Мониторинг состояния водоемов г. Кулебаки

«Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,

Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое.

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь.

Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами.

С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились.

По твоей милости в нас вновь начинают бурлить

Высохшие родники нашего сердца.

Ты самое большое богатство на свете. »

Антуан де Сент-Экзюпери

Актуальность:

В настоящее время исследования городской среды и связанные с ними теоретические и прикладные экологические проблемы необычайно актуальны: города становятся основной средой обитания человека.

Вопросы качества окружающей среды в условиях современного роста городов, промышленного строительства и развития автотранспорта приобретают особое значение. В городах происходит необратимая трансформация природных экосистем, что определяет нарастание остроты экологических проблем и повышение требований горожан к качеству среды.

Состояние водного бассейна – важнейшая проблема городов. Слежение за процессами в природных и антропогенных системах даёт реальную, достоверную информацию, оперируя которой можно выявить местные экологические проблемы с тем, чтобы в дальнейшем развернуть посильную работу по их устранению.

Данная работа позволяет освоить методики мониторинга городской экосистемы и развить оценочное суждение по его результатам.

Цель статьи:

Оценить экологическое состояние водных объектов г. Кулебаки.

Гипотеза исследования:

Предполагаем, что использование воды в исследуемых объектах привело к ухудшению её качества.

Задачи:

• Изучить литературу по освоению методик экологического состояния водных объектов

• Составить карту – план и паспорт водоёмов

• Определить влияние климата на водный режим прудов

• Определить уровень загрязнения водоёмов по беспозвоночным зооиндикаторам

• Экспериментальным путём провести гидрофизические и гидрохимические исследования водоёмов

• Через СМИ познакомить жителей города с экологическим состоянием исследуемых водоёмов

Методы исследования:

• Наблюдение

• Гидробиологические

• Гидрофизические

• Гидрохимические

• Социологические

Обоснование выбора объекта исследования

Мониторинг водоемов г. Кулебаки был начат в 2008-2009 учебном году. Нами были изучены два пруда, находящиеся в центре города: пруд центрального городского парка и ОАО «Русполимет». В этом году мы решили углубить и расширить исследования, включив в работу еще два объекта: Устимский пруд и пруд по улице Кв. Народной стройки. Результаты исследований позволят нам сделать выводы об их безопасности.

Поверхностные воды г. Кулебаки и их характеристика

Поверхностные воды г. Кулебаки представлены четырьмя прудами, расположенными в центральной (2 пруда), юго-западной и восточной частях города.

Объекты исследования

Пруды центральной части города Кулебаки

Пруд центрального городского парка Пруд ОАО «Русполимет»

Пруды юго-западной и восточной частей города Кулебаки

Устимский пруд Пруд по улице Квартал Народной стройки

Историческое прошлое объектов исследования

• Пруд центрального городского парка.

В 1910 году в городе Кулебаки был открыт Центральный городской парк, построен Летний театр. В 1911 году в центральной части парка в целях противопожарной безопасности был создан пруд.

• Пруд завода ОАО «Русполимет».

В 1833 году деревню Кулебаки купил коллежский асессор Николай Гаврилович Федоров.

Используя опыт соседних выксунских заводов, Н. Г. Федоров вместе с выксунским купцом Бородачевым решил на местных рудах построить в Кулебаках металлургический (горный) завод. Летом 1866 года в Кулебаках задымила небольшая доменная печь. Впоследствии развилось мартеновское производство. В этот период времени для промышленных нужд был необходим большой объем воды, в связи с этим был создан заводской пруд.

• Устимский пруд на р. Ёлозга расположен на юго-восточной окраине г. Кулебаки Нижегородской области. Построен около 200 лет назад путём подпора р. Ёлозга грунтовой плотиной со встроенным в неё водосбросом. Примерно 40 лет назад проведена реконструкция – выстроен новый водосброс из стальных конструкций.

• Пруд по улице Квартал Народной стройки создан в 1969г. Расположен в восточной части города. Используется как рекреационная зона.

Карта-план и паспорт объектов исследования

Карта-план пруда центрального городского парка

• Объём - 14 тыс. м3

• Площадь зеркала - 9375 м2

• Средняя глубина – 1,5 м

• Средняя ширина – 75 м

• Длина – 125 м

• Характеристика почвы – песчаная.

• Состояние благоустройства пруда – металлическая труба.

• Характеристика воды – вода прозрачная, без запаха.

Карта-план пруда завода ОАО «Русполимет»

• Объём – 119,9 тыс. м3

• Площадь зеркала - 26900 м2

• Средняя глубина – 2 м

• Средняя ширина – 135 м

• Длина – 80 м

• Характеристика почвы – суглинок.

• Состояние благоустройства пруда – металлическая труба.

