Водная экосистема – экосистема, в биотопе которой преобладает вода в жидком ее состоянии (например, озеро, пруд, болото). Интенсивное воздействие человека на окружающую среду, загрязнение и истощение водных ресурсов. Определение мутности и цветности воды.
Аннотация к работе
Водная экосистема - экосистема, в биотопе которой преобладает вода в жидком ее состоянии (например, озеро, пруд, болото). Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб экосистеме, здоровью и безопасности населения. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств - снижении прозрачности, изменении окраски, запахов, вкуса, увеличении содержания солей, тяжелых металлов, уменьшении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов. Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.Результаты диагностики по беспозвоночным зооиндикаторам свидетельствует об отсутствии сильного загрязнения воды. Определение степени загрязнения по внешнему виду выявило наличие отдельных пятен и серых пленок на воде. Средняя степень прозрачности говорит о содержании взвешенных веществ в водоеме. Наличие в воде примесей минерального и органического происхождения доказывает цветность воды, которая составляет 40 градусов. Нами была заявлена идея об организации зоны кратковременного отдыха, поэтому решение проблемы должно быть комплексным, так как устранение одного вида загрязнения не приведет к желаемому результату.Данная работа призвана рассмотреть один из актуальнейших вопросов, охраны водных ресурсов и организация зон отдыха в пределах местных водных объектах. В результате выполненной работы можно сделать следующие выводы: - изучены пруды и прилегающая территория; В ходе выполнения работы, мы расширили, углубили и конкретизировали знания в области рекреационной географии, биологии и экологии, отработали методики, используемые в биологии и экологии по изучению воды.
Введение
Цель: изучение и оценка экологического состояния водного объекта и прилегающей территории
Задачи: 1. Оценить состояние водного объекта и прилегающей территории;
2. Определить степень загрязнения водоема и прилегающей территории;
3. Разработать план мероприятий по использованию Печинских прудов как зоны отдыха.
Вода - самое распространенное в биосфере вещество. Это необычайное по своим физико-химическим свойствам неорганическое соединение (минерал), играющее исключительно важную роль в жизни природы. Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление.
Водная экосистема - экосистема, в биотопе которой преобладает вода в жидком ее состоянии (например, озеро, пруд, болото).
Вода является основой жизни на земле. Основа здоровья населения - это качество воды. Однако интенсивное воздействие человека на окружающую среду привело к загрязнению и истощению водных ресурсов.
Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоемов.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб экосистеме, здоровью и безопасности населения.
Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.
Под загрязнением водных объектов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них загрязняющих веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств - снижении прозрачности, изменении окраски, запахов, вкуса, увеличении содержания солей, тяжелых металлов, уменьшении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.
Различают химические, биологические и физические загрязнители.
Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические - радиоактивные вещества, тепло и др.
К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные (соленые и рассолы) подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.
Таким образом, загрязненность воды - не абсолютное понятие: оно относится только к вполне определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования.
Описание исследуемой проблемы.
Вода - это жизнь. Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.
Водные ресурсы могут быть использованы как источник питьевой воды, технической воды для производства, а также для организации отдыха.
В качестве объекта исследования мы выбрали Печинские пруды, которые используются населением как зона отдыха. Тема достаточно актуальна, т.к. в районе городка Печи нет организованной зоны отдыха, да и в городе Борисове нет достаточного количества таких зон, а их качественное состояние оставляет желать лучшего. Формы современного отдыха очень многообразны и весьма ограниченный процент населения имеет возможность пользоваться услугами комфортабельных курортно-оздоровительных комплексов (особенно зарубежных), совершать дальние путешествия и экскурсии. Специалисты различных отраслей знания единодушны в том, что наиболее важен и эффективен в условиях постоянных психических перегрузок и гиподинамии активный отдых на лоне природы. Нахождение человека на природе поднимает настроение, снимает психическую и физическую усталость. Поэтому в работе будут использованы данные не только биологических исследований, но географические особенности местности для разработки плана мероприятий по использованию Печинских прудов как зоны отдыха.
