Сравнение физико-химических показателей водоёмов окрестностей биостанции Экосистема

Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы! Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

Примечания: 1) нижеследующая работа (исследовательский проект) выполнена школьниками на основе собственных полевых исследований под руководством своего научного руководителя и размещена на сайте в оригинальном виде (обработка иллюстраций, техническая правка, верстка - А.С. Боголюбов); 2) автор сайта не несет ответственности за достоверность сведений, изложенных в работе; 3) данный проект является авторским и его перепечатка возможна только с указанием авторов и научных руководителей и активной гиперссылкой на наш сайт.

Реферат для итоговой аттестации по предмету экология в 9 классе:

Сравнение физико-химических показателей водоёмов
окрестностей биостанции "Экосистема"

Авторы: Горшков Александр, Козей Артём
(ученики 9 класса Центра образования №1678, Восточное Дегунино, г.Москва

Гидросфера — это водная оболочка Земли. К ней относят: поверхностные и подземные воды, прямо или косвенно обеспечивающие жизнедеятельность живых организмов, а также вода, выпадающая в виде осадков.

Вода занимает преобладающую часть биосферы. Из 510 млн. км² общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн. км² (71%). Океан — главный приемник и аккумулятор солнечной энергии, поскольку вода обладает высокой теплопроводностью.

Основными физическими свойствами водной среды являются ее плотность (в 800 раз выше плотности воздуха) и вязкость (выше воздушной в 55 раз). Кроме того, вода характеризуется подвижностью в пространстве, что способствует поддержанию относительной гомогенности физических и химических характеристик.

Водные объекты характеризуются температурной стратификацией, т.е. изменением температуры воды по глубине. Температурный режим имеет существенные суточные, сезонные, годовые колебания, но в целом динамика колебаний температуры воды меньше, чем воздуха. Световой режим воды под поверхностью определяется ее прозрачностью (мутностью).

От этих свойств зависит фотосинтез бактерий, фитопланктона, высших растений, а следовательно, и накопление органического вещества, которое возможно лишь в пределах эвфонической зоны, т.е. в том слое, где процессы синтеза преобладают над процессами дыхания.

Мутность и прозрачность зависят от содержания в воде взвешенных веществ органического и минерального происхождения.

Из наиболее значимых для живых организмов абиотических факторов в водных объектах следует отметить соленость воды — содержание в ней растворенных карбонатов, сульфатов, хлоридов. В пресных водах их мало, причем преобладают карбонаты (до 80%). В океанической воде преобладают хлориды и отчасти сульфаты. В морской воде растворены практически все элементы периодической системы, включая металлы.

Другая характеристика химических свойств воды связана с присутствием в ней растворенного кислорода и диоксида углерода. Особенно важен кислород, идущий на дыхание водных организмов.

В государственной системе мониторинга окружающей среды контроль качества природной и питьевой воды проводится более чем по 50-ти показателям. При выполнении своей исследовательской работы мы остановимся на наиболее простых физико-химических параметрах, которые позволяют сделать предварительный вывод о качестве воды и охарактеризовать чистоту водоёма

Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от концентрации ионов водорода (рН). Все обитатели воды — гидробионты приспособились к определенному уровню рН: одни предпочитают кислую, другие — щелочную, третьи — нейтральную среду. Изменение этих характеристик, прежде всего в результате промышленного воздействия, ведет к гибели гидробионтов или к замещению одних видов другими.

Изменения в видовой структуре биоценозов коррелирует с уровнем загрязнения воды. Высокая стенобионтность (требовательность к условиям существования) ряда видов, формирование сложных многокомпонентных систем, приуроченность к определённым субстратам, относительная малоподвижность позволяют использовать зообентос для регистрации антропогенного воздействия на водные экосистемы (исследование экологического состояния водоемов отражено в исследовательской работе Оценка экологического состояния реки Клязьма методом биоиндикации).

Научно-исследовательская работа по выбранной теме проходила в марте 2004 во время очередной нашей полевой практики на базе Московского полевого учебного Центра Ассоциации «Экосистема». "Экосистема" — это некоммерческая общественная организация, занимающаяся экологическим образованием школьников в масштабах Москвы, России и СНГ.

