Савостин Кирилл Владимирович, 8 "Г" класс, МКОУ "Средняя общеобразовательная школа №2", г. Шадринск, Курганская область.
Руководитель: Овчаренко Марина Германовна, учитель географии, МКОУ "Средняя общеобразовательная школа №2", г. Шадринск, Курганская область.
Научно-исследовательская работа "Гидрологические и гидрохимические исследования бассейна реки Исеть"
Научно-исследовательская работа "Гидрологические и гидрохимические исследования бассейна реки Исеть"
Введение
Экологическое образование и воспитание современной молодежи – это важное требование на сегодняшний день. Растет производство, у человека появляются новые потребности, которые требуют удовлетворения, для этого он строит различные по своей спецификации фабрики, заводы, другие различные промышленные предприятия и т.д. Начинается производство вполне необходимого человеку продукта, но эти промышленные предприятия приносят не только свою пользу человеку, произведя ему то, что ему необходимо, но и вред: производится большое кол-во отходов; растет загрязнение воздуха, поверхностных и подземных вод; исчезают даже местообитания и отдельные виды растений и животных.
Эти экологические проблемы не смогут разрешиться даже с помощью разных специалистов как экологов, управленцев, инженеров и т.д. Чтобы добиться желаемой цели, а именно экологической безопасности, нужно активное участие всех людей. Наша окружающая среда не справляется с отходами и мусором, вредящих ее структуре, а здесь еще на ней отражается негативное поведение молодежи и некоторых, но вполне старших по возрасту и умеющих обдумывать свои поступки, людей.
На примере мы можем привести некоторые гидрохимические и гидрологические особенности реки Исеть, на берегу которой стоит наш город Шадринск. Ведь так мы сможем узнать, как заботятся о нашей реке, о природе нашего города.
Цель работы: оценивание экологического состояния реки
Задачи:
1. Теоретический анализ литературы по проблеме исследования.
2. Изучить гидрохимические и гидрологические характеристики р. Исеть.
3. Изучить характер и степень антропогенного воздействия на реку
4. Провести анализ проявления негативных процессов вызванных антропогенным воздействием.
Объект исследования – река Исеть
Предмет исследования – гидрохимические исследования бассейна р. Исеть
Гипотеза: мы предполагаем, что река Исеть с экологической точки зрения загрязнена
Методы исследования:
1. Теоретический анализ.
2.Эксперимент.
3. Математико-статистическая обработка данных.
Практическая значимость.
Практическая значимость состоит в том, что необходимо с помощью эксперимента доказать или опровергнуть нашу гипотезу о том, что р. Исеть с экологической точки зрения загрязнена. А также определить ее гидрохимический состав и источники загрязнения.
Глава I Теоретическая часть
1.1. Исторические данные о реке Исеть
Эта красавица река с причудливыми скалами давно привлекала людей. Люди селились здесь более 9000 лет. По сей день на скалах находят древние жертвенники, наскальные рисунки, мастерские по производству каменных орудий и горны древних металлургов, копи. В верховьях реки Исеть открыто более 140 археологических памятников. И даже была найдена античная монета, что подтверждает факты прохождения по реке Великого шелкового пути. По рекам Чусовой и Исети через волок проходил древний путь из Сибири в Европу. На этой территории были найдены каменные орудия: наконечники стрел, грузила, с яркая керамика, каменный идол. В эпоху бронзы здесь оставила следы иткульская культура: городища, жертвеники, наконечники стрел, литейные мастерские, антропоморфные идолы, древние шахты, ямы углежогов.
Общепринятой версии происхождения названия реки Исеть не существует. Наиболее древней считается связь с этнонимом исседоны, зафиксированном древнегреческими историками. Предлагались татарская (ис эт — собачий запах) и кетская (исе сет — рыбная река) версии. Тем не менее, следов присутствия на Урале исседонов или кетов не зафиксировано, татарская этимология механистична и нарушает законы языка (порядок слов). А. К. Матвеев (1926–2010) – основатель уральской этимологической школы, профессор, доктор филологических наук, заслуженный деятель науки РФ, чл.-корр. РАН, почетный профессор Уральского университета сопоставлял название с гидронимами «Ис» и « Иса», но убедительных выводов не получил.
