Влияние антропогенного фактора на загрязнение реки Ляля

ТЕМА Влияние антропогенного фактора на загрязнение реки Ляля Исполнитель: Оксана учащаяся 10 класса Г. Новая Ляля 2010 год

Введение

Вода — самый драгоценный минерал на Земле. Без нее не может обойтись ни одно живое существо. Всем известно, что человек состоит из 80% жидкости и для любого из нас важно, что бы вода, которая поступает в наш организм из вне, не шокировала его вредными веществами.

«Воде дана волшебная власть стать соком жизни на земле!» Леонардо да Винчи. И с этим нельзя не согласиться. Есть вода — есть жизнь, нет воды — есть пустыня.

В городе Новая Ляля источниками питьевой воды являются скважины, колодцы, родники, но самым главным есть и остается река Ляля, на верховье которой стоит Водозабор, снабжающий питьевой водой большую часть города. Ни для кого не секрет, что она, река, сильно загрязнена отходами Новолялинского Целлюлозно-бумажного комбината (НЦБК) и отмечена как одна из самых грязных рек Свердловской области. Возросший дефицит пресной воды всегда был связан с загрязнением водоемов промышленными и бытовыми стоками. Особенно сильно загрязняют поверхностные воды отходы целлюлозно-бумажного предприятия, к которому относится НЦБК, химические, металлургические, нефтеперерабатывающие предприятия, текстильные фабрики и сельское хозяйство.

Но такую ли чистую воду используют люди, проживающие в населенных пунктах, расположенных по берегам реки выше НЦБК? Пригодна ли для питья вода, поступающая на Водозабор? Такую ли кристально чистую воду используют для промышленных целей на НЦБК? Можно ли использовать воду непосредственно из реки? Эти и многие другие вопросы требуют ответа сегодня.

Объект исследования — бассейн реки Ляля до территории НЦБК.

Предмет — антропогенные факторы, влияющие на загрязнение реки.

Исходя из объекта и предмета была поставлена цель исследовательского проекта.

Цель: выявление и оценка влияния антропогенного фактора на загрязнение реки Ляля.

Для реализации цели намечен ряд задач:

1. Изучить экологическое состояние водных ресурсов Свердловской области.

2. Изучить географическое расположение реки Ляля для составления информационной справки.

3. Исследовать состав воды реки Ляля перед Новолялинским Целлюлозно-бумажным комбинатом.

4. Выяснить характер деятельности людей, проживающих в населенных пунктах, расположенных на берегах реки Ляля.

5. Опросить население, живущее по берегам реки Ляля о качестве воды и ее использовании.

6. Сформулировать выводы и наметить пути улучшения качества воды в реке.

Выдвигаемая гипотеза: на ухудшение экологического состояния реки Ляля повлиял антропогенный фактор.

Однажды Конфуция спросили, как правильно устроить мир. После глубокого раздумья великий китайский мудрец ответил: «Прежде всего, я бы обязал людей строго придерживаться смысла произносимых ими слов». Этот хороший совет и в наше время остается в силе. Можно много говорить с высоких трибун о необходимости сохранения чистой воды, разрабатывать целые программы по восстановлению природных источников, а на деле свести все к простой формальности и «отмыванию» денег.

Есть замечательное выражение: «Человек есть то, что он ест». К этому надо не забывать добавлять: «И то, что он пьет». От качества воды зависит очень многое: самочувствие, здоровье, а то и сама жизнь.

река ляля экологический антропогенный

I. Основная часть

1.1 Экологическое состояние водных ресурсов Свердловской области: причины загрязнения, методы исследования В Свердловской области насчитывается около восемнадцати тысяч рек, причем большая часть из них загрязнена стоками городов и отдельных заводов на многие километры.

Самыми загрязненными реками в области являются Чусовая, Тура, Исеть, Пышма, Нейва, Салда и Ляля. В их воде большое содержание солей меди и цинка; в десятки раз превышают нормы по нефти, мышьяку и другим вредным веществам. Причина сильного загрязнения именно этих рек очевидна, — они протекают по крупным промышленным городам, и речная вода настолько насыщается различными сточными водами, что становится непригодной не только для питья, но и для технических нужд. А что говорить о водных обитателях — рыбах, рачках, прибрежных животных и птицах? В загрязненной воде и около нее они не могут выжить и погибают.

Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате человеческой деятельности: использование нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Другие загрязнители — металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, стоки животноводческих ферм. Наибольшую опасность представляют ртуть, свинец и их соединения.

Загрязнение водной сферы происходит в результате поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимые на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического нарушения равновесия в реке.

Одной из важнейших практических задач современной экологии является контроль состояния водных объектов. Малые речные бассейны весьма чувствительны к антропогенной нагрузке и отвечают на эту нагрузку негативными изменениями, которые ухудшают или ограничивают водопользование.

Особый научно-практический интерес представляют водотоки, впадающие непосредственно в водоёмы, используемые для питьевого водоснабжения, поскольку к качеству такой воды предъявляются более высокие требования. Малые притоки водохранилищ в настоящее время изучены недостаточно, отчасти потому, что еще не в полной мере разработаны методы наблюдений за состоянием малых водотоков. Недостаточность информации затрудняет разработку мероприятий по охране и защите водной среды от загрязнений.

Одним из фундаментальных принципов экологического мониторинга является его комплексность. Программы мониторинга, наряду с контролем окружающей среды, базирующемся на определении загрязняющих веществ химическими методами, включают в себя и наблюдения ответной реакции биоты Биоты [от гр. biote — жизнь] - исторически сложившаяся совокупность организмов, объединенных общей областью распространения. на антропогенное воздействие. Многообразие гидробионтов Гидробионты — морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде. и сложность их взаимодействия как между собой, так и с окружающей средой, подвергающейся различным видам антропогенного воздействия, послужило причиной создания многочисленных методов оценки качества природных вод.

Наиболее употребляемыми среди биологических методов являются биоиндикация Биоиндикация — оценка качества среды обитания и ее отдельных характеристик по состоянию ее биоты в природных условиях. и биотестирование Биотестирование — оценка (преимущественно в лабораторных условиях) качества объектов окружающей среды с использованием живых организмов. Однако экспрессные методы биотестирования при контроле качества природных вод используются мало, как в научных исследованиях, так и природоохранными организациями в основном из-за недостаточной проработки вопроса сопоставления результатов биотестирования с данными биоиндикации в конкретных регионах.

Это определяет важность комплексных биологических оценок с учетом специфики природных условий и характера антропогенных нагрузок.

1.2 Информационная справка о реке Ляля В приложение 2 представлена географическая карта с бассейном реки Ляля, дадим по ней краткую информационную справку о реке.

Река Ляля относится к бассейну реки Сосьвы и является водным объектом комплексного водопользования, то есть используется в качестве культурно-бытового и сельскохозяйственного водопользования одновременно.

Река Ляля берет свое начало в Уральских горах в районе горы Лялинский Камень, течет с востока на запад, характер течения реки равнинный, около берегов Ляли болотистая местность. У Ляли много притоков. Правые притоки: р. Павда, р. Мурзинка, р. Матюшенка, р. Бобровка, р. Большая Нясьма, р. Чернушка; левые притоки: р. Каменка, р. Снайская, р. Парча, р. Яборкова, р. Березовка, р. Благодатная.

По берегам реки Ляли расположены населенные пункты: Павда, Поздняковка, Юрты, Караул, Савиново, Новая Ляля.

Притоки р. Ляля, как крупные, так и малые, имеют сформированные сообщества гидробионтов, а именно фитои зоопланктона (микро-, мезои макро-), фито и зообентоса, особенно в нижнем их течении, что позволяет им сохранять потенциал самоочищения на достаточном уровне.

Состояние водных экологических систем в бассейне р. Ляля обусловлено наличием источников природного и антропогенного загрязнения. К природным факторам можно отнести присутствие в геологическом горноскладчатом субстрате и почвах региона повышенных концентраций металлов, которые превышают предельно допустимые соединения (цинка, меди, железа, марганца и т. д.). Эти вещества присутствуют и в подземных водах, участвующих в питании рек. Наиболее распространенным фактором ухудшения гидроэкологического состояния водных систем (речных, озерных) бассейна остается химическое загрязнение вод.

Имеет место и фактор вторичного загрязнения поверхностных водных объектов за счет накопления загрязняющих веществ в донных отложениях.

