Наукова робота. Моніторинг впливу побутової діяльності людини на ділянку Кресівського водосховища

Роботу виконав:
Федоренко Назар Валерійович
учень 9 класу
Криворізької загальноосвітньої школи № 121

Науковий керівник:
Брестель Ольга Володимирівна,
вчителька біології
Криворізької загальноосвітньої школи № 121,
лауреатка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „Біологія”

ВСТУП

Перші людські цивілізації, які пам’ятає історія людства, з’явилися у долинах великих річок аравійського Міжріччя – Тигру і Євфрату, Африканського Нілу, китайських Янцзи і Хуанхе та індійських Інгу і Гангу. Тут розвивались рільництво, скотарство, ремесла, торгівля, мистецтво й наука. Тут створювалися пам’ятки тієї епохи, що й досі вражають своєю величчю. Джерелом багатства і процвітання великих царств Шумера, Вавилона, Ассирії, Давніх Єгипту, Індії та Китаю була вода, якою зрошували поля, поїли худобу сплавляли ліс; на якій будували флот, у якій ловили рибу та яку використовували для потреб міста.

У давні часи, коли земля ще не була повністю заселена людьми, річки та інші водойми мали велике значення під час вибору місць для стоянок родоплемінних общин, закладання міст і розташування держав. Вода була справжнім скарбом, бо дарувала життя: у ній водилась риба, біля води завжди купчилось багато птахів та звірів. Вона була чистою, тому пили просто з річки чи озера. Так було колись.

Тепер важко собі уявити людину яка п’є воду з річки. Всі знають, що вода в ній забруднена і може стати джерелом не життя і здоров’я, а хвороб і навіть смерті. Річки міліють, у них вже не так багато риби, та й дичини значно поменшало. І все це сталося за кілька століть нерозумної діяльності людини на планеті. Зло, завдане природі, обернулося злом проти самих нас.

В умовах зростання забруднення навколишнього середовища, зменшення видового складу рослинного і тваринного світу, актуальним стало з’ясування стану збереженості природних та штучно створених водойм в межах промислових регіонів та великих міст. Тому ідеєю даного дослідження стало: зосередження уваги мешканців селища Соколовка і мікрорайону Зарічний на екологічному стані ділянки Кресівського водосховища, яка для мешканців прилеглих мікрорайонів, є чи не єдиною зоною відпочинку, та необхідності дбайливого використання вод річки Саксагань з прилеглою до неї зоною відпочинку.

Гіпотеза: ділянка Кресівського водосховища в межах селища Соколовка та мікрорайону Зарічний навантажена господарською діяльностью людини. Дослідження її стану, джерел забруднення та їх наслідків сприятиме зменшенню, запобіганню та ліквідації негативного впливу людини, збереженню природних ресурсів.

Мета: показати вплив антропогенного чинника на екологічні параметри водних екосистем (на прикладі Кресівського водосховища), та акцентувати увагу мешканців прилеглих мікрорайонів на необхідності дбайливого ставлення до данного водного об’єкта.

Об’єкт дослідження: ділянка Кресівського водосховища в межах селища Соколовка та мікрорайону Зарічний.

Предмет дослідження: процес впливу побутової діяльності людини на прибережну ділянку водосховища та його наслідки.

Завдання:

  1. Розкрити стан проблеми екологічних забруднень водойм у світовій практиці.
  2. Зробити короткий історичний нарис з приводу будівництва та експлуатації Кресівського водосховища
  3. З’ясувати стан забрудненості водойми та його види.
  4. Розкрити шкідливі наслідки господарської діяльності на прибережну смугу ділянки водосховища.
  5. Привернути увагу громадськості до проблеми забруднення водних об’єктів, їх причини та наслідки.

Часові рамки дослідження: три роки (2016 – 2018).

РОЗДІЛ 1. Екологічні проблеми водних екосистем

Діяльність людини по-різному впливає на водний простір та живі організми, які живуть у ньому. Іноді це призводить до повного винищення окремих видів тварин та рослин, а іноді до знищення всієї водної екосистеми. До таких наслідків може призвести вирубання дерев і кущів на берегах річок, будування гребель, гідроелектростанцій, каналів, зливання стічних вод і скидання у воду сміття тощо.

Забруднення – це небажана зміна фізичних, хімічних або біологічних характеристик нашого повітря, землі та води, яка може зараз або в майбутньому негативно впливати на життя людини, потрібних їй тварин, рослин, на різного роду виробничі процеси, умови життя й культурні здобутки, виснажувати і псувати сировинні ресурси. Забруднювачі – це рештки того, що ми виробляємо, використовуємо і викидаємо геть. Із ростом населення та людської діяльності на планеті зростає і забруднення. Можна виділити два типа забруднення.

До першого належать стійкі забруднення – отрути та такі речовини, як алюмінієві банки, солі Меркурію, фенольні сполуки, які у природному середовищі зовсім не розкладаються або розкладаються дуже повільно. Такі забруднювачі не тільки скупчуються, але часто і «біологічно посилюються» в міру проходження в біохімічних циклах та по ланцюгах живлення. Крім того вони можуть утворювати інші отруйні речовини, сполучаючись із певними речовинами навколишнього середовища. Єдиним способом «очищення» від таких забруднювачів є вилучення їх із системи життєзабезпечення навколишнього середовища, що пов’язане з великими викидами.