• Характеристика воды – вода слегка замутненная, с запахом сырости, в зимний период времени замерзает не полностью, на поверхности имеются пленки, подводные камни и другие предметы покрыты обрастаниями.

Карта-план пруда по ул. Кв. Народной стройки

• Объём – 24 тыс. м3

• Площадь зеркала - 9600 м2

• Средняя глубина – 2,5 м

• Средняя ширина – 60 м

• Длина – 150 м

• Характеристика почвы – супесчаная.

• Состояние благоустройства пруда – металлическая труба.

• Характеристика воды – вода слегка замутнённая, запах огуречный, наличие сине – зелёных водорослей.

Карта-план Устимского пруда

• Объём – 400 тыс. м3

• Площадь зеркала - 205 тыс. м2

• Средняя глубина – 1,95 м

• Средняя ширина – 380м

• Длина – 800 м

• Характеристика почвы – супесчаная.

• Состояние благоустройства пруда – металлическая труба, грунтовая плотина со встроенным в неё водосбросом.

• Характеристика воды – вода слегка замутнённая, запах болотный, большое количество сине – зелёных водорослей.

Характеристика климата г. Кулебаки и его влияние на внутренние воды.

Общий характер климата г. Кулебаки умеренно – континентальный с холодной зимой и умеренно тёплым летом.

Средняя месячная и годовая температура воздуха – г. Кулебаки, 0 С

I II III IV V

0,1 1 2 5 10 25 40

Модуль стока, куб. м / (с. кв. км) 0,0083 0,0054 0,0045 0,0034 0,0026 0,0015 0,001

Расход, куб. м/с верхний створ 2,93

0 Отсутствие пятен и пленок Пруд центрального городского парка

Пруд по ул. Кв. Народной стройки

Устимский пруд

1 Отдельные пятна и серые пленки на поверхности воды Пруд ОАО «Русполимет»

2 Пятна и иррадиирущие пленки на поверхности воды -

3 Отдельные признаки нефти на берегах и прибрежной растительности -

4 Нефть в виде пятен и пленок покрывают большую часть поверхности водоема. Берега и прибрежная растительность вымазаны нефтью -

5 Поверхность водоема покрыта нефтью -

Гидрофизические исследования воды

Прозрачность воды

Оборудование: Мерный цилиндр, газета с текстом, воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, колба, исследуемая вода.

1. Мерный цилиндр со стеклянным дном наполняют водой до верхней отметки, ставят на печатный текст газеты, смотрят на текст сквозь толщу воды.

2. Собирается установка для фильтрования, вода размешивается в цилиндре стеклянной палочкой и выливается на небольшую часть фильтра. После полного прохождения воды через фильтр, отмечаем, что осталось на фильтре: песок, мелкие механические частицы и др. (Мутность воды – наличие в ней взвешенных частиц).

Прозрачность воды можно расценить как:

- прозрачная;

- слегка замутненная;

- мутная;

- очень мутная.

Запах воды.

Он, как правило, связан с деятельностью водных организмов (как живых, так и мертвых), с влиянием почвы и донного грунта.

Оборудование: пробирка с пробкой.

Воду наливают в пробирку чуть больше половины, закрывают пробкой, энергично взбалтывают, сразу нюхают. Запаха может не быть, или он слабо ощутим, может быть также болотный, землистый, рыбный, огуречный, аммиачный и др. По интенсивности может быть сильным отчетливым, слабым, очень слабым. Для питьевой воды допустим слабый и очень слабый запах, лучше, если запах не ощутим.

Свойства воды Пруд центрального городского Пруд ОАО «Русполимет» Пруд по ул. Кв. Народной стройки Устимский пруд парка

1. Прозрачность Прозрачная Слегка замутнённая Слегка замутнённая Слегка замутнённая

2. Запах Без запаха Запах сырости Запах огуречный Запах болотный

3. Цвет Бесцветная Бледно- желтая Очень слабый, желтоватая Бледно - желтая

4. Температура + 14 0 С + 18 0 С + 12 0 С + 11 0 С

Гидрохимические исследования воды.

I. Определение содержания в воде растворенного кислорода

Проба воды отбиралась в калиброванную кислородную склянку (100 мл), заполняя весь объем, замерялись и фиксировались значения температуры воды и атмосферного давления.

Для последующего титрования раствора в склянку вводился избыток соляной кислоты и йодид калия. Выделившийся йод оттитровывался тиосульфатом натрия до появления желтой окрас ки раствора, а затем, после добавления в титруемый раствор крахмала, — до полного обесцвечивания содержимого колбы.

