Экологическая оценка реки Чепцы и ее притоков по маршруту байдарочной экспедиции от п.г.т. Фаленки Фаленского района до г. Кирово-Чепецка Россия, Кировская область, г. Киров, КОГОКУ «Лицей естественных наук»
Направление: науки об окружающей среде
Автор: Фарофонова Василина Валерьевна, 11 класс
Научные руководители:
Макаренко Зинаида Петровна - кандидат технических наук, заместитель директора по научно-экспериментальной работе, старший научный сотрудник, учитель экологии.
Баранова Валентина Васильевна – учитель географии КОГОКУ «Лицей естественный наук».
Поярков Юрий Александрович – учитель микробиологии, кандидат биологических наук.
2012
^ СодержаниеВведение…………………………………………………………………………………………3
Обзор литературы……………………………………………………………………….4
Методики исследования………………………………………………………………...5
Методики химического анализа……………………………………………………5
Методики географического исследования………………………………………...6
Методика определения радиационного фона………………………………….….7
Методики микробиологического анализа……………………………………..…..7
Экологическая оценка р. Чепцы и ее притоков по маршруту
байдарочной экспедиции от п.г.т. Фаленки Фаленского района до
г.Кирово-Чепецка ...………………………………………..………………….…….….8
Географическое описание маршрута экспедиции………………………………...9
Морфометрические исследования р. Чепцы…………………………….….…..…9
Результаты исследования химического состава проб воды из реки Чепцы и
ее притоков …………………………………………………………………..…..... 10
Исследование радиационного фона на берегу р. Чепцы во время
экспедиции ………………………………………………………………..………...…11
Результаты микробиологического анализа р. Чепцы и
ее притоков ..………………………………………………………………….…....11
Комплексная экологическая оценка р. Чепцы и ее притоков………...…...……..11
Выводы…………………………………...…………………………………………………..12 Список литературы……………………………………………………………………….....13
Введение В последнее время Правительство Кировской области уделяет большое внимание организации экологического туризма. В связи с этим стало актуальным проведение экологической оценки туристических маршрутов по рекам Кировской области.
Целью работы являлось: дать экологическую оценку р. Чепцы и ее притоков от п.г.т. Фаленки до г. Кирово-Чепецка.
При проведении экспедиции были поставлены задачи: дать географическое описание и климатические условия территории; определить химический состав р. Чепцы, ее притоков; определить гидрологические параметры р. Чепцы; исследовать радиационный фон берегов р. Чепцы; провести микробиологический анализ проб воды и дать комплексную экологическую оценку р. Чепцы и ее берегов.
Исследования проводились с помощью методик: химического анализа, географического исследования, определения радиационного фона, микробиологического анализа.
Гипотеза исследований: чем ближе к устью р. Чепцы, тем хуже экологическое состояние берегов р. Чепцы.
Объект исследования: р. Чепца, ее притоки и ее берега.
Предмет исследования: экологическое состояние р. Чепцы и ее берегов.
Результаты химического анализа показали, что 3, 36% проб воды не соответствует требованиям СанПиН. Наблюдается превышение содержания аммония в 2-4 раза в р. Чепце у Чепецкого перевоза и в 29 км от п.г.т. Фаленки, а также в р. Новая (ПДК = 2,5 мг/л). Содержание карбонатов превышает требования СанПиН в 2.1-3 раза во всех пробах воды; повышенное содержание органических загрязнений в р. Чепце и р. Малая Кордяга. Повышенное содержание аммония, органических загрязнений в р. Чепце, особенно в районе п.г.т. Фаленки, говорит о трансагентных загрязнениях химического комбината г. Глазова.
Превышение содержания фенолов наблюдалось в пробах у пос. Кордяга и в устье р. Филипповки, что можно объяснить наличием картонно-бумажной фабрики в пос. Кордяга.
Радиационный фон на берегах р. Чепцы ниже ПДК (20 мкр/час); наибольшее значение получено вблизи пос. Чепецкий.
Все пробы воды бактериологически чистые: общее количество бактерий колониеобразующих единиц (КОЕ) меньше ПДК; кишечная палочка E.Coli не обнаружена.
Комплексная экологическая оценка р. Чепцы по экологическим показателям (химический состав, радиационный фон, бактериологическое состояние) позволило определить, что самое чистое место на р. Чепце, определенное во время экспедиции, находится в 60 км от устья р. Чепцы.