Очевидним розумним рішенням у цій ситуації є заборона викидів у середовище таких речовин (або хоча б контроль за критичним рівнем) чи навіть повне припинення їх виробництва.

Другий тип – це забруднювачі, які піддаються розкладу, наприклад, побутові стічні води, які легко розкладаються природним способом або на міських очисних спорудах, де природні процеси розпаду та відновлення посилюються. Іншими словами, до цієї категорії належать речовини, для яких існують природні механізми переробки. Проблеми із забруднювачами цього типу виникають тоді, коли їхнє надходження в навколишнє середовище перевищує його здатність розкладати та розсіювати. Сучасні труднощі з переробкою стічних вод обумовлені значною мірою тим, що міста ростуть значно швидше, ніж очисні споруди. На відміну від проблеми забруднення токсичними стійкими речовинами проблему очищення від забруднень, які піддаються розкладанню, можна технічно розв’язати шляхом поєднання механічної і біологічної обробки в напівприродних зонах переробки відходів.

Забруднення річкової води є гострою проблемою нашої країни, бо веде до скорочення цього цінного ресурсу, а також може стати причиною погіршення стану здоров’я населення .

Забруднення води відбувається через викид у неї :

  • нафтопродуктів;
  • різних отрутохімікатів;
  • радіоактивних речовин;
  • побутового сміття (механічне забруднення);
  • стічних вод (органічне забруднення );
  • теплих або термальних вод ( термальне забруднення).

Головними джерелами забруднення річкової води є:

  • промисловість;
  • інтенсивне сільське господарство (рільництво);
  • тваринництво;
  • населені пункти і транспортні шляхи.

Джерела забруднення річкової води також можуть бути:

  • точкові;
  • лінійні;
  • загальні, суцільні.[1]

РОЗДІЛ 2. Геоекологічна характеристика Кресівського водосховища

Цінним водним об’єктом нашої місцевості є річка Саксагань та Кресівське водосховище.

2.1. Історичні відомості про створення Кресівського водосховища

Кресівське водосховище закладене на початку 30-х років у зв’язку з будівництвом електростанції і розташоване в басейні р. Саксагань у середньому її каскаді. Обсяг 10,2 млн.куб.м. Площа 2,1 кв.км. Воно регулює поверхневі стоки з метою захисту залізорудних розробок. [2]

Ще декілька років тому це були мальовничі береги з чистою проточною водою в якій водились різні види риб, навесні зліталися птахи на гніздування, влітку її береги були найкращим місцем відпочинку мешканців мікрорайону Зарічний.

2.2. Рослинність досліджуваної ділянки

На привододілах цього регіону характерними видами є такі види рослин: костриця валіська (Festuca valesiaca Gaud.), тонконіг вузьколистий (Poa angustifolia L.). Із бобових зустрічається люцерна румунська (Medicago romanica Prod.), конюшина альпійська (T. alpestre L.), буркун білий (Melilotus albus Desr.) Із різнотрав’я переважають молочай степовий (Euphorbia stepposa Zoz.), підмаренник руський (Galium ruthenicum L.), смілка зеленувата (Silene coringiifolia Andrz.), чабрець Маршалів (Thymus marashalianus Willd.) і двовидний (T. dimorphus Klok. et Shost.), гадючник звичайний (Filipendula vulgaris Moench.)

На схилах зі змитими грунтами характерними є такі види:тонконіг бульбистий (P. bulbosa L.), шавлія поникла (Salvia nutans L.), бородач звичайний (Botryochloa ischaemum (L.) Keng.), зміївка болгарська (Cleistogenes bulgarica (Bornm). Keng), деревій благородний (Achillea nobilis L.), котяча м’ята дрібноквіткова (Nepeta parviflora Bieb.), молочай степовий (E.stepposa Zoz), сухоребрик мінливий (Sisymbrium polymorphum (Murr.) Roth.), полин австрійський (Artemisia austriaca Jacd.),пирій повзучий (Elytrigia repens (L.) Nevski).

На більш зволожених ділянках формуються луки високого рівня на чорноземно-лучних грунтах з участю пирію повзучого, тонконогу лучного (Poa pratensis L.), китника лучного (Alopecurus pratensis L.), конюшини повзучої (Trifolium repens L.), пижмо звичайного (Tanacetum vulgare L.), різних видів осок.

До низьких заплав та берегів водоймищ тяжіють заболочені луки з лучно-болотними грунтами. Для них характерні осоки пухирчаста, лисяча, гостра (Carex vesicaria L., C. vulpina L., C. acuta L.) Біля води росте очерет південний (Phragmites australis (Cav.) Trin ex Steud.), рогіз вузьколистий (Typha angustifolia L.), прибережниця берегова (Aeluropus littoralis (Gouan) Parl.), череда трироздільна (Bidens tripartita) та ін.

Із вищих рослин-гідрофітів найчастіше зустрічаються ряска триборозенчаста (Lemna trisulca L.), рдесник пронизанолистий (Potamogeton perfoliatus L.), частуха подорожникова (Alisma plantago-aquatica L.), кушир темно-зелений (Ceratophyllum demersum L.). Влітку інтенсивно розвиваються синьо-зелені водорості.