Вместе с тем следует отметить, что за счет уменьшения площадей пашни, разрушения и самоликвидации животноводческих комплексов и ферм, расположенных на водоохранных и водосборных площадях водных объектов, уменьшилось поступление биогенных веществ в водные объекты в период снеготаяния и прохождения интенсивных дождей.

Главной причиной ухудшения состояния водных экологических систем является биологическое и химическое загрязнения сбросами недостаточно очищенных и неочищенных сточных вод населённых пунктов, и приносом с поверхностными стоками минеральных удобрений, используемых в сельском хозяйстве.

II. Практическая часть

2.1 Комплексная оценка экологического состояния реки Ляля Работа по исследованию состава реки Ляля перед Новолялинским целлюлозно-бумажным комбинатом проводилась в течение весенне-осеннего периода 2009 года. Для исследования были взяты пробы воды из реки Ляля весной и осенью, сделан анализ с помощью методики «Оценки качества воды в школьной лаборатории», а также использованы данные Водозабора за 2008;2009 годы.

В основе производственного контроля лежит определение количества сбросов загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты со сточными водами и сравнения их с величинами предельно-допустимых средств. Контроль за качеством сточных вод, согласно «Графика контроля проб бассейна реки Ляля и промывных вод с отстойника объекта «Хозяйственно-питьевого водоснабжения», ведется экологической службой Водозабора с привлечением лаборатории.

Сточные воды различных видов содержат в своем составе разнообразные химические соединения, число которых может достигать десятков и сотен.

Расшифровать химический состав таких многокомпонентных потоков очень сложно, однако и в этом случае необходим тщательный и регулярный контроль за состоянием водных экосистем. Поэтому в последнее время, наряду с анализом содержания основных токсических компонентов в воде, все большее значение приобретают методы прямой оценки токсичности водной среды, предполагающие биотестирование качества воды с помощью чувствительных гидробионтов. Показателями реакции тест-организмов на присутствие в воде токсических веществ могут служить выживаемость, симптомы отравления, изменения в размножении и плодовитости.

При оценке общего экологического состояния водоема необходимо помнить, что степень неблагополучия определяется многими параметрами, включающими как состояние самого водоема, его антропогенного загрязнения, состава водной фауны и флоры, так и состояние прибрежной полосы водоема.

Примерная оценка состояния реки Ляля дана с использованием мониторинга состояния водных экосистем (таблица 1).

Таблица 1 Комплексная оценка экологического состояния водоема

На основании суммирования влияния всех перечисленных факторов можно сделать вывод об экологическом состоянии реки Ляля, используя таблицу 2.

Таблица 2 Оценка степени экологического неблагополучия водоемов

Анализируя таблицы, можно сформулировать вывод, что степень экологического неблагополучия реки Ляля изменяется с сильной (9 баллов) весной до средней (5 баллов) осенью. Данные результаты можно объяснить тем, что в весенний период основными загрязнителями реки являются природный и антропогенный факторы: снег; природный и бытовой мусор, отходы сельскохозяйственной деятельности, поступающие с внешними водами.

В осенний период загрязнение реки происходит в основном благодаря деятельности человека.

Данное утверждение можно подтвердить, проведя оценку качества воды из реки Ляля по обобщенным показателям в условиях школьной лаборатории (таблица 3).

Таблица 3

Результаты оценки качества воды в условиях школьной лаборатории

По данным лаборатории Водозабора, представленным в таблице 4, наряду с химическими элементами в 2008 году вода, поступающая из реки Ляля, содержала растворимый кислород, сухой остаток, нефтепродукты.

Таблица 4 Данные лаборатории Водозабора за 2008 год

На основе «Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1074−01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 26 сентября 2001 г. N 24) делаем вывод:

— жесткость воды находится в норме;

— окисляемость превышает допустимые показатели (5,0 мг/л) в апреле, мае, июне, июле, августе, сентябре и декабре месяце (май — 35,7 мг/л);

— содержание нефтепродуктов в воде соответствует норме;

— наличие железа в течение всего года выше нормы (0,3 мг/л);

— мутность в апреле, мае и июне также выше нормы (2,6 мг/л).

В таблице 5 представлены данные лаборатории Водозабора за 2009 год.

Таблица 5Данные лаборатории Водозабора за 2009 год

Из этой таблицы видно, что железо, цветность и щелочность находятся выше нормы, когда прозрачность наоборот, ниже нормы. Используя данные микробиологических исследований (таблица 6) в воде присутствуют микроорганизмы, вредные для здоровья человека и животных.