Таким образом, Река Исеть не имеет точного происхождения названия, общепринятой версии происхождения не существует.
1.2. Физико - географические сведения о реке Исеть
Река Исеть протекает по территории Свердловской, Курганской и Тюменской областей. Это одна из наиболее длинных рек в Свердловской области. Длина реки: 606 км. Площадь бассейна водосбора: 58 900 км. кв.
Исток реки находится в 25 км на северо-запад от города Екатеринбург. Река берет свое начало из Исетского озера. Уже с самого истока ее сток зарегулирован человеком. Не очень красиво звучит, не правда ли. Дело в том, что в месте истока Исети построили плотину, чтобы поставлять воду для нужд такого большого города как Екатеринбург. По другим версиям Исток Исети считают не отсюда, а от впадающей Исетское озеро реки Шитовский Исток или даже от впадающей в Шитовское озеро речи Бобровки. Так что при желании все же можно сказать, что река начинает свое течение свободным потоком и называется Бобровкой. До строительства плотин река имела быстрое течение и часто на пути встречались пороги. В начале 18-го века во время весеннего половодья почти от самых верховьев по реке сплавляли лес. Строительство плотин приводило к обмелению реки, и она все меньше годилась для такой роботы. Только в самом верховье Исеть похожа на горную реку, но и здесь высота вершин не превышает 200-300 метров. Уже в Екатеринбурге Исеть течет среди округлых холмов и вскоре принимает равнинный характер. Падение реки на протяжении всего ее течения не на много превышает 160 метров. Для сравнения у реки Чусовой, которая почти вплотную подходит к ее истоку, этот показатель примерно в три раза больше.На протяжении всего своего течения река не принимает ни одной крупной горной реки. В Исеть впадают реки Южного Урала Синара, Миасс и Теча. Уже после впадения Синары Исеть неспешно течет по широкой долине, образует многочисленные заводи и старицы. Дальше вниз по течению долина становится все шире и шире. До впадения Миасса река проходит двумя рукавами по широкой 10-ти километровой долине. Во время весеннего половодья уровень воды в реке поднимается на 4-5 метров и заливает все эти территории. Вода в пойме держится долго.
Недалеко от впадения в Тобол (левый приток Иртыша) с рекой происходит неожиданная перемена. Она, словно спеша поскорее встретится с ним, ускоряет свое течение. В истоке Исеть совсем не похожа на ту маленькую и узенькую речонку, какой она предстает перед жителями Екатеринбурга.
Река Исеть относится к типу рек с четко выраженным весенним половодьем, летне-осенними дождевыми паводками и длительной устойчивой зимней меженью. Весеннее половодье обычно начинается в конце марта - начале апреля. Подъем воды в результате снеготаяния бывает в пределах 2-4 м. Летне-осенняя межень, начинающаяся в начале-середине июня, спокойная. Нередки дождевые паводки, осенью, перед началом ледостава, возможны подъемы воды, связанные с осенними дождями и с уменьшением испарения. Зимняя межень отличается устойчивостью, большой продолжительностью и низким стоком. Период открытой воды заканчивается в конце ноября – начале декабря. Зимой уровень воды резко падает, и река переходит на подземное питание. В течение года самые малые расходы в водотоках данного района наблюдаются зимой.
Основное направление течения – широтное. Питание реки осуществляется за счет атмосферных осадков и родникового стока. В питании реки большое значение имеют снеговые воды. Доля талых вод в суммарном стоке составляет в среднем 40 %.
Долина р. Исети террасирована по обоим бортам. Камышловская терраса прослеживается на всем протяжении реки, за исключением небольших участков, везде является аккумулятивной. Строение аллювия двухчленное. Ширина площадок 100-300 м, поверхность слабо наклонена к урезу воды. Исетская терраса является цокольной, строение аллювия двухчленное, ширина площадок 100-200 м. Ширина долины р. Исети 1,0-1,5 км. Среднегодовой расход р. Исеть 2,6-7,2 м3/с. Река Исеть впадает в реку Тобол, возле села Исетское на территории Тюменской области.