Деревні форми представлені: Верба плакуча ( Salix babylonica ) та Тополя біла (Populus alba L. ) та Тополя чорна (Populus negra ) [3]

2.3. Фауністичний комплекс екосистем Кресівського водосховища

Значну частку фауни складають тварини культурних ландшафтів. З іншої сторони, зміни природних ландшафтів позначились на збідненні степового комплексу та зникненні цілого ряду видів. Найчисельнішою та найбільшою за видовим багатством є група безхребетних тварин. Серед комах значну групу складають твердокрилі, лускокрилі, перетинчастокрилі, рівнокрилі. Найбільш типовими представниками фауни безхребетних є кільчастий шовкопряд (Malacosoma neustria L.), златоочка (Chrysopa perla L.), блошак (Psylla mall L.), хрущ (Melolontha hippocastani F.), клоп-черепашка (Eurygaster integriceps Put.), звичайна оса (Vespa vulgaris L.), та інші. Зрідка можна зустріти дибку степову (Saga pedo Pal.), на вологих ділянках – красуню-діву (Сalopteryx virgo L.), жука-оленя (Lucanus cervus L.).

Одна з найголовніших причин рідкісності більшості видів комах полягає в застосуванні пестицидів, розорюванні цілинних ділянок, зрошуванні земель, надмірному випасанні худоби, вирубках старих садів.

Зарегулювання стоку річки Саксагань привело до переформування екологічних комплексів риб. Фауна збагачена інтродукованими видами: білий амур (Ctenopharyngodon idella Valenciennes ), сріблястий карась (Carassius auratus gibellio Bloch), білий товстолобик (Hypophthalmichthys molitrix Valenciennes).

плітка (Rutilus rutilus L.), лящ (Abramis brama L.), карась золотистий (Carassius carassius L.), короп (Cyprinus carpio L.), окунь звичайний (Perca fluviatilis L.), судак звичайний (Lucioperca lucioperca L.), щука (Esox lucius L.),
сом звичайний (Silurus glanis L.), краснопірка (Scardinius erythropthalmus L.), верховодка (Alburnus alburnus L.), в’юн (Misgurnus fossilis L.), йорш звичайний (Gymnocephalus cernua L.).

Серед земноводних чисельними і широко поширеними є ставкова жаба (Rana esculenta L.), зелена ропуха (Bufo viridis Laurenti). Рідкісною стала звичайна, або сіра ропуха (Bufo bufo L.).

З плазунів типовими є прудка ящірка (Lacerta agilis L.), звичайний вуж (Natrix natrix L.), водяний вуж (Natrix tesselata Laurenti). В невеликій кількості трапляється черепаха болотяна (Emys orbicularis L.). Всі вище вказані види занесені до списку видів включених в друге видання Червоної книги України.

Фауна птахів дуже багата. Серед широкопоширених видів є крижень (Anas platyrhynchos L.), червоноголова чернь (Aythya ferina L.), водяна курочка (Gallinula chloropus L.), лиска (Fulica atra L.), чайка (Vanellus vanellus L), здичавіла форма сизого голуба (Columba Livia f. dom.L.), кільчаста горлиця (Streptopelia decaocto Frivald.). Зустрічається сіра чапля (Ardea cinerea L.), бугайчик (Ixobrychus minutus L.), малий яструб ( Accipiter nisus L.), звичайний канюк (Buteo buteo L.), звичайний мартин (Larus ridibundus L.), річковий крячок ( Sterna hirundo L.), хатній сич (Athene noctua Scop.), вухата сова (Asio otus L.), звичайна бджолоїдка (Merops apiaster L.), великий строкатий дятел (Dendrocopos major L.), Серед представників ряду горобцеподібних це широко поширені по всій сільська ластівка (Hirundo rustica L.), міська ластівка (Delichon urbica L.), східний соловейко (Luscinia luscinia L.), звичайна камінка (Oenanthe oenanthe L), велика очеретянка (Acrocephalus arundinaceus L.), сіра мухоловка (Muscicapa striata Pall.), велика синиця (Parus major L.), хатній горобець (Passer domesticus L.), польовий горобець (Passer montanus L.), шпак (Sturnus vulgaris L.), сойка (Garrulus glandarius L.), сорока (Pica pica L.), грак (Corvus frugilegus L.), сіра ворона (Corvus cornix L.).

Фауна ссавців представлена такими видами: ондатра (Ondatra zibethica L), руда вечірниця (Nyctalus noctula Schreber), пізній кажан (Vespertilio serotinus L.), хатня миша (Mus musculus L.), сірий пацюк (Rattus norvegicus Berkenhout), звичайна полівка (Microtus arvalis Pall.). [4]

2.4. Джерела забруднення та їх наслідки

Одним з головних джерел точкового забруднення води у річках є сміттєзвалища, розташовані по берегах чи поблизу русла. Кожне таке звалище відходів різного роду є «бомбою з годинниковим механізмом», яка може вибухнути в буд’який момент. На таких звалищах, де змішуються різні речовини, внаслідок хімічних реакцій можуть виникати дуже небезпечні отруйні сполуки, які зрештою потрапляють до поверхневих та підземних вод, просочуючись у грунт або стікаючи разом з водою в річки та струмочки в період дощів та паводків.

Такі сміттєзвалища були виявлені нами під час обстеження (15 вересня 2016 р.) ділянки берега Кресівського водосховища довжиною 500м. На цій території мешканцями приватних будинків, на відстані 10м. від паркану, було створено 6 стихійних смітників, що складаються з сухих гілок, листя та побутового сміття.