Массовая концентрация растворенного в воде кислорода (величина, равная отношению массы растворенного вещества к объему раствора) рассчитывалась по формуле р(О) = V(Na2S203)Cэ(Na2S203) • 8 • 1000 / ∆Упробы, где

V(Na2S2O3) — общий объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл;

C3(Na2S203) — молярная концентрация эквивалента тиосульфата натрия, моль/л;

8 — молярная масса эквивалента кислорода, г/моль; 1000 — коэффициент пересчета единиц измерения (из граммов в миллиграммы);

AVnpo6ы — объем взятой пробы воды за вычетом объема потерь при выполнении операций, мл (потери обычно составляют до 7 мл); р(О) мг/л — массовая концентрация растворенного в воде кислорода.

Определение минерального состава воды

1. Определение общей жесткости Жо (в пэ(жесткости) - количество вещества эквивалента ионов кальция(Са2+) и магния (Mg2+) в литре воды), ммоль/л.

Исследование основано на титровании пробы воды в присутствии индикатора хрома темно-синего и буферного аммиачного раствора раствором трилона Б определенной концентрации (0,05 моль/л).

Величина общей жесткости определялась по формуле Жо = СЭ(ТБ) • У(ТБ) • 1000/ Vnpo6ы где Жо — общая жесткость в пэ ммоль /л;

V(TБ) — объем израсходованного на титрование раствора трилона Б, мл;

СЭ(ТБ) — молярная концентрация эквивалента трилона Б, моль/л;

Vпробы — объем пробы анализируемой воды, мл.

2. Определение хлорид-Иона.

Метод основан на титровании анализируемой пробы воды раствором нитрата серебра (концентрация раствора 0,05 моль/л) до неисчезающей бурой окраски. Титрование ведется в присутствии хромата калия.

Массовая концентрация хлорид-ионов (р(СГ), мг/л) рассчитывалась по формуле р(СГ) = V(AgN03) Cэ(AgNO3) • 35,5 • 1000 / Vnpo6ы где V(AgN03) — объем раствора AgN03, израсходованного на титрование, мл;

Cэ(AgN03) — молярная концентрация эквивалента AgN03, моль/л;

35,5 — молярная масса эквивалента хлорид-Иона, г/моль; Vпробы — объем пробы анализируемой воды, мл; 1000 — коэффициент пересчета единиц измерения (из граммов в миллиграммы);

3. Определение сульфат-ионов.

Исследование проводилось титриметрическим способом I в присутствии дитизона, а также ацетона или этилового спирта, добавляемых для снижения растворимости образующегося сульфата свинца. В качестве титранта использовался раствор нитрата свинца (0,02 моль/л). Индикатором конца титрования служит дитизон, который образует с избытком ионов свинца окрашенное в красно-фиолетовый цвет комплексное соединение.

Массовая концентрация сульфат-ионов (p(SO), мг/л) рассчитывалась по формуле p(SO) = V(Pb(NO3)2) Cэ(Pb(N03)2) • 48 • 1000/ Vnpo6ы где V(Pb(NO3)2) — объем израсходованного на титрование раствора нитрата свинца, мл;

C3(Pb(N03)2) — молярная концентрация эквивалента нитрата свинца, моль/л;

48 — молярная масса эквивалента сульфат-Иона, г/моль;

Vпробы — объем пробы воды, взятой для анализа, мл.

4. Определение содержания нитрат-ионов.

Определение проводилось при помощи дифениламина (ди- фениламиновая проба).

К анализируемой пробе воды по каплям добавляли реагент. Бледно-голубое окрашивание наблюдалось при концентрации нитрат-ионов более 0,001 мг\л, голубое – более 1 мг\л, синее – более 100 мг\л.

Определение кислотности природной воды

Кислотность определяется по величине водородного показателя (PH), который для природных вод обычно имеет значение 6,5–8,5. Точное определение водородного показателя PH осуществлялось на PH-метре.

Обнаружение катионов калия

Реагенты: гексанитрокобальтат (Ш) натрия (40 г Na3[Go(N02)6] растворить в 100 мл Н20), раствор уксусной кислоты (120 мл ледяной СН3СООН довести дистиллированной водой до 1 л).

Условия проведения реакции: рН = 4-5 (поддерживают введением 1-2 мл раствора уксусной кислоты); температура комнатная,

Методика

В пробирку поместить 10 мл пробы. Прибавить 5 мл реагента. Через 2-3 мин провести визуальное наблюдение. Если выпадает желтый осадок, то концентрация ионов калия больше 0,1 мг/л:

2К+ + Na+ + [Co(N02)6]3- = K2Na[Co(N02)6] ↓

Если при встряхивании пробирки раствор заметно помутнеет, то концентрация ионов калия больше 0,01 мг/л.