Вывод: Река Исеть - типичная равнинная река, с истоком из озера Исетское (Свердловская область) и устьем - река Тобол (с.Исетское Тюменская область)
1.3. Памятники природы на реке Исети
Па́мятники приро́ды (тип особо охраняемых природных территорий) — уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения. К ним относят:
В качестве памятника природы может охраняться водопад, метеоритный кратер, уникальное геологическое обнажение, пещера или, например, редкое дерево. Иногда к памятникам природы относят территории значительных размеров — леса, горные хребты, участки побережий и долин. В таком случае они именуются урочищами или охраняемыми ландшафтами.
Памятники природы подразделяются по типам: ботанические, геологические, гидрологические, гидрогеологические, зоологические и комплексные.
Для бо́льшей части памятников природы устанавливается режим приближенный к режиму заказников, но для особо ценных природных объектов может быть установлен режим заповедников.
Памятники природы на реке Исети
1. Базальтовые скалы на реке Исеть у села Колюткино. Геологический памятник природы. Участок долины реки Исеть со скалами оригинальной формы.
2. Скалы на берегу реки Исеть (Бекленищевские скалы) Каменский район Геологический, ландшафтный памятник природы. Единственное место на Урале, где вскрыта и видна фронтальная часть лавового потока древнего палеовулкана
3. Три пещеры – скала. Левый берег реки Исети ниже пансионата «Металлург». Известняковая скала в виде трехгранной пирамиды с карстовыми промоинами и небольшой пещерой с тремя выходами. Место произрастания редких видов растений горно-степной флоры
4. Каменные ворота и пещера в известняках. Правый берег реки Исети, выше пансионата «Металлург». Геоморфологический, исторический памятник природы. Известняковая скала, покрытая березовым лесом, высотой до 20 метров со сквозной пещерой.
5. Смолинская пещера. Геоморфологический и зоологический памятник природы. Пещера на высоте 11-12 метров от дна лога протяженностью 500 метров. Место зимовья летучих мышей.
6. Скала Динозавр. В черте города Каменска-Уральского, на правом берегу реки Исети. Геоморфологический памятник природы. Живописная известняковая скала высотой до 20 метров с несколькими карстовыми промоинами, покрытая сосновым лесом
7. Скала Слоновьи ноги (Мамонт). В 1 км от д. Ключики. Геоморфологический памятник природы. Невысокая до 15 метров известняковая скала с карстовыми полостями и тремя гротами, покрытая березовым лесом.
8. Скалы Семь братьев. На левом берегу реки Исети. В 2,5 км от пансионата «Металлург». Геоморфологический, геологический и археологический памятник природы. Мощные известняковые утесы с окаменелостями (кораллы, брахиоподы) в осыпях, поросшие сосновым лесом с примесью березы. Поселение древнего человека.
9. Скала Филин. На правом берегу реки Исеть напротив пансионата Металлург. Геоморфологический, исторический памятник природы. Отвесная скала из известняка высотой 30-32 метра
10. Волковское обнажение шаровых лав. На левом берегу реки Исети. Геологический памятник природы. Выход шаровых и подушечных лав высотой до 7 метров, поросших мхом и лишайником
11. Скала Каменный столб (Смолинский камень) находится на левом берегу реки Исети выше села Смолино Ботанико-геоморфологический памятник природы. Известняковая скала высотой до 20 метров в виде пирамиды. Место произрастания реликтового вида астрагала серпоплодного.
12. Скалы Ниши выветривания у д. Брод. Левый берег реки Исеть у д. Брод. Геоморфологический и геологический памятник природы. Небольшое скалистое обнажение высотой 8-10 метров, сложенное крупнозернистыми песчаниками, покрытое нишами выветривания.
13. Скала у спортивного лагеря «Ровесник». На левом берегу реки Исети. Геоморфологический и ботанический памятник природы. Известняковые скалы высотой до 35 метров. Место произрастания многих степных и лесостепных растений.
14. Скалы на берегу р.Исеть У пос. Двуреченск. Геоморфологический, ботанический памятник природы. Невысокие скалы на левом берегу реки Исети с остепненной растительностью.
В верховьях реки предполагается создать историко - ландшафтный парк "Верховья реки Исеть".
Вывод: На реке Исети имеются уникальные памятники природы, которые имеют историческое, культурное, эстетическое значение и охраняются государством.