Береги двох невеликих, вільних від очерету ділянок, що слугують місцем відпочинку вкриті скляним, жерстяним та пластиковим сміттям, що залишили відпочиваючі. «Додаток А». Ці сміттєзвалища є небезпечними джерелами хімічного забруднення води, тому їхнє створення, особливо поблизу водойм, неприпустиме.

Близьке розташування житлових будинків призводить до порушення цілісної структури грунту. Ерозійні грунти змиваються дощами та паводками у річку й замулюють дно змінюючи кут нахилу та напрямок русла. На дослідженій території берега була виявлена ділянка засипана грунтом, з переважанням глини, вилученим при будівництві. «Додаток Б»

Наступним джерелом точкового забруднення річок є стоки. Через каналізаційні стоки та очисні споруди в річку потрапляють продукти життєдіяльності міст і сіл. У таких стоках спостерігається підвищена концентрація сполук азоту – нітритів, нітратів, амонію та фосфору – фосфатів .

Часто джерелом забруднення води фосфатами є також синтетичні миючі засоби (СМЗ), наприклад деякі пральні порошки, які теж потрапляють у річку через каналізації. Надмірна кількість азоту і фосфору у воді сприяє швидкому розвитку окремих водних організмів, зокрема синьо-зелених та зелених водоростей, що призводить до «цвітіння води». За буйним ростом йде відмирання, а потім гниття. Усі ці процеси (ріст, розмноження, гниття) потребують великої кількості кисню, отже, у середовищі створюється ситуація його дефіциту.

Небезпеку для Кресівського водосховища становить близькість приватного сектору селища «Соколовка» та м-ну Зарічний. Особливу небезпеку становлять приватні будинки, що розташовані на відстані 25 м. від смуги води.

Під час наступного обстеження (14 січня 2017 р.) на поверхні водоймища була визначена ділянка біля моста, яка не замерзла внаслідок потрапляння до водосховища стічних вод невизначеного походження. «Додаток В»

Це може бути причиною розростання очерету, який за останні роки майже не залишив вільної прибережної смуги на березі водосховища, та причиною прискореного «зацвітання» води. Останнім часом цей процес розпочинається в кінці травня – на початку червня, що майже на місяць раніше в порівнянні з минулими роками.

Разом з водами каналізації у річку потрапляють фекальні стоки, гельмінти, різноманітні бактерії, частка з яких є хвороботворними і вкрай небезпечними (кишкова паличка, збудники кишкового тифу, збудники червоного тифу, дизентерії, холери тощо). Каналізація є джерелом органічного та бактеріологічного забруднення водного простору.

Первинний аналіз води проводиться органолептичним методом. Характеристики води визначаються за допомогою органів зору (прозорість, кольоровість) і нюху (запах). Незадовільні органолептичні характеристики побічно свідчать про забруднення води.

Температура води – важливий фактор, що впливає на фізичні, хімічні, біохімічні і біологічні процеси, що відбуваються у водоймі. Від їх інтенсивності залежить кисневий режим, процеси самоочищення і т. д. Дані по температурі води необхідні для обчислення ступеня насичення води киснем, лужність, стан карбонатно-кальцієвої системи. Для контролю теплового забруднення виміри варто проводити в декількох пунктах, що знаходяться один від одного на кілька сотень метрів. Предметом особливої уваги повинні бути струмки, що впадають у водойми, ріки і стічні канави. Наявність різниці температур у кілька градусів може свідчити про теплове забруднення водойми.

Метод для визначення запаху води заснований на органолептичному визначенні інтенсивності запаху при температурі 20 і 60 0С.

Запах води викликають летучі речовини, що пахнуть і надходять до неї в результаті процесів життєдіяльності водних організмів, при біохімічному травленні органічних речовин в аеробних і анаеробних умовах, при хімічній взаємодії компонентів, що містяться у водоймах, а також зі стічними водами підприємств.

Прозорість і кольоровість вод обумовлена головним чином присутністю гумусових речовин і сполук тривалентного заліза. Інтенсивне фарбування води можуть створювати стічні води підприємств. [5-8]

З Кресівського водосховища та джерела забруднення були відібрані проби води «Додаток Г» і проведений органолептичний аналіз фізичних параметрів води: температура, запах, прозорість і кольоровість та визначений рівень рH за допомогою рН-метра «Додаток Д».

Для порівняння характеристик та визначення походження стоку проби відбирались в різні дні тижня та різний час доби.

Визначення фізичних та хімічних параметрів води.

Таблиця 2.4.1

№ проби

Температура,°C

колір

pH

Запах

Характеристика

Оцінка інтенсивності

Характер

Природного походження

Штучного походження

1 (сток)

+16

Зеленувато-коричнювата

7,78

Легко відчувається і викликає неприємне враження

Помітний

Гнильний

2 (сток-ріка)

+13

Зеленувато-коричнювата

7,93

Запах відразу не відчувається

Помітний

Гнильний

3

(ріка)

200м від стоку

+10

Зеленувата

6,86

Запах відразу не відчувається

Дуже слабкий

Трав’янисто-торфяний

4(вода з крану)

+11

Немає

7,52

Запах не відчувається

Непомітний

(Визначення було здійснено 27 жовтня (вівторок), 14:00, при температурі повітря +70С)

Таблиця 2.4.2

№ проби

Температура,°C

колір

pH

Запах

Характеристика

Оцінка інтенсивності

Характер

Природного походження

Штучного походження

1 (сток)