V. Обнаружение катионов свинца

Реагент: хромат калия (10 г К2Сг04 растворить в 90 мл H20). Условия проведения реакции: рН = 7,0; температура комнатная.

Методика

В пробирку поместить 10 мл пробы воды, прибавить 1 мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л:

Pb2+ + CrO2- = PbCr04

Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

№ Показатели Точки отбора ПДК

п\п норма

Устимский пруд Пруд по улице кв. Пруд центрального Пруд ОАО «Русполимет»

Народной стройки городского парка

1 pH 6,9 7,5 6,8 8 6,5-8,5

2 Нитраты, мг/л 2,2 10 4 7 9,0

3 Хлориды, мг/л 4 4,6 3,7 5,3 300

4 Сульфаты, мг/л 13 63,2 15 70 100

5 Жесткость [ммоль/л] 4,2 4,6 4,02 5,3 7

6 Нефтепродукты - - - Следы 0,05

7 Растворенный кислород, мг/л 6 4 6,4 6,7 3

8 Калий, мг/л 1 1 1 1 1,5

9 Свинец, мг/л 20 0,005

Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация катионов свинца более

20 мг/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л.

Средние значения показателей качества воды исследуемых прудов

Вывод: гидрохимический анализ воды показал, что наиболее благоприятными по показателям качества воды являются Устимский пруд и пруд центрального городского парка. В воде пруда ОАО «Русполимет» обнаружены следы нефтепродуктов и наличие свинца.

Биологические процессы в пруду

Состав планктона, нектона, бентоса.

Водоросли, зеленые бактерии, низшие и высшие водные растения – вот основа жизни водоемов. Они производят первичное органическое вещество. Самыми мельчайшими организмами в прудах являются бактерии. Эти бактерии образуют зеленые, слизистые обрастания на подводных частях растений, корягах, корнях. Бактерии служат пищей простейшим и многим одноклеточным организмам: коловраткам, олигохетам, разнообразным личинкам двукрылых.

Гнилостные бактерии, например, разлагают органическое вещество, превращают его в углекислоту, минеральное вещество. Особое место в жизни пруда играет фитопланктон – микроскопические водоросли: зеленые и др. Вместе с бактериями они образуют первичное органическое вещество. Есть в пруду водоросли, живущие на дне. Вместе с высшей водной растительностью они образуют фитобентос. Такие водоросли прикрепляются к подводным частям растений, камням, раковинам моллюсков. К ним относятся зеленые нити улотрикса, пушистые шарики кладофоры. Макрофиты – водные высшие растения, получили распространения лишь в заливах и образуют лишь прибрежный пояс – заросли тростника до глубины 1-2м. Простейшие одноклеточные животные – амебы, инфузории, которых можно увидеть только с помощью микроскопа, едва видимые ветвистоусые рачки – это зоопланктон, населяющий верхний слой воды пруда. Питаясь бактериями и водорослями, зоопланктон, в свою очередь, служит пищей для личинок рыб и взрослой рыбы. Не плотно заселено животными и дно пруда – зообентосом. Данный илистый грунт оказывается весьма съедобным. Илом питаются личинки хирономид, черви олигохет, трубочники. Растительность- зоопланктон и зообентос, являются основой жизни рыб, которые служат последним звеном преобразования органического вещества в водоеме. Основные виды рыбы: щука, ерш, окунь мелкий, плотва мелкая, карась.

Обитатели пресного водоема средней полосы: 1 — комар; 2 — зимородок; 3 — водомерка; 4 — поденка; 5 — стрекоза; 6 — шкурка личинки, стрекозы; 7 — львинка; 8 — уж обыкновенный; 9—водяной скорпион; 10 — лягушка прудовая; 11 — ложноконская пиявка; 12—личинка комара; 13 — гребенчатый тритон; 14 — гребляк; 15 — головастик; 16 — плавунец; 17 — личинка плавунца; 18 — циклоп; 19 — карась; 20 — верховна; 21 — ранатра палочковидная; 22 — дафния; 24 — перловица; 25 — личинка стрекозы; 26 — карликовый сомик; 27 — бокоплав; 28 — створка перловицы; 29 — прудовик; 30 — личинка водолюба; 31 — катушка; 32 — рак.

Наиболее разнообразным по видовому составу флоры и фауны является Устимский пруд.

Растительный мир пруда

Растительный мир пруда многообразен. Мы обнаружили не только цветковые растения, но и некоторые папоротники, хвощи, мохообразные. Богато представлены водоросли. Большинство их мелкие, видимые только под микроскопом. Крупных, хорошо различимых невооруженным глазом, немного.