В последнее время Правительство Кировской области уделяет большое внимание организации экологического туризма. В связи с этим стало актуальным проведение экологической оценки туристических маршрутов по рекам Кировской области.
Целью работы являлось: дать экологическую оценку р. Чепцы и ее притоков от п.г.т. Фаленки до г. Кирово-Чепецка.
При проведении экспедиции были поставлены задачи: дать географическое описание и климатические условия территории; определить химический состав р. Чепцы, ее притоков; определить гидрологические параметры р. Чепцы; исследовать радиационный фон берегов р. Чепцы; провести микробиологический анализ проб воды и дать комплексную экологическую оценку р. Чепцы и ее берегов.
Исследования проводились с помощью методик: химического анализа, географического исследования, определения радиационного фона, микробиологического анализа.
Гипотеза исследований: чем ближе к устью р. Чепцы, тем хуже экологическое состояние берегов р. Чепцы.
Объект исследования: р. Чепца, ее притоки и ее берега.
Предмет исследования: экологическое состояние р. Чепцы и ее берегов.
Во время байдарочной экспедиции производился отбор проб воды из реки Чепцы и ее притоков. Сразу же проводился химический анализ отобранных проб. Результаты химического анализа приведены табл. 3. Как видно из табл. 3, 36% проб воды не соответствует требованиям СанПиН [5]. Наблюдается превышение содержания аммония в 2-4 раза в р. Чепце у Чепецкого перевоза и в 29 км от п.г.т. Фаленки, а также в р. Новая (ПДК = 2,5 мг/л). Содержание карбонатов превышает требования СанПиН в 2.1-3 раза во всех пробах воды; повышенное содержание органических загрязнений в р. Чепце и р. Малая Кордяга. Повышенное содержание аммония, органических загрязнений в р. Чепце, особенно в районе п.г.т. Фаленки, говорит о трансагентных загрязнениях химического комбината г. Глазова.
Превышение содержания фенолов наблюдалось в пробах у пос. Кордяга и в устье р. Филипповки, что можно объяснить наличием картонно-бумажной фабрики в пос. Кордяга.
Радиационный фон на берегах р. Чепцы ниже ПДК (20 мкр/час); наибольшее значение получено вблизи пос. Чепецкий.
Все пробы воды бактериологически чистые: общее количество бактерий колониеобразующих единиц (КОЕ) меньше ПДК; кишечная палочка E.Coli не обнаружена.
Комплексная экологическая оценка р. Чепцы по трем показателям (химический состав, радиационный фон, бактериологическое состояние). Самое чистое место на р. Чепце, определенное во время экспедиции в 60 км от устья р. Чепцы.
^
Кировская область располагает значительными водными ресурсами. Всего в области насчитывается 19753 водотока общей протяженностью 66650 км, из них 94,6% водотоков протяженностью менее 10 км, 5 рек (0,03%) протяженностью до 1000 км и 1 река более 1000 км (река Вятка протяженностью 1370 км).[1].
По гидрохимической классификации реки относятся к гидрокарбонатному классу с малой минерализацией от 200 до 500 мг/л. Среднегодовая мутность 50-150 мг/л.
По комплексному показателю качества поверхностных вод реки Кировской области относятся к классу умеренно загрязненных. Основными загрязняющими веществами (ЗВ) являются нефтепродукты, фенолы и железо. [2,3].
Р. Чепца имеет общую длину 501 км, площадь бассейна реки составляет 20 400 км; относится к бассейну Каспийского моря и рек: Вятки, Камы, Волги. Расход воды в реке составляет 130 м/с (в 85 км от устья). Исток реки находиться на Верхнекамской возвышенности. Устье – р. Вятка, в 738 км от ее устья. Протекает по Кировской области; берет начало в Пермской области. [1]
В 2009 году экологическое состояние рек Кировской области ухудшилось; их загрязненность в пределах 3 класса, перейдя из разряда «А» загрязнённых в разряд «Б» очень загрязненных вод; качество воды р. Чепцы (в устьевом участке в районе г. Кирово-Чепецка) – за счёт роста среднегодового содержания органических веществ по величине ХПК и железа общего от значений ниже ПДК до 1,2-1,8 ПДК [3].