1.4. Хозяйственное использование реки Исети человеком
Хотя Исеть относительно небольшая река, но она хорошо обжита человеком. На ее берегах построены такие города: Палкино, Екатеринбург, Арамиль, Каменск-Уральский, Катайск, Далматово, Шадринск, Исетское, Яр. Вообще история хозяйственного использования реки имеет давние традиции. Уже с 18 века, на Исети и ее притоках начинается строительство первых заводов и плотин. Силой воды приводились в движение механизмы заводских машин. Позднее на реке началась золотодобыча, такой себе наш вариант золотой лихорадки. Большое количество стариц и разветвленность русла делают реку интересной для рыбалки. В реке ведется и промышленное рыболовство. Большое количество стариц и разветвленность русла делают реку интересной для рыбалки. В реке ведется и промышленное рыболовство. В реке водятся чебак, окунь, лещ, щука и другие виды рыб. Хотя загрязнение реки несколько сократило количество ее обитателей. На берегах Исети стоят города Екатеринбург, Каменск-Уральский, Катайск, Далматово, Шадринск. В этих городах построены и работают промышленные предприятия, которые наносят экологический вред окружающей среде в т.ч. и гидрологии.
Можно сделать вывод, что река Исеть широко используется человеком в хозяйственной деятельности.
Глава II. Практическая часть
2.1. Описание методов исследования
Цель практической части работы: изучить гидрохимический состав воды реки Исеть.
Задачи:
1. Сделать гидрохимический анализ воды в реке Исеть, взяв из нескольких участков пробу.
2. Выявить проявления негативных процессов вызванных антропогенным воздействием.
В ходе нашего эксперимента, мы брали пробу для гидрохимического анализа из нескольких мест: у набережной (находящейся недалеко от ОАО «ШААЗ») и у посёлка Нижняя Полевая, где по нашему предположению, вода должна быть не такой загрязненной. Анализ воды был произведён в химической лаборатории АО "Далур"(Далматовский район Курганская область). Полученные результаты мы сравнивали по гигиеническому нормативу.
2.2. Анализ результатов гидрохимических исследований
Результаты анализа воды в реке Исети приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Краткий химический анализ воды в реке Исети
|
Химические элементы
|
Пробы близ посёлка Верхняя Полевая
|
Пробы у городской набережной
|
|
Карбонаты СО3
|
9,6 мг/л
|
9,6мг/л
|
|
Гидрокарбонаты НСО3
|
219,6 мг/л
|
213,5 мг/л
|
|
Fe2+
|
Не обнаружено
|
Не обнаружено
|
|
Fe3+
|
Не обнаружено
|
Не обнаружено
|
|
pH
|
7,87 ед
|
7,89 ед
|
|
SО42- сульфаты
|
25 мг/л
|
25, 4 мг/л
|
|
Общая минерализация
|
246 мг/л
|
238 мг/л
|
|
NO3- нитрат-ион
|
15,2 мг/л
|
15,4 мг/л
|
Для сравнения приведена таблица 2 гигиенического норматива воды в реке.
Таблица 2
Гигиенический норматив воды в реке
|
Определяемые показатели
|
Единицы измерения
|
Гигиенический норматив
|
|
|
|
|
|
Запах
|
баллы
|
2
|
|
Привкус
|
баллы
|
2
|
|
Цветность
|
градусы
|
20
|
|
Мутность
|
ЕМФ
|
2,6
|
|
Водородный показатель
|
единицы рН
|
6-9
|
|
Общая минерализация
|
мг/л
|
1000
|
|
Жесткость общая
|
мг-экв/л
|
7
|
|
Окисляемость перманганатная
|
мг/л
|
5
|
|
Аммиак по азоту
|
мг/л
|
2
|
|
Бор
|
мг/л
|
0,5
|
|
Железо
|
мг/л
|
0,3
|
|
Кадмий
|
мг/л
|
0,001
|
|
Кальций
|
мг/л
|
|
|
Кремний
|
мг/л
|
10
|
|
Магний
|
мг/л
|
50
|
|
Марганец
|
мг/л
|
0,1
|
|
Медь
|
мг/л
|
1
|
|
Мышьяк
|
мг/л
|
0,05
|
|
Нитрит- ион
|
мг/л
|
3
|
|
Нитраты
|
мг/л
|
45
|
|
Свинец
|
мг/л
|
0,03
|
|
Сульфаты
|
мг/л
|
500
|
|
Фториды
|
мг/л
|
1,5
|
|
Хлориды
|
мг/л
|
350
|
|
Цинк
|
мг/л
|
5
|
Анализ результатов гидрохимических исследований показал, что эти результаты не подходят для гигиенического норматива, так как общая минерализация очень мала, не обнаружено Fe2+ и Fe3+, сульфаты также не дотягивают до нормы (500мг/л). Водородный показатель pH находится в норме.