Учебный Центр расположен в ближайших окрестностях Москвы. Здесь преобладают старые хвойные и смешанные леса, есть болото, озеро и протекает река Клязьма. Основным принципом работы «Экосистемы» является «полевое» образование, т.е. ознакомление с природой и её изучение в природной обстановке. Зона санитарной охраны, в которой находится Центр, определяет режим максимальной заповедности окружающей территории, на которой не только богатое разнообразие растительности, но и обитают зайцы, белки, лисы, куницы, ласки и множество птиц.

Методика определения физико-химических показателей

Для определения брались пробы в верхнем течении реки Клязьма, в ручье Канальный, вытекающем из Акуловского гидротехнического узла, который поставляет питьевую воду в Москву, а также из ручья Овражий протекающего непосредственно по дну старой балки, заросшей черноольховым лесом:

Река Клязьма — одна из наиболее привлекательных рек Подмосковья, несмотря на то, что берега ее довольно плотно заселены, а воды еще не успели окончательно оправиться от сбрасывавшихся в нее ранее в большом количестве промышленных стоков. Пляжи и густые прибрежные дубравы, удобство сообщения, близость к Москве делают ее берега одним из излюбленных мест отдыха. Левый берег Клязьмы, как правило, высокий, холмистый, здесь лесов меньше; правый берег почти сплошь покрыт дубово-сосновыми лесами и на рассматриваемом участке малонаселен (Клязьма представляет собой естественную северную границу огромного лесного массива низменной Мещеры).

Для каждого водоема мы проводили три различных измерения:

Для каждого водоема мы проводили десять различных измерений (в работе были использованы реагенты стандартного набора «Aquamerck»):

Результаты наших измерений приведены в таблице 3.

Табл. 3. Физико-химические показатели изученных водоемов

Показатель	Река Клязьма	Ручей Канальный	Ручей Овражий
Прозрачность	Более 35 см.	15 см.	Более 40 см.
Температура °C	4,5°C	3,3°C	4,2°C
Цвет	Сероватый	Серовато-жёлтый	Светло-жёлтый
Кислотность (pH)	7.0	7 .2	7.2
Нитраты (NO₃)	3мг/л	5 мг/л	2 мг/л
Нитриты (NO₂)	0,05 мг/л	0,02 мг/л	0,03 мг/л
Жёсткость	Средней жёсткости	Средней жёсткости	Средней жёсткости
Анионы кислотных осадков	-	-	-
Ионы цинка	Незначительно	Выпадает слабый осадок	Выпадает осадок
Ионы железа (Fe²⁺)	-	-	-
Ионы железа (Fe³⁺)	-	-	-
Ионы ртути	-	-	-
Соли аммония	0,30 мг/л	0,2 мг/л	0,2 мг/л

Результаты работы показали, что температура воды зимой в крупных водоёмах близка к 4,5°C; в более мелком и быстром ручье Овражьем равна 4,2°C, а в ручье Канальном 3,3°C.

Нейтральная кислотность равная 7,0-7,5 была зафиксирована во всех водоёмах. Данная кислотная среда, близкая к нейтральной, благоприятна для жизни и развития большинства организмов.

Наибольшая прозрачность воды наблюдалась в ручье Овражьем (вода серовато-жёлтого цвета). Объясняется это, по-видимому, лучшей фильтрацией через грунт, что указывает на цветность воды.

В отношении нитратов можно сказать, что нитраты встречаются почти во всех видах вод. Большое количество нитратов указывает на загрязнение в прошлом фекальными водами. По содержанию нитратов можно судить о процессе нитрификации отходов. Источником нитритов могут быть нарушения при использовании минеральных удобрений.

Отсутствие ионов железа и ртути указывает на то что на данной территории нет промышленных загрязнений.

Проведено предварительное обследование реки Клязьмы и двух впадающих в нее ручьёв, включающие в себя описание физико-химических характеристик водоёмов. На основе полученных результатов дана краткая характеристика и предварительная оценка экологического состояния водоёмов. По проведенной нами работе ясно, что в марте 2004 года река Клязьма отличалась худшим качеством воды.

По-видимому, это связано с тем, что ручей Канальный и река Клязьма проходят вдоль сельскохозяйственных угодий и дачных посёлков. Вода, по мере продвижения по руслу, загрязняется стоками с полей, огородов и бытовыми стоками. Ручей же Овражий берёт начало в лесу и проходит по дну балки, минуя антропогенные зоны. Самый чистый и по физико-химической и биологической оценке является ручей Овражий.

Проведённая работа показала, что метод оценки физико-химических показателей, наряду с оценкой экологического состояния способом биоиндикации, может быть использован для оценки качеств воды. Два этих простейших метода дополняют друг друга.