+15

Зеленувато-коричнювата

7,93

Легко відчувається і викликає неприємне враження

Помітний

Гнильний

2 (сток-ріка)

+12

Зеленувато-коричнювата

7,94

Запах відразу не відчувається

Помітний

Гнильний

3

(ріка)

200м від стоку

+8

Зеленувата

6,86

Запах відразу не відчувається

Дуже слабкий

Трав’янисто-торфяний

4(вода з крану)

+11

Немає

7,52

Запах не відчувається

Непомітний

(Визначення було здійснено 29 жовтня (четвер), 19:00, при температурі повітря +50С)

Таблиця 2.4.3

№ проби

Температура,°C

колір

pH

Запах

Характеристика

Оцінка інтенсивності

Характер

Природного походження

Штучного походження

1 (сток)

+15

Зеленувато-коричнювата

7,95

Легко відчувається і викликає неприємне враження

Помітний

Гнильний

2 (сток-ріка)

+11

Зеленувато-коричнювата

7,94

Запах відразу не відчувається

Помітний

Гнильний

3

(ріка)

200м від стоку

+7

Зеленувата

6,88

Запах відразу не відчувається

Дуже слабкий

Трав’янисто-торфяний

4(вода з крану)

+11

Немає

7,51

Запах не відчувається

Непомітний

(Визначення було здійснено 31 жовтня (субота), 10:00, при температурі повітря +50С)

Порівняння фізичних та хімічних показників води на різних пробних ділянках свідчить про наявність постійного джерела забруднення Кресівського водосховища стічними водами.

Підвищена температура води в пробах №1 та №2 а також підвищений рівень рН, який змінюється в залежності від дня тижня та часу доби дає можливість припустити, що стоки спричинені порушенням цілісності система водовідведення прилеглих будинків мікрорайону Зарічний та забруднені миючими засобами, які й підвищують показник рН. Найвищій показник рН виявився на ділянці №2 (місце де сток впадає в водосховище), це свідчить про накопичення забруднюючих речовин біля берега.

Ми наголошуємо на необхідності прийняття відповідних дій по усуненню данного джерела забруднення.

2.5. Визначення стану атмосферного повітря в межах рекреаційної ділянки Кресівського водосховища методом ліхеноіндикації.

Типовими джерелами лінійного забруднення водойм є транспортні шляхи: автотраси та залізничні магістралі, які проходять уздовж річок. Вихлопні гази автомобілів містять важкі метали. Також на придорожній пил осідає, крім свинцю, бензопірен – речовина, яка є причиною ракових захворювань; часом на асфальт стікають масла та бензин. Усе це з дощами та талими водами потрапляє у річку.

Відомо, що вимірювання фізичних і хімічних параметрів забруднення природного середовища більш трудомістке в порівнянні з методами біоіндикації. Однією з найбільш чутливих груп організмів щодо забруднення довкілля є лишайники. Дослідники вважають, що метод ліхеноіндикації досить точний, більш чутливий, економічніше будь-якого фізико-хімічного методу.

Метод ліхеноіндикації заснований на особливостях водного живлення лишайників: процес поглинання вологи сланню лишайника з повітря є пасивним; при цьому волога доступна у любому вигляді – снігу, дощу, роси, туману і поглинається сланню починаючи від 50% вологості повітря. Зрозуміло, що при пасивному поглинанні вологи до слані потрапляють усі забруднюючі речовини, які містяться в атмосферному повітрі.

На відміну від природних ландшафтів в умовах міста на лишайники впливає особливий комплекс факторів: освітленість, вміст оксидів азоту, сполук фтору. Однак найбільш негативний вплив на лишайники має діоксид сірки (SO2). Встановлено, що вже при концентрації SO2 у повітрі 0,08-0,10 мг/м3 починається дія на багато видів природної ліхенофлори. При концентрації SO2 у повітрі більше 0,3 мг/м3 лишайники повністю зникають і така зона отримала назву «лишайникова пустеля». При концентрації SO2 в межах 0,02-0,20 мг/м3 – «зона змагання» (флора лишайників бідна і представлена невеликою кількістю найбільш толерантних, витривалих видів). Тільки при концентрації SO2 у повітрі менш ніж 0,05 мг/м3 флора лишайників зберігається і представлена видами природних ландшафтів.

Під час ліхеноіндикаційних досліджень в Україні епіфітні лишайники поділяють на п’ять груп згідно з їх стійкістю до полютантів: 1) токсикотолерантні, 2) стійкі до атмосферного забруднення, 3) середньочутливі, 4) дуже чутливі, 5) найчутливіші. [9-11].

Основна трудність у застосуванні цього методу полягає у наявності висококваліфікованих кадрів, які вміють визначати лишайники, тому визначення видів лишайників піддослідної ділянки Кресівського водосховища проводили на базі Криворізького ботанічного саду НАН України. «Додаток Е»

Метою дослідження було оцінити рівень забруднення атмосферного повітря в межах рекреаційної зони Кресівського водосховища.

Об’єктом дослідження була лишайникова рослинність данної місцевості. Предмет дослідження: якісний та кількісний аналіз лишайникового покриття дерев в межах досліджуваної ділянки Кресівського водосховища поблизу автомагістралі, що проходить через Кресівську греблю.