Также, были выявлены многочисленные источники загрязнений, а именно, флора и фауна Исети испытывает серьезное негативное воздействие промышленных предприятий и объектов ЖКХ, осуществляется сброс очищенных сточных вод и иных сточных вод города Екатеринбурга. Так, в 2008 году произошел массовый замор рыбы из-за нехватки кислорода. Химическое и бактериальное загрязнение регулярно отмечается в екатеринбургских прудах.
При взрыве в 1957 году на ядерном комбинате «Маяк», в Челябинской области, произошел ужаснейший выброс радиоактивных отходов в р.Течу, которая является притоком реки Исеть.
Река Исеть с экологической точки зрения очень сильно загрязнена, и при том на нее действуют многочисленные антропогенные источники загрязнения, как и от промышленных предприятий (к примеру от Шадринского автоагрегатного завода), так и от самого человека, предпочитающего не доходить до мусорной урны и просто выкинуть свою бутылку, коробку, пластмассовое изделие прямо в реку.
В результате этого, река Исеть серьезно пострадала.
Вывод:
1.Гидрохимическое исследование показало, что вода в реке Исеть не пригодна для питья и других потребностей.
2. Выявлены многочисленные источники загрязнений от промышленных предприятий и объектов ЖКХ.
Заключение
Проведенное исследование и оценивание экологического состояния реки позволило сформулировать следующие выводы:
1. Река Исеть не имеет точного происхождения названия, общепринятой версии происхождения не существует.
2. Река Исеть - типичная равнинная река, с истоком из озера Исетское (Свердловская область) и устьем - река Тобол (с.Исетское Тюменская область) и широко используется человеком в хозяйственной деятельности. Река Исеть относится к типу рек с четко выраженным весенним половодьем, летне-осенними дождевыми паводками и длительной устойчивой зимней меженью.
3. На реке Исети имеются уникальные памятники природы, которые имеют историческое, культурное, эстетическое значение и охраняются государством.
4. Проведённое гидрохимическое исследование показало что:
- химический анализ воды в реке показал, что вода в Исети не пригодна для питья и других потребностей;
- выявлена степень серьёзного антропогенного воздействия на реку;
- рассмотрены многочисленные источники загрязнений от промышленных предприятий и объектов ЖКХ. На берегах Исети стоят города Екатеринбург, Каменск-Уральский, Катайск, Далматово, Шадринск. В этих городах построены и работают промышленные предприятия, которые наносят экологический вред окружающей среде в т.ч. и гидрологии.
Таким образом, выдвинутая мною гипотеза, что река Исеть с экологической точки зрения река Исеть загрязнена и в ходе проведенного исследования нашла свое подтверждение.
В заключении мы можем сказать одно, что р. Исеть необходимо спасать. Такими темпами мы рискуем потерять не только городскую достопримечательность, памятники природы, но и рыбное хозяйство, флору и фауну самой реки. Но чтобы добиться желаемой цели, требуется активное участие всех людей, заботящихся о своей природе, о своем крае.
Библиографический список
- Завьялова О.Г. География Курганской области. Учебное пособие, Курган, 1993г.
- Лаврентьев М.В.География Курганской области. Учебное пособие, Курган, 1984г. Южно-Уральское книжное издательство; Издание 2-е, переработано и дополнено..
- Науменко Н.И., Зырянов А.В., Огнева Н.А. Особо охраняемые природные территории курганской области. – Курган, 2007г.
- Стариков В.П., Федотова К.П. Сберечь обязаны: Редкие, исчезающие животные и растения, памятники природы и заказники Кур. Обл.: справ. /–Челябинск, 1989г.
- Шульпина Е.А. Природные ландшафты Курганской области. – Курган, 2004г.
- Шульпина Е.А. Изучаем природные ландшафты Курганской области: Книга для дополнительного чтения.
ПРИЛОЖЕНИЕ СКАЧАТЬ
