Экологический проект

МИНПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина»

(Мининский университет)

Проект на тему: «Экологическое исследование озера в школьных условиях»

Выполнила: студентка 5 курса

Группы БЗ-17-1

Ермолаева Марина

2022г.

Содержание:

Введение

Вода имеет важное значение во всех природных процессах, совершающихся на Земле и играет большую роль в практической деятельности человека. Непрерывно совершающийся круговорот воды в природе обуславливает поступление воды на континент.

Вода растворяет и механически разрушает горные породы, осуществляет формирование облика земной поверхности.

Многообразие явлений и процессов, происходящих в гидросфере с далеко не всегда разумным и продуманным использованием воды, привело к обострения водной проблемы.

Это касается не только естественных водоемов, но и водоемов, созданных руками человека, т.е. искусственных водоемов или как их еще называют –прудов. Если естественные водоемы в первую очередь используются как источники питьевой воды, то пруды открывают возможность для ведения хозяйственной деятельности по разведении и ловле промысловых рыб, одновременно являясь и местами отдыха населения.

В своем проекте мы хотим обратить внимание на экологическое состояние водоема возле школы, виды его загрязнения и пути устранения.

Цель исследования: оценить качество воды в озере, расположенного возле школы, и сравнить его показатели в осенний и весенний периоды.

Задачи:

1.  Провести забор воды в осенний и весенний периоды из озера для исследования;
2. Изучить бактериологические показатели по биоиндикаторам данного водоема в осенний и весенний периоды;
3. Определить основные и доступные для исследования в имеющихся условиях показатели качества воды в озере;
4. Разработать методику проведения исследования по выбранным показателям качества воды;
5. Провести экспериментальную часть, обобщить полученные данные;
6. Сделать выводы.

Актуальность – тема данного проекта является актуальной не только для учащихся школы, но и для всех жителей. Мы, с учащимися школы, исследовали озеро и выявили проблему. Исторически он имел не только эстетическое значение для жителей, но и экологическое. В связи с разведением рыбы и спуском воды водоема, он потерял свой первозданный вид, уменьшился в размерах, большая часть заросла сорняками, прилегающая территория засорена высохшими деревьями и кустарниками, в оставшейся части водоема вода загрязнена. Всё это говорит о своевременности написания данной исследовательской работы, о её огромной значимости для жителей.

1. Материалы и методика.

Материалы: пластиковые бутылки, фильтры, лист белой бумаги, прозрачный мерный цилиндр, стеклянный сосуд, пробирки, индикаторная бумага, индикатор фенолфталеин, концентрированная азотная кислота, перекись водорода, раствор роданида калия.

1. Объект исследования – озеро.

Предмет исследования: экологическое состояние озера.

Сроки исследования: сентябрь-октябрь 2021г. и апрель-май 2021г.

2. Методика проведения исследований

Для проведения исследования отобрать пробы воды в осенний и весенний периоды. Пробы отбираются в пятилитровые пластиковые бутыли из-под питьевой воды. Эти емкости промыть десять раз испытуемой водой, после чего набрать «под горлышко», выдавливая весь оставшийся воздух, закрыть плотно крышкой, образец подписать.

1. Метод мониторинга водных объектов.

• Съемка озера.

После визуального обследования производится гидрографическая съемка озера. Съемка осуществляется с помощью буссоли или мензулы путем обхода или посредствам графических засечек. Съемку способом засечек целесообразно применять при вытянутой, сравнительной узкой форме озера. В этом случаи съемочный ход достаточно проложить только на одном берегу в виде незамкнутой магистрали, а противоположный берег снимает засечками. Определяется отметка уровня воды в озере относительно условного рейтера методом нивелирования. При ограниченности во времени можно применять глазомерную съемку.

• Температурный режим.