Були визначені ділянки на різній відстані від автомагістралі, на яких проводилося дослідження покриву стовбурів дерев. У результаті проведеної роботи нами було встановлено, що на деревах роду Маслинка вузьолиста (Elaeagnus angustifolia), Клён ясенели́стный (Acer negúndo), Тополя чорна (Pópulus nígra) та Тополя біла (Populus alba) в межах дослідних діялок зустрічаються 5 видів епіфітних лишайників, що використовуються в ліхеноіндикації: Xanthoria parietina(L.), Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg, Physcia tenella (Scop.) DC., Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier, Candelariella aurella (Hoffm.) Zahlbr. Чотири перших вида відносяться до листуватих, а останній вид – до накипних форм. Всі види є стійкими до атмосферного забруднення, але їх кількість на різних видах дерев була різною і виявила залежність від відстані до автомагістралі.

Для порівняння, на території Криворізького ботанічного саду наводиться 13 видів лишайників.

Клас стану епіфітних лишайників

Таблиця 2.5.1

№ пробної площини

та відстань

від автомагістралі, м

 

Вид

деревної

рослинності

 

Кількість видів

лишайників

Види лишайників

Клас стану

епіфітних лишайників

№1

50 м.

Маслинка вузьколиста

Elaeagnus angustifolia

Клён ясенели́стий,

Acer negúndo

1

Phaeophyscia orbicularis (Neck.)

Moberg

 ІІ

№2 

100 м.

Тополя чорна

Pópulus nígra

2

Physcia tenella

(Scop.) DC

Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg

Xanthoria parietina (L.) Beltr.

 ІІ

№3 

150м.

Тополя чорна

Pópulus nígra

3

Physcia tenella

(Scop.) DC

Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg

Xanthoria parietina (L.) Beltr.

ІІ

№4 

200м

Тополя біла

Populus alba

3

Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg

Xanthoria parietina (L.) Beltr.

Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier

ІІ

№5

250м

Тополя біла

Populus alba

5

Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg

Xanthoria parietina (L.) Beltr.

Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier

Physcia tenella (Scop.) DC

Candelariella aurella

(Hoffm.) Zahlbr

ІІІ

№6 

500м.

Тополя біла

Populus alba

5

Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg

Xanthoria parietina (L.) Beltr.

Physcia adscendens (Fr.) H. Olivier

Physcia tenella (Scop.) DC

Candelariella aurella

(Hoffm.) Zahlbr

ІІІ

I клас – «лишайникова пустеля»: індикаторних видів чи груп видів лишайників немає, на стовбурах може бути присутнім тільки зелений наліт дуже стійких до повітряного забруднення зелених водоростей.

II клас – дуже поганий стан: присутній тільки наліт зелених водоростей і 1-3 найбільш стійких до забруднення види лишайників.

III клас – поганий стан: крім зелених водоростей можна виявити 4-7 стійких і среднєстійких до забруднення видів або груп видів лишайників.

IV клас – хороший стан: зустрічається від 8 до 12 індикаторних видів чи груп видів, але найбільш чутливі з них (бриории, уснеи, эвернии, гипогимния трубчаста, цетрарія сиза) зустрічаються рідко і зазвичай не в повному складі.

V клас – дуже хороший стан: зустрічається 9-12 індикаторних видів чи груп видів лишайників, причому найбільш чутливі з них досить звичайні.

Для визначення стану атмосферного повітря вивчали покриття стовбурів дерев лишайником виду Xanthoria parietina (L.) Beltr. «Додаток Ж»

Для цього згідно з методикою Ю. Л. Мартина виміряли площу поверхні стовбурів дерев що розташовані на різній відстані від джерела забруднення – автомагістралі.

Алгоритм вимірювань був таким: вимірювали висоту та довжину окружності стовбурів дерев, розраховували загальну площу поверхні стовбурів дерев та загальну площу покриття кожного дерева лишайником-індикатором. Для цього, прямуючи від джерела забруднення, з інтервалом 50м., на стовбурі кожного дерева накладали пробні площадки (рамки розміром10×10 см, розділені на квадратики по1 см)

Коефіцієнт покриття дерев лишайниками визначили за формулою,

K= Sn/ Sg

Де Sn – загальна площа лишайників на дереві, см2;

Sg – площа поверхні стовбура, см2

 

Вплив стану забруднення атмосферного повітря на вид Xanthoria parietina (L.) Beltr.

Таблиця 2.5.2

№ пробної площини

та відстань від автомагістралі, м

Середня кількість слоевищ

 

Средня площа слоевища, см2

 

Загальна площа лишай-ника на дереві

Поверхня стовбура

Проективне покриття лишай-ником виду

Xanthoria parietina (L.) Beltr. , %

 

Рівень забруд-неності

Довжина окруж-ності стовбура, см

Висота стовбура

см

Площа

поверхні стовбура см2

№1

50 м.

Зона най-більшого забруд-нення

№2 

100 м.

2

1,3

2,6

55

150

11000

0,023

Зона най-більшого забруднення

№3 

150м.

6

2

12

200

150

40000

0,03

Зона найбільшого забруднення

№4 

200м

16

2,5

40

150

150

22500

0,13

Зона найбільшого забруднення

№5

250м

22

4,5

99

155

150

23250

0,4

Зона найбільшого забруднення

№6 

500м.

28

8

224

150

150

22500

0,9

Зона найбільшого забруднення

– Зона найбільшого забруднення («лишайникова пустеля»). Для цієї зони характерна або повна відсутність лишайників, або присутність у пригніченому стані представників накипних форм з мінімальним ПП – (2-8%).