Наши авторские методические материалы по водной экологии и гидробиологии:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по водной и околоводной флоре и фауне России:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Пресноводные беспозвоночные, Рыбы, Амфибии, Рептилии,
приложения-определители для смартфонов и планшетов на Андроиде: Водные беспозвоночные, Рыбы, Амфибии, Рептилии (их можно скачать в Google Play),
приложения-определители для iPhone и iPad: Рыбы, Амфибии (их можно загрузить в AppStore),
карманные полевые определители: Пресноводные рыбы, Обитатели водоемов, Растения болот, Растения пресных вод, пособие "Основы гидроботанических исследований",
цветные ламинированные определительные таблицы: Водоросли, Цветы водоемов и болот, Водные беспозвоночные, Пресноводные и проходные рыбы, Амфибии и рептилии,
определитель серии "Энциклопедия природы России": Насекомые.

Если у Вас есть детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевых исследованиях (исследованиях в природе) и уже набранные на компьютере (в электронном виде) - пишите нам, мы обсудим возможность и варианты их размещения на нашем сайте!

Список детских исследовательских (проектных) работ,
размещенных на нашем сайте (по тематикам):
(см. также детские исследовательские работы и проекты, опубликованные в журнале "Исследовательская работа школьников", а также работы, выполненные в биологическом кружке ВООП)

Ландшафтоведение:
Сравнительное исследование геологических обнажений в Московской и Тверской областях
Анализ почвенного покрова прибрежной зоны озера Б. Лебединое

Микология и Ботаника:
Некоторые особенности древесных грибов в окрестностях биостанции
Грибы национального парка «Чаваш Вармане»

Сравнение видового состава водных и околоводных растений разных водоемов биостанции «Экосистема»
Смены растительности при зарастании заброшенных полей
Луговые сукцессии
Изучение сукцессий на вырубках
Фитоиндикация широколиственного и смешанного леса
Фитоиндикация сосновых лесов
Изучение растительных сообществ и энтомофауны луговых биоценозов
Изучение биоповреждений в лесах окрестностей озера Чанграш
Биоповреждения листьев березы бородавчатой
Оценка жизненного состояния соснового подроста
Зеленые растения под снегом
Проверка достоверности данных о растениях-часах
Экономическая целесообразность сбора лекарственных растений
Изучение лекарственных растений пойменного луга и леса
Выявление наличия сырьевых ресурсов лекарственных растений в окрестностях села Новокладовое
Исследовательский проект «Травы у нас под ногами»
Исследовательский проект Экологическая тропа «Тайны древесных растений»
Рисованный определитель цветущих дикорастущих растений сосновых лесов
Растения красной книги Чувашской республики в окрестностях биостанции
Краснокнижные растения Чувашской республики в окрестностях биостанции

Зоология беспозвоночных:
Видовой состав моллюсков пойменных озер и водоемов Засурья
Фаунистический состав пресноводных моллюсков озер нижнего Присурья
Зимнее население водных беспозвоночных реки Клязьма

Некоторые особенности жизни пауков окрестностей озера Чанграш

Изучение численности и распределения короеда-типографа в еловых лесах Подмосковья
Видовое разнообразие и некоторые аспекты биологии муравьев на пойменных лугах
Изучение внегнездовой жизнедеятельности рыжих лесных муравьев Formica rufa
Изучение фауны жесткокрылых тамнобионтов и хортобионтов
Изучение дневных чешуекрылых в окрестностях оз. М.Лебединое
Изучение фауны дневных чешуекрылых
Некоторые аспекты биологии ночных беспозвоночных
Изучение растительных сообществ и энтомофауны луговых биоценозов
Сравнение почвенной микро- и мезофауны различных биотопов биостанции «Экосистема»

Зоология позвоночных:
Морфометрия карася в озерах Заволжья
Некоторые морфологические особенности рыб озер нижнего Присурья

Некоторые аспекты биологии прудовой лягушки Rana lessonae
Некоторые особенности экологии травяной лягушки (Rana temporaria)

Некоторые фенетические особенности амфибий
К вопросу о морфологии ужа обыкновенного Natrix natrix
Сравнительная морфология прыткой ящерицы Lacerta agilis
Видовое разнообразие ящериц в окрестностях п.Дивный Красноярского края