Водные растения разнообразны и по своему положению в водоеме. Одни из них целиком находятся под водой, полностью погружены (элодея, роголистник, рдесты). Другие погружены в воду только своей нижней частью (хвощ, камыш, стрелолист). Есть и такие, которые свободно плавают на поверхности (ряска, водокрас, сальвиния). Наконец, некоторые обитатели водоема имеют плавающие листья, но их корневище прикреплено ко дну (кубышка, кувшинка, горец земноводный).

По самому берегу, в местах, которые лишь временами заливаются водой при поднятии уровня воды в пруду, растут преимущественно растения болотного типа. Здесь мы встретили осоки с их узкими, жесткими, торчащими вверх листьями, ядовитый вех, белые, мелкие цветки которого собраны в зонтик, лютик с ярко-желтыми цветками и др.

Чуть дальше, в зоне прибрежного мелководья (глубиной до 0,5 м), поселились уже другие растения, нижней частью погруженные в воду, верхней частью - возвышающиеся над водой. Таков, например, стрелолист, имеющий листья двух видов: надводные - стреловидные (или копьевидные) и подводные - узкие, лентовидные. Здесь же заросли жесткого хвоща, легко узнаваемого по правильным кольцам боковых веточек, похожих на маленькие елочки.

Еще дальше, примерно до глубины 2-3 м, располагается наиболее заметный пояс растений, высоко поднимающих над водой свои стебли с узкими, перегнутыми книзу листьями. Здесь наиболее обычны камыш с отогнутой в сторону метелкой, тростник, раскидистая метелка которого отличается фиолетовой, почти черной окраской, и рогоз, напоминающий ружейный шомпол по форме плотного темно-коричневого соцветия на вершине стебля. Набегающий порыв ветра колеблет высокие стебли этих растений, вызывая в их густых зарослях характерный шелест.

Высокая стена камышей сменяется далее плавающими округлыми листьями кувшинок и кубышек. Укореняясь на дне, стебли этих растений выносят мясистые листья и цветки на поверхность воды. В таких тихих местах среди других растений видны плавающие на поверхности мелкие зеленые пластинки ряски, которые в небольших прудах могут сплошь затягивать весь водоем.

По мере дальнейшего углубления дна исчезают и эти растения. На поверхности воды мы уже больше не видим стеблей и листьев, но если с лодки заглянуть вглубь воды, видны густые зеленые заросли. Здесь, на глубине до 3-5 м, растут различные рдесты - и с боле округлыми и с узкими листьями. Рядом можно найти мохнатую уруть и более стройный роголистник, сходные по кольчатому расположению своих изрезанных листьев. Но у урути листья гребенчато-перистые, а у роголистника - вильчатые, с острыми зубчиками на долях. Среди них тянет до самой поверхности тонкие стебли и узкие, очень длинные листья ежеголовник, называемый так по головчатым, как бы колючим соплодиям, а на дне сидят грубые на вид розетки телореза, сложенные из пучков колючих и режущих саблевидных листьев. Тут же можно встретить и заросли водяной чумы (элодеи), густо покрытой мелкими продолговатыми листьями. Наконец, еще глубже простираются по дну подводные луга из ломких, часто пропитанных известью харовых водорослей, или лучиц, стебли которых снабжены правильными кольцами коротких боковых веточек, а также дерновины то более грубых, то нежных мхов.

Большинство растений, разрастающихся в толще воды, свои цветки все же выносят на поверхность, где и происходит образование семян. Цветки эти обычно мелкие, невзрачные, без яркой окраски, поэтому и малозаметные.

Условия жизни растений в водоеме своеобразны. Воды здесь всегда достаточно и недостатка в ней никогда не бывает. Поэтому для обитателей пруда не имеет существенного значения, сколько выпадает осадков. Водные растения всегда обеспечены водой и гораздо меньше зависят от климата, чем растения сухопутные, наземные.

Характерная особенность среды в водоеме - медленное прогревание воды весной. Вода, обладающая большой теплоемкостью, в весеннее время долго остается холодной, и это отражается на развитии обитателей. Водные растения поздно пробуждаются весной, значительно позже, чем сухопутные. Они начинают развиваться только тогда, когда вода достаточно прогреется.

Своеобразны и условия кислородного питания. Для многих водных растений - тех, которые имеют надводные побеги или плавающие листья, - нужен газообразный кислород. Он поступает через устьица, рассеянные по поверхности тех органов, которые соприкасаются с воздухом. В подводные органы этот газ проникает по особым воздухоносным каналам, густо пронизывающим все тело растения, вплоть до корневищ и корней. Разветвленная сеть тончайших воздухоносных каналов, многочисленные воздушные полости - характерная анатомическая особенность многих обитателей пруда.