Исследуемые территория и пруды находятся в районе бывшего военного городка Печи и расположена на юго-западе от города Борисова. Карта исследуемого района представлена в приложении №1. Ландшафт данной территории определяется как водно-ледниковый с сосновыми и широколиственно-сосновыми лесами на дерново-подзолистых почвах. Район расположен в пределах Центрально-Березинской равнины, которая сформировалась под влиянием ледников Березинского и Сожского оледенения. Большое влияние на современный рельеф района оказала река Плиса.
Климат района определяется общими факторами; расположением в средних широтах, близостью Атлантического океана и преобладающим западным переносом воздушных масс.
Самые теплые летние месяцы июнь, июль и особенно третья декада июля. Летом наибольшая суммарная солнечная радиация. Максимальные среднемесячные температуры наблюдаются в июле. Средняя температура июля составляет 18,2°С, что вписывается в температурный интервал "зоны комфорта" от 17°до 23°С. Дневные температуры могут достигать 30°С и больше, ночные - 11°- 18°С. В последние годы отмечались температурные максимумы как в июле, так в августе. Атмосферное давление летом обусловлено преобладающими западными и северо-западными ветрами. Наименьшее атмосферное давление устанавливается в июле и составляет 992-999ГПА. Преобладающие ветра летом западные и северо-западные. Среднее значение относительной влажности -80%. Суточный ход влажности лучше всего выражен летом. Максимум наступает перед восходом солнца, минимум - в 15-16 часов. Количество осадков (в виде дождя) составляет 667 мм в год. Самые влажные месяцы июль и август. В среднем в июле выпадает 82мм осадков.[1] В данном районе созданы благоприятные условия для развития гидрографической сети, здесь протекает река Плиса, что видно на карте района, приложение №1. Река Плиса впадает в Березину на восточной окраине правобережной части Борисова. Температура воды в реке на протяжении трех летних месяцев превышает 17°С (среднесуточная), а в июле составляет и больше 20°С. Температура в прудах выше ( 18?С-среднесуточная, а возможно и выше), что можно объяснить небольшой глубиной и отсутствием течения.
Данный район богат растительностью, непосредственно у прудов это луговая растительность, представленная разнотравьем и злаковыми (лисохвост, мятлик, тимофеевка), ближе к реке, где места более увлажненные растет осока. Пруды также имеют разнообразную растительность, как в прибрежной полосе, так и плавающие на поверхности воды. Имеются и различные водоросли. Кроме этого надо отметить, что недалеко от данных прудов находится лес, который может быть использован для прогулочного вида отдыха. По видовому составу лес в основном сосновый в сочетании с березами, осинами и другими деревьями. Подлесок представлен рябиной, малиной, калиной, кроме этого большое количество ягодников [1].
В работе будет даваться характеристика животного мира водоема и берегов. Животный мир прудов достаточно разнообразен. Пруды являются местом жительства рыб, земноводных, беспозвоночных различных видов птиц и млекопитающих. Из рыб в прудах водится - карась, окунь, плотва. Из земноводных - лягушки, жабы" тритоны. Из беспозвоночных - раки, из пресмыкающихся - ужи. Из птиц, каждую весну прилетают утки и лебеди, лебеди остаются, выводят потомство. В приложении №> 2 представлены фотоснимки, сделанные на прудах, когда там жили лебеди. Из млекопитающих - водяные крысы.
Из данной характеристики можно сделать вывод, что природные условия данной территории отвечают тем качественным показателям, которые будут содействовать организации отдыха в летний период. Сочетание равнинного рельефа, комфортных климатических условий, разных водных объектов (пруды, река), разнообразного растительного и животного мира с живописностью и разнообразием природных пейзажей данной местности, способствует созданию в районе Печинских прудов организованной зоны отдыха. Живописные картины природы данной местности представлены в приложении № 3. Ценность этой территории заключается также в том, что здесь представлены пограничные полосы между разными средами и, особенно между лесом и водоемом, здесь широкая смена картин природы - река, пруды, лес, луг. Важнейшим фактором оценки зоны отдыха является наличие водных объектов, но при одном условии, что вода в них отвечает санитарно- гигиеническим нормам.
В основу оценки данной территории для организации зон отдыха в первую очередь положены природные условия. Пруды и прилегающая территория относятся к Центральному району, который имеет наиболее благоприятные условия для отдыха населения. Это и определяет возможность создания здесь организованной зоны отдыха.
Методика исследования водных ресурсов
В проекте использовались известные методики, применяемые для школьного экологического мониторинга.