Таблица 6 Данные микробиологических исследований

На основе вышеизложенного можно дать следующую оценку экологического состояния реки Ляля: степень загрязнения реки средняя, имеется превышение допустимых норм качества воды, присутствуют тяжелые металлы, а также микроорганизмы, вредные для здоровья. Вода из реки Ляля без технологической обработки не пригодна для питья.

В следующем параграфе рассмотрим причины неудовлетворительного экологического состояния.

2.2 Влияние деятельности человека на экологическое состояние реки Ляля Направление течения реки Ляля начинается от п. Павда и проходит через населенные пункты: д. Юрты, п. Старая Ляля, с. Караул, д. Савинова, г. Новая Ляля, неся собой практическое значение для населения, обосновавшегося по ее берегам.

В п. Павда по данным переписи населения 2000 года проживает около 1300 человек. Деятельность жителей — натуральное хозяйство. Из анкеты, проведенной среди населения, было выяснено, что воду из реки Ляля можно использовать для питья, основная масса пользуется водой для хозяйственно-бытовых целей, качество воды устраивает всех жителей, мер по улучшению состояния реки предложено не было.

В д. Юрты проживает примерно 250 человек, деятельность которых — натуральное хозяйство и лесозаготовка. Анкетирование жителей не проводилось.

Население п. Старая Ляля по данным переписи составляет около 350 человек, основные занятия — натуральное хозяйство и охота. По данным опроса стало ясно, что воду из реки Ляля жители советуют использовать только для хозяйственно-бытовых целей. Для питья вода не пригодна («пить противно»). Причины данной ситуации объясняют следующим образом: обмеление русла реки, грязное дно, сбросы отходов жизнедеятельности.

С. Караул насчитывает 20 человек в основном пенсионного возраста, поэтому ведется только натуральное хозяйство. Из разговора с местным населением удалось выяснить, что воду они берут из родников, реку как источник воды не используют.

В д. Савинова проживает около 640 человек, которые ведут натуральное хозяйство, есть конеферма. Опрос жителей показал, что воду из реки используют только для поливки огородов, так как ее качество не устраивает. Объясняют тем, что река обмелела, на дне много топляков, из-за крупного рогатого скота купание в реке иногда невозможно.

Среди жителей г. Новая Ляля, насчитывающего 14 500 человек, было проведено анкетирование. В опросе приняло участие 100 человек в возрасте от 10 до 50 лет. На вопрос «Как вы считаете можно ли использовать воду из реки Ляля?» 36% ответило «да», а 64% ответили «нет». Из опрошенных только 10% используют воду реки (для полива и мытья машин). Качество воды в реке устраивает 58%, не устраивает 42%, которые объясняют это небрежным отношением населения к реке, загрязнением водоема бытовыми отходами, наличием на дне топляков, уменьшением количества рыбы и заболачиванием берегов. Опрошенными были предложены меры по улучшению качества воды в реке: не засорять ее, охранять водоем и чистить дно реки, запретить вырубку леса по берегам р. Ляля, проводить среди населения пропаганду о состоянии реки и мерах по улучшению создавшегося положения.

Из диаграммы 1 видно, что идет спад населения, удовлетворенного качеством воды. Количественные показатели жителей, считающих возможным использование воды р. Ляля и пользующихся ею снижается в прямой зависимости удаления населенного пункта от истока реки.

Диаграмма 1

Любая вода, потребляемая человеком на личные или производственные нужды, неизбежно изымается из естественного круговорота воды. Но еще более опасно то, в данный круговорот попадают все производимые населением отходы и загрязнители.

Проведя исследование, было установлено отрицательное влияние антропогенного фактора на экологическое состояние реки Ляля. Наличие химических и биологических загрязнителей водоема, источником которого являются жители, живущие в населенных пунктах по берегам реки, приводит к видимому ухудшению экологической обстановки:

· Обмеление русла реки.

· Наличие на дне топляков.

· Присутствие нефтяных пятен на поверхности воды.

· Частичное заболачивание берегов.

· Заметное уменьшение количества рыбы.