– Зона сильного забруднення. Присутні палеотолерантні форми листуватих лишайників, зрідка у пригніченому стані накипні; загальне ПП досягає 20-35%.

– Зона помірного забруднення. Помітно збільшується кількість видів листуватих лишайників, рідко трапляється представник кущистих форм; загальне ПП становить 50-60%.

– Зона незначного забруднення. Значне видове різноманіття лишайників, нерідко трапляються представники кущистих форм; загальне ПП становить 60-80%.

Установлено, що на деревах досліджуваної місцевості зустрічаються 5 видів епіфітних лишайників, які використовуються в ліхеноіндикації: 4 листуватих і 1 накипний. Найчутливішими до забруднення повітря виявилися кущисті лишайники, яких нами не було виявлено. Їх відсутність є показником високої забрудненості повітря в цьому районі, спричиненої шкідливими викидами автотранспорту.

Також виявлений (у незначній кількості) у лишайниковому покритті дерев прибережної ділянки Кресівського водосховищаі такий листуватий лишайник, як Xanthoria parietina, що може зростати на помірно та дуже сильнозабруднених територіях.

Слід акцентувати увагу на тому, що Xanthoria parietina зустрічається (дуже рідко і небагато) переважно на стовбурах дерев подалі від автошляхів, але її проективне покриття не перевищило 1%, що характерне для зони сильного забруднення.

Аналізуючи отримані дані з ліхеноіндикації стану атмосферного повітря, та з урахуванням того що зменшення присутності лишайників-індикаторів у місцевості вказує на зростання ступеня забруднення атмосферного повітря в ній, нами зроблено висновок, що повітря в межах дослідної ділянки Кресівського водосховища, уздовж автомагістралі дуже забруднене та має та концентрацію SO2 у повітрі більше 0,3 мг/м3, яка характерна для «лишайникової пустелї», що підтверджується низьким коефіцієнтом покриття дерев лишайниками-індикаторами.

Це сигнал про необхідність більш пильної уваги до вивчення екологічного стану цієї місцевості та прийняття відповідних заходів щодо його покращення.

РОЗДІЛ ІІІ. Агітація та пропаганда матеріалів, зібраних під час виконання дослідницької роботи

Охорона природи, вивчення рідного краю – обов’язок кожної людини. Й успіх у цій справі залежить від усвідомлення важливості цього завдання, від переконаності, вміння й звички, постійно, на кожному кроці, оберігати рідну природу, лікувати ті рани, які вже їй нанесено й не допускати нових. Тому одним із головних завдань дослідницької роботи є:

  • привернути увагу учнів до проблеми забруднення Кресівського водосховища та шляхів її вирішення;
  • пропаганда природоохоронної діяльності та формування екологічної культури учнів;
  • орієнтація учнів на активну діяльність з охорони природи.

Для цього був створений екологічний випуск радіогазети та шкільної газети «Альф», (див. додатки) в яких був об’явлений конкурс на кращий проект по очищенню берега. (Додаток И). Серед молодших класів проведений конкурс малюнків.

Береговая зона Кресовского водохранилища, являющегося природной зоной отдыха жителей прилегающих микрорайонов загрязнена бытовыми отходами.

Объявляется конкурс на лучший экологический проект по очищению береговой линии. Заявки принимаются от всех классов, лучший проект будет принят и реализован.

Добрий день, шановні радіослухачі. Останнім часом в засобах масової інформації частіше почали говорити про наше місто. Його згадують як промисловий центр, як друге в Європі родовище по запасам залізної руди, як друге місто в світі по довжині. Але ще частіше звучить загрозлива фраза: Кривий Ріг – зона екологічної катастрофи. Металургійний та коксохімічний комбінати забруднюють атмосферу нашого міста; численні шахти та кар’єри порушують природний баланс ґрунту. Та ще й до всього цього, ми кожного дня зустрічаємось з недбалим ставленням людини до того, що нам залишилось від природи. Завдяки людям, які завжди турбувались про стан нашого повітря та про естетичний вигляд міста, ми маємо чудові паркові зони та сквери, лісосмуги, живописні водосховища та ставки. Але, нажаль, дещо з цієї краси знаходиться у жахливому стані. Не будемо далеко ходити… Вигляньте з вікон ваших будинків на річку! Хто з нас схоче відпочити на її березі або освіжитися в її водах? Звичайно, ніхто! Тому, що береги її завалені сміттям, дерева поламані, спалені. Але мешканці нашого мікрорайону пам’ятають той час, коли це були живописні береги з чистою водою, в якій водилась риба, злітались на гніздування птахи, навіть лебеді зупинялись на нашому водосховищі.

Це чудове місце є чи не єдиним на нашому мікрорайоні, де можна відпочити душею і відчути єдність з природою. «А як же той жахливий бруд?» – запитаєте ви. Та все ж здається, що цю проблему ми всі разом зможемо вирішити. Всі учні нашої школи – люди не байдужі, зацікавлені в тому, щоб внести хоч не великий вклад в справу очищення міста. Тому оголошується проект по очищенню берегової смуги Кресівського водосховища під назвою «Велика прогулянка». Тож бажаємо всім нам успіху у цій благородній справі.