В п.г.т. Фаленки находиться фанерный комбинат и 43 пилорамы. [10] В пос. Косино имеется бумажная фабрика, являющаяся одним из старейших предприятий страны. Продукция: картоны коробочные, фильтровальные материалы для разных отраслей промышленности. [11] В д. Кордяга расположена бумажная фабрика, возникшая в 1812 году, это старейшее предприятие района. [12]
Радиационная обстановка на территории области на протяжении последних пяти лет остается стабильно благополучной. [9]
Анализ доступной литературы показал, что не имеется сведений об экологическом состоянии р. Чепцы и ее берегов от п.г.т. Фаленки до Кирово-Чепецка.
2. Методики исследования2.1Методики химического анализа Методики химического анализа, используемые при исследовании, приведены в табл.1 и табл.2.
Для определения фенолов в воде на ФЭКе АР-101 в пробирки с пробами по 10 мл добавляют 0,5 мл буферного раствора с рН=10-10,2; 0,3 мл 2% раствора 4-аминоантипирина; 0,1 мл персульфата аммония и через 10 минут определяют оптическую плотность D после установки нуля на ФЭКе по пробе с дистиллированной водой и реактивами. Светофильтр зеленый. Далее по градуировочной кривой определяется концентрация фенолов в воде в мг/л.
Концентрация фенолов рассчитывается по формуле:
С = 0,1 D, где D – оптическая плотность.
D
Концентрация фенолов, С мг/л
^ Для проведения географических исследований необходимо следующее оборудование:
Планшет с компасом и визирной линейкой
Мерный сосуд
Мерный шест или веревка, размеченная на метры
Рулетка
Поверхностные поплавки
Секундомер или часы с секундной стрелкой
Геологический молоток
Фотоаппарат или видеокамера
Журналы наблюдений, чертежные принадлежности, бумага, простые карандаши, ластики
Термометр для воды и воздуха
Лодка, байдарка или другое плавсредство.
Морфометрические показатели реки: ширина реки, глубина реки на середине, скорость течения, расход воды 5. Ширина реки определяется при помощи веревки или шнура, который натягивают от уреза воды одного берега до другого. Длина шнура измеряется рулеткой. Ширина реки также может быть определена при помощи несложных геометрических построений (используют подобие треугольников). Для измерения глубины используется ручной лот, который представляет собой веревку с грузом размеченную на метры и дециметры. Для измерения скорости течения реки используют поплавки и гидрометрические вертушки. Выбирается прямой участок реки и разбивается на створы: пусковой, верхний, главный и нижний. Поплавки забрасываются с пускового створа, время прохождения поплавков отмечается на секундомере. Для определения скорости поплавка его путь делиться на время его движения.9
^ Радиационный фон территорий замеряется с использованием бытового дозиметра «Белла» (см. фото 1). Время измерения 40 с. Измерение возобновляется через каждые 40 с или после нажатия кнопки. «МЭД, КОНТР. ПИТАНИЯ». Снимать показания трех из четырех точек на цифровом табло.
^ Для микробиологического анализа проб воды требуется:
1. Стеклянные чашки Петри. ГОСТ-10973-75;
2. Пипетки вместимостью 1 мл с ценой деления 0,01 мл, ГОСТ-20292-74;
3. Пипетки вместимостью 10 мл с ценой деления 0,1 мл ,ГОСТ-2092-74;
4. Спиртовки стеклянные;
5. Микроскоп световой МБИ-3;
6. Предметные стекла толщиной 1,2-1,4;
7. Предметные стекла толщиной 1,2-1,4 мм;
8. Покровные стекла толщиной 0,15-0,17 мм;
9. Пробирки химические;
10. Конические колбы;
11. Набор красителей для дифференциальной окраски по Грамму;
12. Среды казеиновый агар, среда Эндо;
13. Бумажные диски, пропитанные антибиотиками в стерильной упаковке.
В основе микробиологического анализа лежит метод посева исследуемого материала на плотную питательную среду – Казеиновый агар.
Посев материала для исследований производят следующим образом. Набирают материал в пипетку, приоткрывают чашку, наносят 0,1 мл на среду и равномерно распределяют шпателем по поверхности среды. При посевах соблюдают стерильность, чтобы с одной стороны не загрязнить свои посевы посторонней микрофлорой, а с другой - не явиться источником инфекции для окружающих. [7]
Была использована «Питательная среда для энтеробактерий» (сухая), pH 7,4 ± 0,2
Состав среды, г/л:
Панкреатический гидролизат рыбной муки – 12,0
Дрожжевой экстракт импортный – 1,0
Натрий хлористый – 3,4
D-лактоза – 10,0
Сульфат натрия безводный – 0,8
Динатрий фосфат – 0,5
Фуксин основной – 0,2
Агар – 10,0 ± 2,0.