Водная среда создает специфические условия и для семенного размножения растений. Пыльца некоторых представителей водной флоры переносится с помощью воды. Большую роль играет вода и в распространении семян. Среди водных растений немало таких, которые имеют плавучие семена и плоды, способные долгое время оставаться на поверхности, не погружаясь на дно. Подгоняемые ветром, они могут проплывать значительные расстояния.

Наконец, водная среда обусловливает специфику перезимовки растений. Только у водных растений можно встретить особый способ перезимовки, когда зимуют специальные почки, погружающиеся на дно. Эти почки получили название турионов. Они образуются в конце лета, затем отделяются от материнского организма и уходят под воду. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям. Многие обитатели зимуют в виде корневищ, находящихся на дне. Ни у одного из водных растений зимой не остается живых органов на поверхности водоема, покрытой льдом.

Растения, полностью погруженные в воду

Элодея Роголистник Рдест Растения, погруженные в воду нижней частью

Хвощ Камыш Тростник

Растения побережья

Лютик Осока Горец

Животный мир пруда.

Для пруда характерен особый животный мир.

Обитатели пресных водоемов составляют кормовую базу для разнообразных рыб, а те, в свою очередь служат пищей для различных земноводных, водных и околоводных животных, пресмыкающихся, птиц и зверей. Часть из них представляет для человека хозяйственный интерес, особенно рыбы.

В стоячих водоемах различают ряд биотопов (территорий, занятых определенным растительным сообществом и связанным с ним животным населением) и выделяют характерные для них биоценозы.

Из отдельных группировок организмов обитающих в пруду, принято выделять планктон (совокупность мелких организмов, живущих в толще воды и пассивно перемещающихся в ней), нектон (совокупность организмов, активно передвигающихся в толще воды), бентос (обитателей грунта на дне водоема).

Планктон состоит из двух основных групп организмов - фитопланктона (бактерий и микроскопических малых водорослей) и зоопланктона (мелких круглых червей и низших рачков). Он меняется в своем составе в зависимости от типа водоема, но повсюду является существенным источником питания для многих пресноводных животных, в частности, для различных рыб и их мальков.

Бентос наиболее богато представлен животными (зообентос), среди которых видное место занимают некоторые черви, ракушки, водные улитки, жуки, клопы, стрекозы, комары и их личинки. Организмы бентоса находятся в сложных взаимоотношениях между своими составными частями, а также с планктоном и нектоном и образуют мощную кормовую базу для рыб и других обитателей водоема.

Нектон в основном представлен рыбами и в меньшей степени ракообразными, земноводными, пресмыкающимися и млекопитающими.

У самого берега, среди надводных частей растений, быстро снуют в погоне за более мелкими насекомыми стрекозы. Личинки стрекоз много месяцев живут в воде, прежде чем вырастут и превратятся во взрослых насекомых, способных жить на суше.

Кроме стрекоз, над прибрежными зарослями встречаются сидящие неподвижно на растениях, вышедшие из находившихся в воде куколок взрослые крылатые насекомые - ручейники и поденки и несколько реже - невзрачные бабочки, гусеницы которых живут в воде. В воздухе толкутся рои комаров, развитие которых протекает также в воде. Среда плавающих на воде листьев кувшинок, кубышек и выступающих над водой стеблей упомянутых выше растений бегают крупные пауки - доломеды, окаймленные по бокам туловища полоской кремового цвета. Цепляясь ноготками за стебли растений, эти пауки хорошо лазают по ним, а усевшись на какой- либо плавающий лист, подстерегают свою жертву.

Недалеко от берегов обращает на себя внимание стайки насекомых черной окраски с металлическим блеском, которые быстро плавают, делая резкие повороты, кружатся и вертятся. Это хищные жуки-вертячки. Они охотятся на мелких насекомых, живущих в воде или упавших в воду. Водяные растения прибрежных зарослей создают благоприятную среду для жизни самых разнообразных живых обитателей пруда.

Так, например, единственный среди пауков - паук-серебрянка - устраивает своеобразное жилище под водой в виде паутинного колокола.

Можно здесь заметить и клопа-водомерку, охотящегося на мушек и личинок комаров. Помимо клопов водомерок, живущих на поверхности воды, в пресных водоемах обитает немало других видов клопов, которые держатся под водой и ведут там различный образ жизни. Среди них заслуживает внимание оригинальный клоп-гладыш. Он плавает необычно: спинной вниз, брюшком вверх, т. е. в перевернутом положение. Форма его тела напоминает ложку с хорошо обтекаемыми гладкими боками. Задние ножки выполняют роль весел, делая широкие взмахи, более короткие передние и средние ноги служат для схватывания добычи.

На гладких немного похож другой клоп-гребляк, который, однако, отличается меньшими размерами, тёмной окраской тела и манерой плавать спиной кверху, т. е. обычным способом. В отличие от гладких, гребляк питается водорослями и полуразрушенными растительными тканями. Эту пищу он собирает черпачками передних ног со дна и с поверхности водных растений.