 Определяется в основном метеорологическими условиями. Но в различных частях водоема температурные условия неодинаковы, что определяется его размерами, глубиной и формой озерной котловины. Водный термометр погружается на глубину 10 сантиметров и выдерживается 3-5 минут. Для измерения температуры воды на различных глубинах используются глубоководный опрокидывающийся термометр. Глубоководный термометр в отличие от обычных, позволяет определить температуру глубинных слоев воды через любое время, после извлечение его на поверхность, так как температура воды на заданной глубине фиксируется опрокидыванием термометра. Опрокидывающийся термометр состоит из двух термометров: основного и вспомогательного, заключенных в стеклянную трубку, предохраняющую.

2. Органолептический метод исследования.

• Содержание взвешенных частиц – фильтрование.

Данный показатель качества воды определяется фильтрованием определенного объема воды и последующим высушиванием осадка на фильтре. Для анализа возьмем 200 мл воды. Фильтр перед работой взвесим. Отфильтруем воду. После фильтрования осадок с фильтром высушим до постоянной массы и взвесим.  

Содержание взвешенных частиц в испытуемой воде определяется по формуле (m1-m2) * 1000/V, мг/л.

Где m1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, мг;

m2 – масса бумажного фильтра до опыта, мг;

V – объем воды для анализа, л (мл).

•        Цвет (окраска) - сравнение на белом фоне.

Для определения цветности воды был взят стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набрали воду и на белом фоне бумаги определили цвет воды.

•        Прозрачность воды – измерение высоты столба воды, с использованием шрифта Снеллена.

Для определения прозрачности воды был использован прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который налили воду. Подложили под цилиндр расстояние 4 см от дна шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линии букв 0,5 мм и сливали воду до тех пор, пока сверху через слой воды не стал виден этот шрифт. Измерив высоту столба оставшейся воды линейкой, выразили степени прозрачности в см. Чем больше высота столба, тем выше степень прозрачности.  Не менее 30 см по шрифту Снеллена (СанПиН).

•        Запах – определяемый органолептическим методом исследования характера и интенсивности запаха воды при 20°С, с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха.

В пробирку с пробкой наливаем воду (2/3 объёма), закрываем её и сильно встряхиваем. Открываем и сразу отмечаем характер и интенсивность запаха. Согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, интенсивность запаха не должна превышать 2 баллов при 20о С.    

3. Метод химического анализа.

•        Водородный показатель (pH) – индикаторная бумага.

Водородный показатель характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде. В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ. Водородный показатель по СанПиН должен быть в пределах 6,5-8,5 (отклонения от фона не более +-1)

 pH в исследуемой воде оценивали с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая её окраску со шкалой.

• Определение карбонатной жесткости воды – индикатор.

Для определения карбонатной жесткости нальем в склянку 10 мм анализируемой воды и добавим 5-6 капель фенолфталеина. Возникновение розовой окраски говорит о наличии карбонат-ионов. Если окраска не появляется, то карбонат-ионы в пробе отсутствуют.

•        Обнаружение общего железа – перекись водорода и роданид калия.

Не должны превышать ПДК 0,3 мг/л  или ОДУ для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (кроме веществ природного происхождения, содержащихся в морской воде в количествах, превышающих нормативы)

Поместим в пробирку 10 мл исследуемой воды, прибавим одну каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора перекиси водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.

2. Результаты и обсуждения

В ходе исследований по полученным данным мы получили следующие результаты:

1. Содержание взвешенных частиц больше в воде, отобранной осенью, так, как в водоемах небольшого размера осенью концентрация минеральных взвешенных частиц увеличивается из-за большого влияния паводков и взмучивания.
2. Цвет и прозрачность в пробе осенней воды прозрачно-мутный, а в весенней-зеленовато-мутный, это может говорить о том, что весной наступает половодье и теплые дни - это идеальные условия для размножения простейших и водорослей.
3. Запах у обеих проб воды превышает нормы СанПиН, это может быть связано с застоем воды и плохой фильтрацией. Под воздействием этих факторов увеличивается количество илистых отложений, которые и издают запах.
4. Водородный показатель у обеих проб воды имеет отклонения от нормы не более чем на +- 1, это может говорить о том, что днем фотосинтез протекает более активно, чем дыхание животных и микроорганизмов в воде, поэтому концентрация углекислого газа снижается, и значение pH возрастает. Как только солнце опускается за горизонт, фотосинтез снижается и полностью останавливается. Так как ночью дыхательная активность сохраняется, pH начинает опускаться.
5. Карбонат-ионы присутствуют в обеих пробах воды. Источником этих ионов являются микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водоема, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.
6. Общее железо превышает норму и в осенней, и в весенней пробе воды. Повышенное содержание железа в воде-это причина развития железобактерий. Продукты жизнедеятельности железобактерий-канцерогены.