^ 3.1Географическое описание маршрута экспедиции Р. Чепца протекает по Кировской области, берет начало в Пермской области и заканчивается в Удмуртии. Является самым крупным левым притоком Вятки. Половодье начинается 9 апреля (средняя дата). Освобождение ото льда 22 апреля, что на 3-5 дней раньше Вятки. У реки ассиметричный бассейн, наиболее значительные притоки впадают только слева: Святица, Коса, Б. Кордяга, Филипповка. Судоходство затруднено большим количеством перекатов. [1]
Кировская область расположена на северо-востоке Европейской территории России.
Особенности рельефа (равнинная местность с Северными и Вятскими Увалами, Верхне-Камской возвышенностью) определяют неравномерное распределение по территории осадков и снежного покрова. В целом же климат Кировской области следует считать умеренно-континентальным с холодной многоснежной продолжительной зимой, умеренно-теплым коротким летом, с неустойчивой по температуре и осадкам в течение года погодой.
Наибольшее влияние на климат области оказывают западные (повторяемость 21,2%), северо-западные (20,9%), юго-западные (18,1%) циклоны и местный циклоногенез (18,9%), а также антициклоны, выходящие на Киров с северо-запада (21,2%), запада (19,2%) и местные антициклоны (15%).
Кировское северное лето примерно на 10 холоднее, чем в Нижнем Новгороде, Москве и на 20-30, чем в Казани, а также на 2-4 недели короче. [1]
^ Во время экспедиции проводились морфометрические исследования р. Чепцы. Результаты исследований приведены в табл. 5. Как видно из табл. 5, скорость р. Чепцы от п.г.т. Фаленки до Кирово-Чепецка падает от 0,6 до 0,3 за счет оказываемого воздействия р. Вятки в устье р. Чепцы. Глубина р. Чепцы менялась в пределах 3,4 м. Ширина менялась в пределах 100-120 м. Температура воды менялась от 15 до 18 0С. Температура воздуха от 20 до 25 0С.
^ Во время байдарочной экспедиции производился отбор проб воды из р. Чепцы и ее притоков (см. рис. 1, на карте обозначены места стоянок и отбора проб воды). Сразу же проводился химический анализ отобранных проб. Результаты химического анализа приведены табл. 3. Как видно из табл. 3, 36% проб воды не соответствует требованиям СанПиН [5]. Наблюдается превышение содержания аммония в 2-4 раза в р. Чепце у Чепецкого перевоза и в 29 км от п.г.т. Фаленки, а также в р. Новая (ПДК = 2,5 мг/л). Содержание карбонатов превышает требования СанПиН в 2.1-3 раза во всех пробах воды; повышенное содержание органических загрязнений в р. Чепце и р. Малая Кордяга. Повышенное содержание аммония, органических загрязнений в р. Чепце, особенно в районе п.г.т. Фаленки, говорит о трансагентных загрязнениях химического комбината г. Глазова.
Радиационный фон на берегах р. Чепцы ниже ПДК (20 мкр/час); наибольшее значение получено вблизи пос. Чепецкий.
Для каждой пробы воды было рассчитано значение индекса загрязнения воды (ИЗВ) по формулам:
, где S- сумма концентраций загрязнений С,
отнесенная к ПДК (предельно-допустимой концентрации), и
, где n- количество анализов для определения суммарного загрязнения,
ИЗВ – индекс загрязнения воды.
Все пробы воды в соответствии с табл. 4 являются чистыми, т.е. ИЗВ в пределах от 0.2 до 1.
^ Во время экспедиции замерялся радиационный фон. Результаты замера представлены в табл. 5. Как видно из этой таблицы, значения радиационного фона ниже ПДК (меньше 20 мкр/час); наибольшее значение (11 мкр/час) наблюдалось около пос. Чепецкий. Превышение фенолов наблюдалось в пробах у пос. Кордяга и в устье р. Филипповки, что можно объяснить наличием бумажной фабрики в пос. Кордяга.
Радиационный фон на берегах р. Чепцы ниже ПДК (20 мкр/час); наибольшее значение получено вблизи пос. Чепецкий.