Прямой противоположностью гладышу является другой клоп - водяной скорпион. В отличие от гладыша он избегает свободной воды, прячется среди водных растений в верхнем ярусе береговых водорослей близ поверхности воды. Он ведёт скрытый образ жизни: медленно ползает между веточками или неподвижно сидит в ожидании добычи. Кроме водяных клопов и пауков, к обитателям пруда относятся различные жуки и их личинки. Наиболее крупные из них - плавунец и водолюб. Личинки плавунцов очень агрессивны и нападают на всё живое, что находится поблизости от них. Взрослый жук -плавунец питается насекомыми, рачками, улитками, головастиками, лягушками, тритонами, рыбками, червями и другими обитателями водоема. Сам плавунец тоже становиться жертвой водоплавающих птиц и хищных рыб.

Наибольший интерес представляют рыбы, у которых хорошо выражены пищевые связи как с водными организмами, так и с животными, живущими вне воды, но нападающими на рыб. Например, рыбами питаются водяные ужи, чайки, зимородки, выдры.

Рыбья икра, молодь и мальки подвергаются нападению плавунцов и их личинок, гладышей и водных скорпионов, личинок стрекоз. С другой стороны, рыбы поедают падающих в воду сухопутных насекомых и даже охотятся на веснянок и подёнок в момент откладывания ими яиц в воду. В водоеме рыбы усиленно питаются планктонными организмами, а также личинками комаров и ручейников, моллюсками и червями. Много корма рыбы находят в прибрежных зарослях. В прибрежных участках проводят большую часть жизни рыбы, не очень требовательные к чистоте воды и содержанию в ней кислорода, например, плотва, линь, карась. Дальше от берега держатся ёрш, лещ, окунь, карп и щука.

Обитатели пруда

Беззубка Паук-серебрянка Водомерка

Клоп-гладыш Клоп-водяной скорпион Жук-плавунец

Жук-водолюб Водяной уж Лягушка

Жук-вертячка Стрекоза Прудовик

Ёрш Карась

Линь Лещ

Окунь Плотва

Ротан Щука

Биоиндикация прудов по видовому составу живых организмов

Название водоема Индикаторные таксоны Эколого-биологическая полноценность, класс качества воды, использование

1. Пруд центрального Моллюски-затворки, горошинки, личинки поденок, веснянок, Удовлетворительно чистая. Полноценная. Питьевое с очисткой, городского парка веслокрылок, ручейников, личинки стрекоз плосконожки и рекреационное, рыбоводство, орошение, техническое.

красотки.

2. Пруд завода ОАО Масса трубочника, мотыля, червеобразные пиявки при Грязные. Неблагополучные. Техническое.

«Русполимет» отсутствии плоских, крыски, масса мокрецов

3. Устимский пруд Роговая шаровка, прудовик обыкновенный, яйцевидный прудовик,Удовлетворительно чистая вода или слабо загрязнённая. Содержит горошина, беззубка, перловица, личинки подёнок, веснянок, небольшое количество органических загрязнителей. Кислорода веслокрылок, ручейников. достаточно.

Рекреационное, рыболовство, орошение, техническое.

4. Пруд по улице Кв. Народной Водяной ослик, олигохеты, трубочник, пиявки, прудовики, Загрязненная вода. Большое количество органических остатков.

стройки личинки комара – звонца (мотыль), личинки мошки «крыски», Орошение, техническое.

мокрецы.

Примечание: в холодное время года системы биологической индикации в гидробиологии вообще не могут быть применены. Поэтому данное исследование проводилось по результатам летних наблюдений.

Современное использование водоемов

Пруд центрального городского парка

• Рекреацинное использование (зона отдыха)

• Противопожарное назначение

Пруд завода ОАО «Русполимет»

• Использование в производственных целях – вода применяется в двух цехах завода (сортопрокатный и мартеновский) для охлаждения промышленных деталей.

В результате бесед с представителями ОАО «Русполимет» мы выяснили, что из-за сокращения производства администрация завода планирует уменьшение объема пруда в два раза.

Пруд по ул. Кв. Народной Стройки

• Используется как рекреационная зона

Пруд Устимский

• Используется для местного отдыха, купания, любительского рыболовства, а также служит в противопожарных целях (имеется пожарный пирс).

Массово-разъяснительная работа

Мы, учащиеся МОУ СОШ №1:

• Проводим исследовательскую деятельность, направленную на изучение экологической обстановки природной среды города Кулебаки и его окрестностей.

• Являемся участниками и призерами школьных, районных и областных олимпиад и конференций.