Определение степени загрязнения водоема по внешнему виду.
По требованиям ГОСТА водоемов, на поверхности воды недопустимо присутствие плавающих пленок нефтепродуктов, масел, жиров и других примесей. Они препятствуют аэрации воды, тормозят процессы самоочищения, снижают интенсивность фотосинтеза. Пленки, покрывая жабры рыб, нарушают дыхание, способствуют развитию процессов анаэробного распада органических веществ. Продукты распада приводят к вторичному загрязнению водоема и нередко являются токсичными.[2]
Определили степень загрязнения водоема по внешнему виду, используя таблицу.
Баллы Характеристика загрязнения
0 Отсутствие пленок и пятен
1 Отдельные пятна и серые пленки на поверхности воды
2 Пятна и иррадиирующие пленки на поверхности воды
3 Отдельные примазки нефти на берегах и прибрежной растительности
4 Нефть в виде пятен и пленок покрывает большую часть поверхности водоема. Берега и прибрежная растительность вымазаны нефтью
5 Поверхность водоема покрыта нефтью
Данный водоем имеет степень загрязнения 1 балл.
Определение степени прозрачности воды.
Прозрачность и мутность воды определяется по ее способности пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Вода со значительным содержанием органических и минеральных веществ становится мутной. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных.
Содержание взвешенных веществ не должно заметно увеличиваться после спуска сточных вод. Взвешенные вещества, уменьшая прозрачность воды, снижает интенсивность фотосинтеза; оседая на дне, препятствуют развитию бентоса, корневой системы растений и ведут к потере нерестилищ. Разложение данных отложений создает вторичные очаги загрязнения. При этом потребляется большое количество кислорода.
Прозрачность воды водоемов в зависимости от степени загрязнения по сезонам колеблется в пределах; зимой и осенью - 2-35 см, весной - 4-35, летом -10-40 см. экосистема вода пруд
Исследуемый водоем имеет прозрачность: зимой и осенью - 25 см, летом - 20 см.
Определение цветности воды.
Цвет воды зависит от наличия в ней примесей минерального и органического происхождения - гуминовых веществ, "перегноя" которые вымываются из почвы и придают окраску воде от желтой до коричневой. Окись железа окрашивает воду в желто-бурый и бурый цвета, глинистые примеси - в желтоватый цвет. Зеленая окраска открытого водоема обусловливается размножением водорослей (цветением). Цвет воды может быть связан со сточными водами или органическими веществами (навоз, моча и т.п.).
Определили цвет воды следующим образом: в пробирку из бесцветного стекла (d 1,5 и h 12 см) налили 8-10 мг исследуемой воды и сравнили с аналогичным столбиком дистиллированной воды.
Цветность выражается в градусах, используется таблица.
Окрашивает сбоку Окрашивает сверху Цветность нет нет 0 нет Очень слабое желтоватое 10 нет Желтоватое 20
Едва уловимое бледно¬желтоватое Слабо желтое 40
Более заметное бледно¬желтоватое Желтое 50
Бледно-желтое Интенсивно-желтое 100
Бледно-зеленоватое 150
Определение уровня загрязнения водоема по беспозвоночным зооиндикаторам.
Концентрация кислорода - показатель, на который реагируют биоиндикаторы. Чем загрязненнее водоем, тем меньше в нем растворенного кислорода. В водоемах с различным уровнем загрязнения обитают качественно отличающиеся друг от друга группы беспозвоночных гидробионтов. Выделяют три такие группы: личинки поденок, веснянок, веслокрылок, ручейников; двустворчатые моллюски (перловица, беззубка);
Определили уровень загрязнения водоема по беспозвоночным ее обитателям, используя шкалу загрязнений по индикаторным таксонам.
Экологическая полноценность Индикатор, таксоны
Чистая, полноценная вода. Использование питьевое, рекреационное, для орошения, техническое 30 и более % организмов, собранных в водоеме, относятся к 1-й группе
Удовлетворительно чистая вода или слабо загрязненная. Использование питьевое с очисткой, рекреационное, для ограниченного орошения, техническое. 11 -30 % собранных организмов из 1 -й и 2-й < группы
Загрязненная вода. Использование техническое. 90 и более % собранных организмов из 3-й группы
Очень грязная вода, неблагополучная. Использование техническое с очисткой Кислород отсутствует. Заметных признаков жизни нет.
