (ЗВ)
отмечается по следующим веществам:
Железу общему с 1,95 ПДК до 2,43 ПДК;
Меди с 2,3 ПДК до 4,4 ПДК;
Нефтепродуктам с 1,2 ПДК до 4,1 ПДК.
Снижение концентрации загрязняющих веществ отмечается по:
Азоту аммонийному с 1,3 ПДК до нормы;
Азоту нитритному с 1,4 ПДК до 1,2 ПДК;
Летучим фенолам с 3,0 ПДК до 2,0 ПДК;
Фосфатам с 1,8 ПДК до 1,6 ПДК.
Максимальное превышение допустимых концентраций отмечено по
следующим загрязнителям:
Медь 5,7 ПДК;
Нефтепродукты 6,0 ПДК;
Железо общее 3,0 ПДК.
Максимальные
концентрации
зафиксированы
по
следующим
веществам:
Летучие фенолы 3,0 ПДК;
Медь 5,0 ПДК.
Кислородный режим в течение года был удовлетворительным, случаев
дефицита кислорода не зарегистрировано.
Исследование
Для оценки качества среды можно использовать фитоиндикацию, в
качестве фитоиндикатора, используя различные виды рясок.
Отдельные растения ряски представляют собой округлую пластинкущиток,
размером
1-10
мм
с
дочерними
прикрепленными по бокам материнского
щитками
-
“детками”,
щитка. Вырастая, “детки”
отделяются и превращаются во взрослые, самостоятельные растения,
благодаря чему ряски быстро заполняют поверхность водоема. Быстрый рост
и размножение как раз и приводят к тому, что в них накапливаются
разнообразные загрязняющие вещества.
Для того, чтобы определить загрязненность воды, мы собрали ряску,
чтобы определить видовую принадлежность и
подсчитать количество
щитков с повреждениями.
На Свияге встречается три вида ряски: малая, трехдольная и
многокоренник. После разделения по видам мы сосчитали количество
растений,
щитков,
щитков
с
повреждениями,
процент
щитков
с
повреждениями от общего числа щитков. Повреждениями на щитках
являются черные и бурые пятна – некроз, и пожелтения - хлороз.
Было исследовано следующее количество растений: ряска малая – 203,
ряска трехдольная – 126, многокоренник – 32. Число щитков при этом
составило: ряска малая – 402, ряска трехдольная – 356, многокоренник – 63.
Из них щитков с повреждениями: ряска малая – 68, ряска трехдольная – 72,
многокоренник – 9. Таким образом, процент щитков с повреждениями
составил для разных видов: ряска малая – 17, ряска трехдольная – 19,
многокоренник – 14.
Количество щитков с повреждениями у различных видов ряски вошло
в биоиндикационную категорию 10-20%, что соответствует умеренно
загрязненному уровню по шкале загрязнения воды.
Кроме того, нами проводилась оценка донной фауны Свияги на
пляжном участке берега в черте села Большие Ключищи. Одним из методов
зооиндикации
является
оценка
степени
загрязненности
водоемов
с
использованием индекса Майера.
По результатам наших исследований Свиягу можно отнести к
умеренно загрязненным водоемам. Так как были обнаружены следующие
виды организмов: личинки комаров-звонцов (27 особей), птичьи и рыбьи
пиявки (53 особи), прудовики (21 особь), личинки мошки (32 особи) и
различные виды малощетинковых червей (17 особей).
Химический анализ проб воды р. Свияга показал следующее. Запах при
20º отсутствовал, а при 60º ощущался небольшой запах. Привкуса не
отмечалось, цветность немного превышала норму, присутствовала небольшая
мутность. Водородный показатель (pH) был в пределах нормы.
По результатам химического анализа можно сделать следующие
выводы: содержание хлоридов превышает ПДК в 1,2 раза, сульфатов в 2 раза,
фосфатов – 1,4 раза, силикатов - 1,8 раза, нитратов – 1,3 раза. Превышение
ПДК по сероводороду составляет 3,3 раза. Превышение по железу составило
6,7 раза, по марганцу, меди и нефтепродуктам в 2 раза. Кадмий превышает
ПДК в 20 раз. Натрий превышает ПДК в 1,5 раза, никель в 4 раза, свинец в 2
раза, стронций в 7 раз, хром в 1,4 раза, цинк в 1,2, углерод в 1,2, ПАВ в 4
раза.
Практически по всем параметрам наблюдалось превышение ПДК
Индекс загрязнения воды Свияги равен 1,2. Это означает, что река
относится к категории умеренно-загрязненных водоёмов. Соответственно
класс
Как известно, органы Санэпидемнадзора еще в 1990 году официально
закрыли свияжский пляж. Поводом послужило превышение так называемого
показателя «коли-индекс», то есть кишечной палочки в 1 миллилитре воды. В
тканях рыб, обитающих в Свияге, обнаружено большое содержание тяжелых
металлов: свинца, никеля и других. Так что купаться и ловить рыбу в этой
речке опасно для здоровья.
Решение проблем.
В целом сам исток Свияги находится в благоприятных условиях, и
задача заключается в том, чтобы строго соблюдать здесь заповедный режим,
главным условием которого следует считать сохранение сосновых лесов
зеленомошников, имеющих большое водоохранное значение.
Истоки р. Свияги утверждены памятником природы решением
Ульяновского облисполкома N 552 от 23 декабря 1989 г
Экологические службы города упорно бьются за спасение Свияги. В
пределах Ульяновска для сохранения природной красоты и биоразнообразия
поймы реки созданы две особо охраняемые природные территории:
экологический парк «Чёрное озеро» и Свияжская эколого-рекреационная
зона. В экопарке «Чёрное озеро» проводятся традиционные праздники День
Земли и Всемирный день охраны окружающей среды, собирающие ежегодно
сотни школьников, студентов, специалистов-экологов, защитников природы.
Выход здесь один - выделение прибрежных лесозащитных полос на
всем протяжении русла Свияги.
Способы восстановления реки существуют. Другой из вариантов разработка и применение фильтров на основе пористых и легких полезных
ископаемых Ульяновской области: диатомитов, опок, трепега и т.д. Они
нужны для очистки сточных вод на предприятиях и локальной очистки в
технологических линиях различных производств.
Ситуация не совсем безнадежна, но нужны продуманные действия
специалистов, чтобы Свияга вновь радовала нас чистой водой и богатыми
уловами.
Всегда нужно помнить: наше отношение к Свияге сегодня может
сказаться на судьбе области завтра.
Мероприятия по улучшению экологического состояния реки.
1. Сократить сброс загрязняющих веществ в водные объекты;
2. Провести очистку водоохранных зон рек ;
3. Провести мониторинг качества речной воды, выполнить
берегоукрепительные работы и углубление дна;
4. Продолжать работу по ликвидации несанкционированных свалок в
водоохранной зоне и исключать размещение автотранспорта;
5. Провести очистку дренажных и ливневых канав на промышленных
площадках предприятий;
6. Выполнить проектирование и строительство очистных сооружений
ливнестоков.