• Сотрудничаем с экологическим отделом администрации Кулебакского района, городским экологическим и детским юношеским центрами, принимаем участие в сезонных природоохранных мероприятиях в городе и районе.

• Постоянно пополняем знания об окружающей среде через ролевые игры, экологические сказки, конференции, семинары, КВНы, праздники, экскурсии на «Райводоканал».

В лаборатории «Райводоканала»

• Ежегодно организуем «неделю экологической безопасности», во время которой проводим конкурсы – выставки поделок из бытового мусора, конкурсы рисунков, лекции, беседы, викторины

• На уроках ИЗО и технологии учимся использовать бытовой мусор для изготовления красивых поделок.

• С целью профилактики заболеваний выпускаем бюллетени с рекомендациями по очистке воды в полевых условиях.

• Организуем просветительскую работу по формированию здорового образа жизни, знакомим учащихся школы с сезонными правилами по технике безопасности на водоемах.

Экологический бюллетень

Простейшие способы очистки воды из природных источников

I способ

1. Наполните колбу водой из природного источника.

2. Добавьте в нее 1/4 часть чайной ложки поваренной соли.

3. Размешайте воду в колбе до растворения соли.

4. Дайте воде постоять 2-3 минуты.

5. Профильтруйте раствор. Полученную воду можно использовать для приготовления пищи

II способ

1. Наполните колбу водой из природного источника.

2. Добавьте в колбу с водой одну каплю йодной настойки,

3. Размешайте воду.

4. Нагрейте воду до кипения и осторожно кипятите 5-6 минут. Йод испарится, и вода будет пригодна для питья.

III способ

1. Наполните колбу водой из природного источника.

2. Разотрите в ступке одну таблетку гидроперита.

3. Отвесьте на весах 0,002 грамма полученного порошка.

4. Перенесите порошок в колбу с водой и закройте ее пробкой. Дайте колбе постоять 2-3 минуты.

5. Откройте пробку, нагрейте воду до кипения. Наблюдайте выпадения хлопьевидного осадка коагулированных белков.

6. Отфильтруйте раствор. Фильтрат пригоден для питья.

IV способ

1. Наполните колбу водой из природного источника.

2. Отвесьте 1,5 грамма хвои одного из хвойных деревьев (ели, сосны) или молодой веточки можжевельника.

3. Перенесите хвою в колбу с водой.

4. Нагрейте воду до кипения и осторожно кипятите 2-3 минуты.

5. Добавьте в колбу шепотку ольховой (дубовой, ивовой или сосновой) коры и прокипятите еще 1 минуту. Наблюдайте появление бурового осадка на дне.

6. Остудите и профильтруйте раствор. Вода готова к употреблению.

Количества веществ, используемых для очистки воды, в расчете на одно ведро (10 литров)

Поваренная соль Йодная настойка Гидроперит , пергидроль Хвойные ветки

5 столовых ложек. 1 флакон (10 мл) кипятить 40-60 мин. 4-5 таблеток. Дать постоять накрытой 100-200 г.

Дать постоять 60-90 минут. 20-30 минут, Кипятить 30-40 минут.

Добавить несколько щепоток коры; еще кипятить 10-15 минут.

Чистой воды на Земле становится всё меньше и меньше. Над водой нависла угроза загрязнения.

В воде гибнет жизнь. Загнивающие воды отравляют воздух, становятся источниками тяжёлых заболеваний.

Воду надо беречь!

Это надо понять и запомнить каждому. Беречь воду – значит беречь жизнь, здоровье, красоту окружающей природы.

Проведённые нами исследования позволяют сделать следующие выводы:

• Состояние воды в двух водоёмах может быть оценено как экологически относительно благополучное (Пруд центрального городского парка, Устимский пруд).

• Выявлены различия по гидрофизическим и гидрохимическим показателям прудов. В воде пруда ОАО «Русполимет» обнаружено наличие свинца; вода должна использоваться только в технических целях.

• Исследован состав гидробионтов, который указывает на неблагополучное состояние прудов ОАО «Русполимет» и по ул. Кв. Народной стройки.

• Считаем, что водоохранные мероприятия в городе проводятся не в полной мере. В 2008 году были начаты работы по благоустройству и зарыблению Устимского пруда (запущена молодь карася и карпа). Остальные водоёмы нуждаются в дополнительных водоохранных мерах, поскольку их прибрежные территории замусориваются местными жителями.

• В преддверии Дня эколога администрацией города был утверждён состав специальной комиссии, которая провела мониторинг воды родников Кулебакского района. Считаем целесообразным провести подобные исследования всех водных объектов города.

• Результаты исследования были доведены до сведения экологического отдела администрации Кулебакского района. Учащиеся нашей школы готовы внести посильный вклад в улучшение экологической обстановки города.