Определение активной реакции воды.
В природных водах PH в пределах от 6,5 до 9,5. норма - 6,5-8,5. Если PH воды водных объектов ниже 6,5 или выше 8,5, то это указывает на ее загрязнение сточными водами.
Наиболее кислыми из природных вод являются болотные, содержащие гуминовые вещества, а щелочными - подземные воды, богатые бикарбонатами. Вода, сильно загрязненная органическими веществами животного происхождения и продуктами гниения, обычно имеет щелочную реакцию (PH > 7), а вода, загрязненная стоками промышленных предприятий, - кислую (РН<7) [5].
Определили активную реакцию воды с помощью индикаторной бумаги. Бумагу смочили исследуемой водой, и цвет сравнили со стандартной индикаторной шкалой. Реакция исследуемой воды - 6.
Вывод
На основании полученных данных была составлена сводная таблица результатов
Таблица №1
№ Характеристика загрязнения Баллы, степень
1 Степень загрязнения 1 балл
2 Степень прозрачности воды Зимой и осенью - 25 см, летом - 20 см
3 Цветность воды 40 градусов
4 Уровень загрязнения воды по беспозвоночным зооиндикаторам Слабо загрязненная вода
5 Активная реакция воды 6
Анализ полученных результатов
Таким образом, по результатам исследования степень загрязнения Печинских прудов можно оценить как умеренно загрязненная. Результаты диагностики по беспозвоночным зооиндикаторам свидетельствует об отсутствии сильного загрязнения воды. Определение степени загрязнения по внешнему виду выявило наличие отдельных пятен и серых пленок на воде. Средняя степень прозрачности говорит о содержании взвешенных веществ в водоеме. Наличие в воде примесей минерального и органического происхождения доказывает цветность воды, которая составляет 40 градусов.
Причина загрязнения Печинских водоемов -отрицательное антропогенное воздействие. Все виды загрязнений взаимосвязаны друг с другом и усиливают вредное воздействие. Микробиологическое загрязнение водоема связано со сбросом недостаточно очищенных коммунально-бытовых сточных вод, а также с диффузными источниками загрязнения (преимущественно в половодье). Это может привести к следующим последствиям: 1. Ухудшение качества питьевой воды;
2. Снижение рекреационной значимости водных объектов;
3. Возникновение инфекций и болезней у водных и наземных организмов.
Химическое загрязнение проявляется в наличии химических соединений антропогенного происхождения. Представленная ниже схема иллюстрирует взаимосвязи данной проблемы с другими проблемами [4]
Взвешенные вещества поступают в водоемы мелиоративной деятельности. Это может привести к следующим воздействиям: 1. Изменение ареалов обитания;
2. Изменение в составе биологических сообществ;
3. Рост темпов осаждения отложений и заиления;
4. Разрушение бентосных сообществ;
5. Заморы рыбы.
Твердые отходы являются серьезной проблемой. Многочисленные несанкционированные и необорудованные свалки, на которых накапливаются твердые промышленные и бытовые отходы являются постоянным источником загрязнения водных ресурсов.
Прогрессирующая деградация экосистем и экотонов в результате хозяйственной деятельности становится очевидной. Отмечены значительные изменения в состоянии водных и наземных экосистем, а также в видовом составе растительных и животных организмов. Это может привести к следующим воздействиям: 1. Изменение и деградация экосистем;
2. Изменение и утрата биоразнообразия;
3. Изменение стабильности экосистем
4. Снижение видового разнообразия.
Водные экосистемы чрезвычайно чувствительны к воздействию загрязнителей. Процессы самоочищения и восстановления водных экосистем происходят медленно. Источники загрязнения водоемов очень разнообразны и трудно поддаются нейтрализации.
Нами была заявлена идея об организации зоны кратковременного отдыха, поэтому решение проблемы должно быть комплексным, так как устранение одного вида загрязнения не приведет к желаемому результату.