· И, как следствие, нарушение экосистемы Экосистема — относительно устойчивая система динамического равновесия, в которой организмы и неорганические факторы являются полноправными компонентами. Экосистема представляет собой совместно функционирующее на данном участке организмы (биотическое сообщество), взаимодействующие с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями. реки Ляля.

Дальнейшее ухудшение ситуации может привести к экологической катастрофе.

Заключение

Работая над проектом, удалось выяснить, что вода в реке Ляля пригодна для хозяйственно-бытовых целей и купания, после которого необходимо принять душ. Для использования в пищевой промышленности подходит только та часть реки, которая находится перед первым населенным пунктом (п. Павда), использование воды ниже по течению возможно только после технологической и термической обработки. Значит, на экологическое состояние реки Ляля существенно повлиял антропогенный фактор, соответственно выдвигаемая гипотеза подтверждена.

В связи с ростом потребления и антропогенными загрязнениями самым ценным, самым дефицитным минеральным сырьем на Земле становится не какой-либо из редких металлов, не углеводороды, а обычная чистая пресная вода. Человек извечно расходовал ее вволю, сколько душе угодно и, к сожалению, подчас чрезвычайно не разумно. Только теперь, когда реки, озера, водохранилища оскудели и сильно загрязнены, мы стали понимать, что резервы пресной воды на планете отнюдь не бесконечны. Вроде бы стали понимать, но все еще пытаемся жить, как привыкли: широко и бездумно тратя то, что нам было когда-то так щедро дано природой. Пришло время каждому серьезно подумать о путях разумного, бережного, экономного пользования водой.

Там, где есть чистые реки, озера, водохранилища, родники, ручьи и другие природные источники воды, жизнь людей процветает. Наоборот, стоит разрушить благоприятно сложившуюся в природе систему водоемов, загрязнить водные ресурсы, как возникают осложнения и в быту, и в производстве. И это утверждение наглядно демонстрирует создавшееся положение на р. Ляля.

Для предотвращения ухудшения экологической ситуации в бассейне реки Ляля необходимо принятие следующих и мер:

1. Работа с населением.

2.

Введение

системы штрафов за организацию свалок и вырубку леса по берегам реки, несанкционированное использование воды и браконьерство.

3. Организация мест для активного отдыха населения с зоной барбекю.

4. Создание круглогодично действующих экологических отрядов.

Природа способна к самовосстановлению: если бережно к ней относиться — она ответит взаимностью. И это можно с уверенностью сказать о реке Ляля. Будем беречь природное богатство — в награду получим чистый водоем.

Берегите бесценный подарок природы!

1. Большаков В. Н., Таршис Л. Г., Безель В. С., Таршис Г. И. Практикум по региональной экологии. Екатеринбург: ИД «Сократ», 2003 г.

2. Криксунов Е. А., Пасечник В. В., Сидорин А. П. Экология: 9 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 2000 г.

3. Большаков В. Н., Таршис Г. И., Безель В. С. Региональная экология: Учебник для 10−11 кл. Екатеринбург: «Сократ», 2002 г.

4. Методическое пособие для учителей по курсу «Наша окружающая среда (Основы экологической культуры)» для 8-х классов средних общеобразовательных школ и образовательных учреждений дополнительного образования. Екатеринбург: ООО «УралЭкоЦентр», 2002 г.

5. Подуст А. Н. Книга о вкусной и здоровой… воде. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2007 г.

6. СанПиН 2.1.4.1074−01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 26 сентября 2001 г. N 24)

7. Фродо А. Эколог и Я: Книга для чтения. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 1996 г.

8. Химия: проектная деятельность учащихся/авт.-сост. Н. В. Ширшина. Волгоград: Учитель, 2008 г.

9. Чернова Н. М., Галушкин В. М., Константинов В. М. Основы экологии: 9 кл. М.: Просвещение, 1995 г.

Приложение 1

Вопросы для анкетирования

1. Как вы считаете, можно ли использовать воду из реки Ляля (до НЦБК)

2. Вы или члены вашей семьи используете воду из реки Ляля? Если да, то для каких целей.

3. Купались ли вы когда-нибудь в реке Ляля.

4. Устраивает ли вас качество воды в реке до НЦБК? Если нет, то почему.

5. Как вы считаете, почему вода в реке плохая?

6. Как вы считаете, какие меры надо предпринять, чтобы качество воды в реке было хорошее