Выкармливание птенцов большими пестрыми дятлами (Dendrocopos major)
Некоторые особенности перемещения птиц в районе озера Чанграш
Изучение гнездовой жизни садовой камышевки
Стациальное распределение, миграции и поведение куликов в нижнем Присурье
Видовой состав и численность птиц прибрежной зоны оз. М.Лебединое
Птицы береговых ландшафтов реки Клязьма и смешанного леса
Некоторые особенности гнездования ласточки деревенской в окрестностях села Малета

Образ жизни бобра в окрестных водоемах п.Дивный Красноярского края
Изучение численности и суточной активности рукокрылых
Рукокрылые окрестностей биостанции в Чувашском Заволжье

Водная экология:
Морфометрия озер Чувашского Заволжья
Флора и ценотическая характеристика озёр Б. и М. Лебединое.
Современное состояние экосистем некоторых озёр Чувашского Заволжья
Макрогидробионты озер нижнего Присурья
Комплексное исследование озера Домашнее в Барабинской лесостепи

Сравнительная характеристика макрозообентоса озер различного происхождения
Морфометрия карася в озерах Заволжья

Видовая структура фауны беспозвоночных ручья «Канальный»
Зимнее население водных беспозвоночных реки Клязьма
Сравнительное изучение фауны беспозвоночных ручья Овражного от истоков до устья
Фауна беспозвоночных животных временных водоёмов окрестностей биостанции «Экосистема»
Сравнение экологических ниш водных беспозвоночных
Оценка экологического состояния реки Клязьма методом биоиндикации
Определение экологического состояния реки Клязьма по разным методикам
Cравнение сапробности р.Клязьма и руч.Овражьего тремя методиками биоиндикации
Сравнение физико-химических показателей водоёмов окрестностей биостанции «Экосистема»
Местные родники как объекты экологического туризма
Мониторинг водных ресурсов Хлебниковского поселения
Мониторинг качества питьевой воды в Машиностроительном лицее № 8 г.Ижевска

Экологический мониторинг и биоиндикация:
Использование простейших методов биоиндикации в изучении загрязнений воздушной среды
Комплексная оценка экологического состояния микрорайона школы №106 г. Москвы
Оценка экологического состояния окружающей среды методом лихеноиндикации
Фитоиндикация широколиственного и смешанного леса
Фитоиндикация сосновых лесов
Изучение биоповреждений в лесах окрестностей озера Чанграш
Биоповреждения листьев березы бородавчатой
Оценка жизненного состояния соснового подроста
Мониторинг водных ресурсов Хлебниковского поселения
Мониторинг качества питьевой воды в Машиностроительном лицее № 8 г.Ижевска
Особо охраняемые природные территории Урала
Оценка экологического состояния реки Клязьма методом биоиндикации
Cравнение сапробности р.Клязьма и руч.Овражьего тремя методиками биоиндикации
Определение экологического состояния реки Клязьма по разным методикам

Экологические проблемы и охрана природы:
Утилизация мусора: проблема настоящего или будущего
Местные родники как объекты экологического туризма
Экологические проблемы заказника «Соленое озеро»
Комплексное исследование озера Домашнее в Барабинской лесостепи
Экономическая целесообразность сбора лекарственных растений
Исследовательский проект «Травы у нас под ногами»
Исследовательский проект Экологическая тропа «Тайны древесных растений»
Разработка экологических троп на территории НП «Чаваш Вармане»
Растения красной книги Чувашской республики в окрестностях биостанции
Краснокнижные растения Чувашской республики в окрестностях биостанции

Иное (прочее, другое):
Проверка неинструментальных методов определения сторон света
Проверка достоверности данных о растениях-часах
Изучение лекарственных растений пойменного луга и леса
Выявление наличия сырьевых ресурсов лекарственных растений в окрестностях села Новокладовое
Экономическая целесообразность сбора лекарственных растений

(см. также детские исследовательские работы и проекты, опубликованные в журнале "Исследовательская работа школьников", а также работы, выполненные в биологическом кружке ВООП)

Кроме детских исследовательских (проектных) работ на нашем сайте Вы также можете ознакомиться с различными методическими материалами, "облегчающими жизнь" педагога - организатора исследовательской работы школьников в природе, а также самих учащихся - юных исследователей природы. Речь идет о методических пособиях и определителях объектов природы России. В нижеследующем списке приведены ссылки на страницы с описаниями выпущенных нами методических материалов по исследованиям в природе.