3.  Практические рекомендации

Полученные материалы и результаты можно использовать для проведения дальнейших исследований экологического состояния и качества озера.

Заключение

Таким образом, в ходе исследования мы пришли  к следующим выводам:

1. Загрязнение водоёмов пагубно влияет на здоровье человека, а также является поистине глобальной проблемой, игнорирование которой может привести к необратимым катастрофическим последствиям для нашей планеты.

2. Большинство загрязняющих веществ поступает в воды из антропогенных источников, причем разрушительна деятельность не только промышленных предприятий, но и каждого человека в отдельности.

3. Основными методами защиты вод на уровне индивидов являются воспитание экологического сознания и пропаганда экологически целесообразного поведения.

Список литературы:

1. ГОСТ 31942-2012 «Вода. Отбор проб для микробиологического анализа» от 3 декабря 2012 г.
2. Никишов А. И. Теория и методика обучения биологии - М.: КолосС, 2007. - 304 с.: ил. - (Учебники и учеб. Пособия для студентов высш. учеб. заведений).
3. МУК 4.2.1884-04 «Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов» от 3 марта 2004г.
4. Пономарева И. Н. Общая методика обучения биологии: Учебное пособие для студ. пед. вузов / И. Н. Пономарева, В. П. Соломин, Г. Д Сидельникова; Под ред. И. Н. Пономаревой. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. -272 с.
5. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», от 01 января 2001 г.
6. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования (утвержден приказом Минобрнауки России от 17 мая 2012 г. № 413).
7. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. Вода и жизнь на Земле./ Ю.В. Новиков, М.М. Сайфутдинов.-М: Наука, 1981
8. СанПиН 2.1.4.1074-01 Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды.
9. Д. В Новенко. География. Практические работы на местности 6-9 кл./ Д.В. Новенко-М:. Дрофа, .1997.
10. Экология.6-11 классы: внеклассные мероприятия, исследовательская деятельность учащихся/сост. И.П. Чередниченко.- Волгоград: Учитель, 2009.-134с.
11. География и астрономия. Универсальная энциклопедия школьника. - Минск :ГОО «Харвей», 1995
12. Журнал «География в школе»- №7.- 2002г.
13. ДобровольцеваН.В. Экологическое воспитание школьников. М.:Агропромиздат,1988. основы водного хозяйства. – Л. :Гидрометиздат. 1990.
14. Зависимость гидрохимического режима водоема от биотического и антропогенного воздействия // htt:/svireco.ru/10 htm. Нижиховский Р.А. Гидро-экологические.
15. Колесникова Д.Г., Кашина В.А., Жуков Ф.А. Содержание  растворенного кислорода в техногенных и природных озерах Амурской области // Ученые записки Благовещенского государственного педагогического университета. /Под общей редакцией проф. Баранова А.Ф. – Благовещенск, 1999. – Том 18. – Вып.1 Естественные науки.
16. Кузнецов С.И. Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность. – Л.:Гидрометиздат, 1988.
17. Методические материалы. Общие и суммарные показатели качества вод // http:ecolife.org.ua/data/tdata/td-4-3-9.php.  Алекин О.А. Основы гидрохимии. – Л.: Гидрометиздат, 1970.
18. Хендерсон-Селлерс Б.,  Маркленд Х.Р.  Умирающие озера: причины и контроль антропогенного эвтрофицирования. – Л.: Гидрометиздат. 1990.  Руководство по определению качества воды полевыми методами. Растворенный кислород // http://www.anchem/literature/books/nuraviev/.