Підготувала редколегія шкільного парламенту

Рішення

Враховуючи зацікавленість учнів по очищенню берегів Кресівського водосховища і річки Саксагань, взявши до уваги фотографії, зроблені учнями та вчителями, малюнки дітей, матеріали шкільної радіогазети, було прийнято рішення заснувати проект «Екологічна тропа».

Під час тропи відбуватимуться різні конкурси: на кращий текст для інформаційних дошок, реферат для бесід на екскурсіях, на емблему та символ тропи. Діти відносяться до таких завдань з ентузіазмом. Екологічна тропа має бути доступна для учнів і знаходитися недалеко від школи. Наша «Екологічна тропа» має назву «Велика прогулянка», вона проходить берегом водосховища. Довжина тропи близько 15 км. Під час тропи учні за допомогою вчителів мають розробити маршрут, уточнити трасу тропи, намітити місце зупинок на ній, зробити комплексний опис. На території тропи прибираються повалені древа, сміття. Маршрут, який вже пройшли, маркують. Для цього прикріплюють на стовбури дерев знак тропи.

ВИСНОВКИ

Обрана для дослідження ділянка Кресівського водосховища відчуває неабияке навантаження господарської діяльності мешканців селища Соколовка. А тому дослідження її стану сприятиме зменшенню, запобіганню та ліквідації негативного впливу людини, збереженню природних ресурсів.

Вагомим негативним фактором стану берега Кресівського водосховища є засміченість прибережної зони побутовим непотребом. Висока засміченість негативно впливає як на біоценоз так і на естетичне сприйняття людьми водного об’єкту.

Грунти мають високий ступінь зміненості трансформованості внаслідок будівельних робіт. Детальний аналіз грунту плануємо в подальшому.

Аналіз проб води свідчить про наявність фізичного та хімічного забруднення Кресівського водосховища, які можуть бути причиною заростання берегів та раннього цвітіння води.

Отримані данні з ліхеноіндикації стану атмосферного повітря вказують на зростання ступеня забруднення данної місцевості, що підтверджується низьким коефіцієнтом покриття дерев лишайниками-індикаторами.

Прибережну ділянку Кресівського водосховища мешканці селища Соколовка та мікрорайону Зарічний використовують для рекреації. Свідченням безвідповідальної діяльності людей в місцях відпочинку є знищені дерева залишені ними згарища з порушеними ділянками поверхневого шару грунту, та як наслідок відсутність на них рослинного покриву та тваринного населення. У подальшій діяльності плануємо детальніше вивчити вплив антропогенної діяльності людини на флору та фауну обстежуваної ділянки. «Додаток З»

Роботу по дослідженню цієї ділянки Кресівського водосховища та впорядкуванню її території в майбутньому буде продовжено.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

  1. Урбоекологія. В.П.Кучерявий, Львів, «Світ», 2001
  2. Енциклопедія Криворіжжя в 2-х томах. Том.1, Кривий Ріг, «Явва», 2005
  3. «Рослинний покрив Кривбасу»для студентів стаціонарного відділення природничого та географічного факультетів педуніверситету Укладач: Коцюруба В.В.
  1. Казаков В.Л., Сметана М.Г., Шипунова В.О. Паранько І.С., Коцюруба В.В., Калініченко О.О. Природнича географія Кривбасу: Монографія. – Кривий Ріг: Октан-Принт, 2005. 
  2. Піклуємося про нашу річку. Екологічний спецкурс/ Біологія, серпень 2007
  3. Государственные стандарты союза СССР. Вода питьевая. Методы анализа. – М: изд. Стандартов, 1984
  4. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Е.В. Практикум по экологии: Уч.пособие/ Под.ред. С.В.Алексеева, – М.: АО МДС, 1996. – 192с.
  5. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Практикум із загальної екології: Навч. посібник.- к.: Либідь, 1997, – 160с.
  6. Кондратюк С.Я. Ліхеноіндикаційне забруднення повітря у м. Львові /С.Я. Кондратюк, В.О. Кучерявий, В.О. Крамарець та ін. // Український ботанічний журнал. – 1991. – 48, № 2. – С. 72-76.
  7. Димитрова Л.В. Ліхеноіндикація забруднення атмосферного повітря м. Полтави / Л.В. Димитрова // Український ботанічний журнал. – 2008. – 65, № 1. – С. 133-140.
  8. Кондратюк С.Я. Ліхеноіндикація / С.Я. Кондратюк, В.Г. Мартиненко. – К.; Кіровоград, 2006. – 260 с.

Додатки

Додаток А

Сліди побутової діяльності та відпочинку людини

 

Додаток Б

Ділянка берега, засипана ґрунтом, вилученим під час будівництва

 

Додаток В

Ділянка водосховища, яка не замерзає внаслідок стічних вод

 

Додаток Г

Відбирання проб води (стічних вод та з водосховища)

 

Додаток Д

Визначення рН води за допомогою рН-метра

 

Додаток Е

Визначення видового складу лишайників

 

 

Додаток Ж

Визначення стану атмосферного повітря методом ліхеноіндикації

Додаток З

Вплив людини на рослинність прибережної зони

 

Додаток И

Вплив людини на рослинність прибережної зони

Схема руху групи учнів КЗШ №121 по досліджуємій ділянці Кресівського водосховища

 

Редакція може не поділяти думку авторів і не несе відповідальність за достовірність інформації. Будь-який передрук матеріалів з сайту може здійснюватись лише при наявності активного гіперпосилання на e-kolosok.org, а також на сам матеріал!

Поширити
0