Бизнес идея по оборудованию зоны кратковременного отдыха на имеющихся природных объектах в границах исследуемой территории. Туристический бизнес всегда был в категории элитных видов бизнеса, способных приносить большой доход. Местный туризм, к которому относится организация зоны кратковременного отдыха достаточно доходен и менее рискован. Да и ситуация сегодня очень подходит для того, чтобы тщательно изучить бизнес идеи зоны отдыха и прочно занять место в этой привлекательной сфере. Советуем, пользуясь серьезным бизнес планом зоны отдыха, начать свой бизнес. Зона кратковременного отдыха при верном и грамотном планировании сможет обеспечить финансовое благополучие.
Идея создания зоны кратковременного отдыха в районе Печинских прудов в летний период может быть решена только при определенных условиях. Для организации эффективного отдыха необходима природная среда с соответствующим рельефом, климатом, растительностью и наличие водоема с соответствующими норме, показателями воды и минимальная инфраструктура, чтобы не нарушать экологического равновесия. Зона отдыха должна восприниматься как естественный компонент природы и не отторгаться ею.
Проведено анкетирование среди учащихся и учителей средней школы №7 о необходимости организованной зоны кратковременного отдыха. В анкете было предложено ответить на два вопроса: где любите отдыхать в Беларуси? (река, озеро, лес);
необходима ли жителям городка организованная зона отдыха в районе прудов (стихийная зона отдыха)? (да; нет). ^
Было охвачено 70 учащихся и 15 учителей, в результате выявлено, что большинство (98%) убеждены в необходимости такой зоны отдыха. Поэтому мы и предлагаем бизнес идею по созданию зоны кратковременного отдыха.
Были поставлены задачи: 1) на основе обзора и сравнительного анализа официально зарегистрированных и стихийно возникших зон отдыха в городе определить природный объект с наиболее благоприятными показателями и перспективный для создания благоустроенной зоны кратковременного отдыха;
2) изучить природные условия выбранного объекта;
3) изучить антропогенные условия, сложившиеся в границах территории выбранного объекта;
4) разработать проект зоны кратковременного отдыха в границах выбранной территории;
5) заложить в проекте экологические мероприятия по оптимизации основных параметров выбранного природного объекта.
Для решения поставленных задач могут быть использованы методы: - статистический: подбор, сравнение и систематизация цифровых данных;
- метод полевых исследований: изучение ситуации с водой, благоустройством;
- картографический: работа с картографическим материалом;
- литературный: подбор материалов по литературным источникам.
С более подробной разработкой бизнес-идеи можно познакомиться в приложении.Данная работа призвана рассмотреть один из актуальнейших вопросов, охраны водных ресурсов и организация зон отдыха в пределах местных водных объектах. В результате выполненной работы можно сделать следующие выводы: - изучены пруды и прилегающая территория;
- степень загрязнения воды - умеренно загрязненная;
- для поддержания качества воды необходимо осуществлять постоянный контроль;
- природные ресурсы соответствуют организации зоны кратковременного отдыха.
Работа актуальна, поэтому имеет и теоретическую, и практическую значимость. В ходе выполнения работы, мы расширили, углубили и конкретизировали знания в области рекреационной географии, биологии и экологии, отработали методики, используемые в биологии и экологии по изучению воды. Работа дает возможность понимания значимости отдыха, особенно организованного и доступного, как наиболее эффективного и безопасного. Работа позволила проявить творческое мышление и способности бизнесмена.
Практическая значимость работы заключается в использовании ее как дополнительного материала при изучении географии Беларуси ("Рекреационные ресурсы"), в рамках факультативного курса по краеведению "Борисов и Борисовщина", на занятиях по биологии и экологии, для расширения кругозора. С практической точки зрения работа может вызвать интерес как бизнес-идея, имеющая право на существование.
Список литературы
1. Батракова И.Д. и др. Борисов и Борисовщина /И Д Батракова О.Л. Вершелъ-Минск: МОИПК,2002.
2. Высоцкая М.В. Биология и экология. 10-11 классы: проектная деятельность учащихся/ М.В. Высоцкая.- Волгоград; Учитель, 2008.
3. Пирожник И.И. Основы географии туризма и экскурсионного обслуживания/ ИЛ Пирожник.- Минск: Университетское, 1985.
4. Попова ТА. Экология в шкоде. Мониторинг природной среды/Т.А. Попова.- М.: Просвещение, 2005.
5. Суворова В.М. Опыт экологической работы со школьниками/М.В. Суворова. - Волгоград: Учитель, 2008.