^ С отобранными в экспедиции пробами воды в микробиологической лаборатории лицея был проведен микробиологический анализ. Результаты микробиологического анализа представлены в табл. 6. Как видно из табл. 6, все пробы воды были бактериологически чистыми: общее количество бактерий колониеобразующих единиц (КОЕ) меньше ПДК [7]; кишечная палочка E.Coli не обнаружена; плесень обнаружена в споровых и вегетативных формах.
^ Для комплексной экологической оценки р. Чепцы и ее берегов в табл.7 сведены показатели (суммарное химическое загрязнение, отнесенное к ПДК, радиационный фон берегов, результаты микробиологического анализа) в баллах. Показатели брали по принципу «чем больше, тем хуже»; для равной значимости всех показателей ИЗВ и радиационный фон умножены на 100, а результаты микробиологического анализа разделены на 1000. Как видно из табл. 7 и рис. 2 через 70 км от п.г.т. Фаленки р. Чепцы и ее берегов стабилизируется.
Выводы
Комплексная экологическая оценка р. Чепцы и ее притоков показала пригодность реки для экологического туризма
Анализ доступной литературы показал, что не имеется сведений об экологическом
состоянии р. Чепцы и ее берегов от п.г.т. Фаленки до Кирово-Чепецка.
Р. Чепца протекает по Кировской области, берет начало в Пермской области и заканчивается в Удмуртии; является самым крупным левым притоком Вятки; глубина реки меняется от 3 до 4 метров, ширина реки – от 100 до 120 метров, скорость реки – от 0,4 до 0,5 м/с.
Исследования химического анализа 11 проб воды р. Чепцы и ее притоков: р. Новая, р. Коса, р. Кордяга, р. Малая Кордяга, р. Филипповка, показал, что 36% проб воды не соответствует требованиям СанПиН. Наблюдается превышение аммония в 2-4 раза в реке Чепце у Чепецкого перевоза и в 29 км от п.г.т. Фаленки а так же в р. Новая. Превышение содержания карбонатов в 2.1-3 раза во всех пробах воды; повышенное содержание органических загрязнений в р. Чепце и р. Малая Кордяга.
Превышение фенолов наблюдалось в пробах у пос. Кордяга и в устье р. Филипповки, что можно объяснить наличием картонно-бумажной фабрики в пос. Кордяга.
Радиационный фон на берегах р. Чепцы ниже ПДК (20 мкр/час) составляет 6-11 мкр/час; наибольшее значение получено вблизи пос. Чепецкий.
Все пробы воды бактериологически чистые: общее количество бактерий колониеобразующих единиц (КОЕ) меньше ПДК; кишечная палочка E.Coli не обнаружена; плесень обнаружена в споровых и вегетативных формах.
Список литературы
Природа, хозяйство, экология Кировской области [Текст] / Под ред. В. И. Колчанова – Киров: Вятка, 1996. - 152-153, 115-128 с.
О состоянии окружающей природной среды Кировской области в 1997 году. [Текст]: Региональный доклад.- Киров, 1998.- 234с.
О состоянии окружающей среды Кировской области в 2009 году. (Региональный доклад) / Под общей редакцией А.В. Албеговой. Киров: ООО «Триада плюс», 2010, стр. 36.
СанПин 2.1.5.980-00. Требования к поверхностным водам. [Текст] //Экологическая безопасность России.-2005. стр.53-60.
Ихер Т.П., Шиширина Н.Е., Татарина Л.Ф. Комплексный анализ пресноводных экосистем: Методическое пособие для педагогов, школьников и студентов.[Текст]/ Под ред. Докт. Биол. Наук, профессора Татариной. –М, НП ХЭО, 2003, - 42 с.
Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. [Текст]/ Под ред. Доктора экономических наук, профессора Протасова. Москва «Финансы и статистика» 1995.
Поярков, Ю. А. Лабораторный практикум по общей микробиологии [Текст]. — Киров: Изд-во Лицея естественных наук г. Кирова, 2006. — 48 с.
О состоянии окружающей среды Кировской области в 2010 году. (Региональный доклад) / Под общей редакцией А.В. Албеговой. Киров: ООО «Триада плюс», 2011, стр. 111.
Озеров А.Г. Исследовательская деятельность учащихся в природе. Учебно-методическое издание. – М.: ФЦДЮТиК, 216 с.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии. http://ru.wikipedia.org
ОАО «Косинская бумажная фабрика». http://www.sbo-paper.ru
Знакомство с географией. http://shckola-cor.narod.ru
оставить комментарийДата14.04.2012Размер141,37 Kb.ТипОбзор, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт
