Исследовательская работа:

«Характеристика и экологическое состояние водоемов Бирюлевского Дендропарка»

Доклад подготовлен для   XXV Московская научная конференция экологических экспедиционных отрядов.

Пилипец Илья, Белов Александр, 11 «А» класс, ГОУ СОШ № 941, г. Москва

Руководители: Галкина Галина Александровна, Баталова Людмила Ефимовна

Год: 2009 г.

 

Содержание.

1.Цели работы
2. Экологическое состояние водоемов
3. Пруды района Бирюлево – Восточное
4. План изучения водоемов Бирюлевского дендрария
5. Пруд «Большой»
6. Пруд «Малый»
7. Пруд «Нижний»
8. Пруд «Центральный»
9. Визуальные исследования водоемов
10. Проведение лабораторных исследований
11. Оценка качества воды методами количественного и качественного анализа
12. Результаты качества исследуемой прудовой воды
13. Выводы
14. Заключение
15. Список литературы

Цели работы
1) Выяснить экологическое состояние прудов дендропарка и условия их существования
2) Оценить состояние природной среды в данном биогеоценозе.
3) Собрать информацию о водоемах своего района

Задачи:
1) Провести исследование состояния водоемов используя методы визуального, органолептического, количественного и качественного анализа.
2) По результатам работы сделать выводы и предложить меры по улучшению экосистемы
3) Выработать практические умения и навыки, направленные на сохранение и умножение природных богатств.

Краткая историческая справка о водоемах Москвы.

Жизнь, как известно зародилась в водной среде не менее 4,5 миллиардов лет назад. Условия обитания в водной среде сильно отличаются от наземных Водная экосистема – совокупность организмов, которые взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Пресноводные экосистемы можно разделить на следующие группы: лентические (со стоячими водами) – озера, водохранилища, пруды; лотические (с текучими водами) – реки, ручьи; водно – болотные угодья – болота и болотистые леса.
В Москве свыше 500 прудов, большей частью декоративных. Пруды в Москве расположены в разных районах, но основная их часть сосредоточена в окраинах. Самые большие пруды находятся на территории старинных царских усадеб. Одни из них это Царицынские и Борисовские пруды, с площадью 86 га.

Значение водоемов.

Часть прудов в городе не пригодны для купания, но все они без исключения выполняют декоративные функции, служат местом отдыха. Летом на городских прудах, на многих, в том числе и Борисовских, живут утки и лебеди. Зимой они используются для катания на коньках.
Так же, пруды служили людям в качестве запасных пожарных водоемов, разведения рыбы и др.
Городские пруды отличаются от прудов, находящихся в дикой природе, городские пруды быстро заливаются и загрязняются. Поэтому их приходится часто чистить.

Экологическое состояние водоемов.

Пруд – пример более крупной среды обитания. Это дом для большого сообщества различных растений и животных. Пруд, его сообщество, живая и неживая природа вокруг него образуют так называемую – экосистему.
В последние годы экологическое состояние многих прудов, стало неблагоприятным. Малые пруды оказались еще в худшем экологическом состоянии, чем главные водные артерии. Произошло это потому, что значение прудов в городе как важных природных объектов в должной мере не оценивалось.
Одним из видов загрязнения прудов является антропогенное воздействие. Если в начале века в науке было известно всего 17 загрязнителей природных вод, то сейчас их более 2,5 тысяч видов. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, усыханию и снижению продуктивности растений.
При попадании в пруды органических и минеральных веществ содержащийся в них азот и фосфор служат питанием для водорослей, которые разрастаются, закрывают друг другу свет, идет процесс массового отмирания и гниения. В этом случае вся экосистема водоема может погибнуть.
При купании на таких прудах люди подвержены риску заражения кожными и другими заболеваниями. И в последнее время проводятся работы по очистке и восстановлению прудов. Однако при этом не редко нарушается естественный режим их жизни, теряется живописность или сильно меняется.
Восстанавливать водоемы и возвращать им жизнь – не простая работа и порой ювелирная. Водоем необходимо не только возродить, но и все время поддерживать его чистоту и экологию.

 

Пруды района Бирюлево – Восточное.

Теперь начнем рассказ непосредственно про водоемы нашего района. Одни из них - это вышеупомянутые Царицынские и Борисовские пруды. Царицынские пруды находятся на юго-востоке Москвы, в Царицыне. Представляют собой систему прудов, сооруженных вXVIII веке на территории усадьбы Царицыно. Верхнецарицынский пруд на р. Язвенке, притоке р. Городни, занимает площадь 17 га; средняя глубина 3 метра. На обрывистом берегу три разрушенных грота, связанных, по преданию, между собой подземным ходом. Нижнецарицынский пруд, расположенный в пойме р. Городни, занимает площадь 53 га; средняя глубина 2,5 метра. Он известен серповидным островом (диаметром около 100 метров), который держится на сваях, и был создан как «увеселительный лабиринт» для катающихся на лодках; использовался также бивак, где конногвардейцы ЕкатериныII могли привести себя в порядок. Пруды отличались чистой, очень прозрачной водой так как питание их осуществлялось за счет грунтовых и поверхностных вод. Использовались они как места отдыха и купания. Царицынские пруды описаны И.С.Тургеневым в романе «Накануне».
Шипиловский проезд отделяет Царицынские пруды от Борисовского пруда. Несколько сотен лет назад на берегу прудов Борис Годунов построил дворцовое поместье, получившее название «Борисово», пруды также были выкопаны при нем. Позже здесь был рыбхоз, при котором в прудах выращивали карпа и амура.
В настоящее время на берегах Борисовских прудов расположены два православных храма, один возле моста по которому проходит Каширское шоссе, второй у нижней плотины. Первый по праву считается вторым по значимости после храма Христа Спасителя. На северном берегу прудов находится пляж, летом работает лодочная станция и кафе. К тому же в некоторых местах сохранились останки домов села, расположенного на этом берегу.
Борисовский или Царевоборисовский пруд – самый большой в Москве, находится в Орехово – Борисове и Сабурове, на р.Городне. Известен с XVI в. Площадь 86 га. Средняя глубина 2,5 м. Питание за счет грунтовых и поверхностных вод. Через пруд по Борисовским мостам проходит Каширское шоссе, севернее – улица Борисовские пруды; между ними расположен одноименный пейзажный парк (площадь 237 га), который является продолжением парка в Царицыне. На северном берегу оборудован пляж. В 1983 – 84 г.г. проведена работа по очистке пруда и укреплению берегов.
Борисовский пруд используется для отдыха, купания и прогулок на лодках.
Бирюлевский ручей в прошлом был притоком реки Язвенки, которая является памятником природы. Сейчас ручей впадает в Верхний Царицынский пруд. Длина его 3 км и он подпитывает водоемы дендропарка.
Левым притоком Бирюлевского ручья является река Черепишка длиной 1,9 км, которая подпитывает водоемы парка.

План изучения водоемов Бирюлевского дендрария

1. Сбор материала о прудах в различных источниках.
2. Подготовка лабораторного оборудования и инструктаж по технике безопасности.
3. Визуальное обследование водоемов: описание местности и растительности в водоемах и вокруг них, характеристика берегов и прибрежной зоны. Это важно, так как наземная растительность – травы, деревья, кустарники связаны с водоемом и влияют на него – через листовой опад, защищают от пыли, корни растений укрепляют берега, предотвращают эрозию почвы и способствуют поддержанию оптимального уровня воды. Количество и состав водной растительности – показатель устойчивости экосистемы.
4. Характеристика водной поверхности: наличие нефтяных и масляных пятен, посторонних примесей, пены, мусора.
5. Выбор места и отбор проб воды для дальнейшего исследования: отбор проб провели с полого берега каждого из четырех исследуемых прудов. Пробы объемом 1000 мл промаркировали, указали дату и место взятия.
6. Проведение лабораторных исследований: органолептических свойств, качественного и количественного состава с каждой из исследуемых проб.
7. Оценка качества исследуемой воды по результатам проведенного исследования и составление итоговой таблицы.

 

Самым крупным прудом дендрария является Большой пруд под условным названием «Шоколадка». Он находится на пересечении Тополевой аллеи и Дендропарковой улицы. При устройстве территории дендрария пруд был разделен насыпью на две части – большую восточную и малую.

Пруд «Большой»

 

Размеры водоема: 0,32 га
Местность, где находится водоем: луг (мятлик, тимофеевка луговая, пырей).
Характеристика воды: вода прозрачная, бесцветная, мусор в небольшом количестве у левого берега ( палки, ветки деревьев).
Описание берегов и прибрежной зоны
Правый Берег
Высота берега: высокая.
Склон: умеренной крутизны.
Грунт берега: глинистый.
Травяной покров: сплошной, нарушен эрозией.
Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно ивой, кленом.
Левый Берег
Высота берега: высокая.
Склон: умеренной крутизны.
Грунт берега: глинистый, топкий.
Травяной покров: сплошной, нарушен эрозией.
Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно ольхой, кленом.
Прибрежно-водная растительность: редкая, камыш, элодея.

Пруд «Малый»

 

Площадью 0,08 га.
Прибрежная растительность редкая, ольха, ива.
Водная растительность: нитчатые водоросли
Грунт на берегу – глинистый, на дне водоема – ил.
Характеристика воды: наличие мусора, вода прозрачная, бесцветная.
Описание берегов и прибрежной зоны
Правый Берег
Высота берега: высокая.
Склон: умеренной крутизны.
Грунт берега: глинистый, топкий.
Травяной покров: сплошной, нарушен колеей дороги.
Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно ольхой, кленом.
Левый Берег
Высота берега: высокая.
Склон: умеренной крутизны.
Грунт берега: глинистый, топкий.
Травяной покров: сплошной, не нарушен.
Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно ольхой, кленом.

Пруд «Нижний»

 

Находится у главного входа в дендропарк от Педагогической улицы. Размер 0,25 га.
Прибрежная растительность: обильная (камыш, рогоз).
Водная растительность: нитчатые водоросли
Грунт на берегу – глинистый, на дне водоёма – ил.
Характеристика воды: наличие мусора, вода мутная, цвет зеленоватый.
Описание берегов и прибрежной зоны
Правый Берег
Высота берега: Сначала низкий, затем высокий.
Склон: умеренной крутизны.
Грунт берега: глинистый, топкий.
Травяной покров: сплошной, не нарушен.
Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно берёзой, бересклет.
Левый Берег
Высота берега: низкий.
Склон: пологий.
Грунт берега: песчаный.
Травяной покров: сплошной, не нарушен.
Древесная растительность: сплошная, представлена преимущественно берёзой.

Пруд «Центральный»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

От березовой аллеи к пруду ведет красивый гротесковый мост отделанный гранитом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пруд «Центральный» располагается на пересечении березовой с лиственничной и каштановой аллеями. Размер 0,1 га.
Прибрежная растительность: редкая (пижма обыкновенная, окопник лекарственный).
Водная растительность: водоросли
Грунт на берегу – утоптанный песчано-глинистый.
Характеристика воды: наличие следов нефтепродуктов - отдельные пятна; наличие мусора, вода слегка мутная, цвет светло-желтый.
Характеристика берега и прибрежной зоны
Правый Берег
Высота берега: высокая
Склон: крутой.
Грунт берега: известковый, каменистый, заболоченный (частично).
Травяной покров: редкий, нарушен эрозией.
Древесная растительность: редкая, представлена преимущественно ивой.
Левый Берег
Высота берега: высокая.
Склон: крутой
Грунт берега: каменистый
Травяной покров: редкий, нарушен эрозией.
Древесная растительность: редкая, представлена преимущественно ивой.

Визуальные исследования водоемов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обследуя поверхность водоемов мы обнаружили их загрязнения : наличие мусора, нефтяных пятен, посторонних примесей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проведение лабораторных исследований.

Изучение органолептических показателей воды.
Органолептические методы анализа основаны на оценке параметров окружающей среды при помощи органов чувств – зрения, обоняния.
Прозрачность.
Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов и наличия некоторых химических веществ.
Для определения прозрачности воды из водоемов наполняем мерный цилиндр высотой 20 см и пробуем прочитать газетный текст через толщу воды. Если прочитать невозможно, то устанавливаем через какой слой можно прочитать текст.
Цвет.
Для определения цвета заполняем пробирку водой из водоемов и сравниваем с белым листом бумаги.
Запах.
Запах воде придают вещества, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. Для определения при обычных условиях закрываем пробирку с пробой воды пробкой и встряхиваем. Открываем пробирку, осторожно нюхаем. Отмечаем интенсивность и характер запаха.

 

Оценка качества воды методами количественного и качественного анализа.

Цель – провести лабораторное исследование химического анализа воды.

Оборудование:
– Пробирки;
– Пипетки (20 штук);
– Стаканчики стеклянные от 50 до 100 мл;
– Штативы для пробирок (10 штук);
– Наборы химических реактивов для анализа качества воды.

Водородный показатель (pH)
PH-это отрицательный десятичный логарифм из концентрации ионов водорода (моль/л), то есть pH=-Ig[H+]. При этом pH<7 соответствует кислой среде,pH>7-щелочной.
Водопроводная вода должна иметь нейтральную реакций (pH=7). Для водоемов хозяйственного, питьевого, бытового назначения pH должен находиться в пределах от 6,5 до 8,5.

Ход исследования:

Для определенияpH в пробирку наливаем 5 мл исследуемой воды и 0,1 мл универсального индикатора. Раствор перемешиваем и по окраске оцениваем величинуpH.
pH воды можно определить также при помощи универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.
Оценка качества воды методами химического анализа.
Качественный анализ воды можно провести при помощи следующих реакций.

Качественные реакции для анализа анионов.

 

Что определяется	Что добавляется	Признаки реакции	Наличие или отсутствие определяемого иона	Уравнение реакции
Хлорид – анионы	Нитрат серебра	Белый осадок	(+) (-)	Cl−+Ag+=AgCl↓
Сульфат - анионы	Нитрат или хлорид бария	Белый осадок	(+) (-)	So42−+Ba2+→Baso4↓
Карбонат - анионы	Соляная кислота	Выделение углекислого газа	(+) (-)	Co32−+2H+→H2O+Co2↑

 

 

Оценка качества водоема методом биоиндикации

Цель: сформировать представление о загрязненности водоемов, его причинах и методах биоиндикации.
Оборудование: наборы карточек по 4 – 5 штук с изображениями и названиями беспозвоночных животных, которые являются индикаторами для разных уровней загрязнения.

Ход исследования:

Берем пробу и устанавливаем присутствуют ли в ней показательные для индикации организмы видимые визуально. Готовим микропрепараты для микроскопического исследования.

 

Показательные организмы	Большой	Малый	Нижний	Центральный
Личинки веснянок	-	-	-	-
Личинки ручейников	1	-	-	1
Трубочник или мотыль	2	2	1	3
Личинка разнокрылой стрекозы	-	-	-	1
Личинка комара-звонца (дергунца)	6	2	3	4
Водомерка большая	-	-	1	2

 

Результаты качества исследуемой прудовой воды. 

№ пробы	Название пруда	прозрачность	вет	запах	pH	сульфаты	хлориды
№1	Большой пруд	Прозрачная	б/цв	Слабо травянистый	6,5	-	+
№2	Центральный пруд	Слабо-мутная	Светло-желтый	Заметный болотный	6,5	-	+
№3	Малый пруд	прозрачная	б/цв	Слабо травянистый	6,5	-	+
№4	Пруд Дунай (северный)	Слабо-мутная	Светло-зеленый	Отчетливо болотный	7,0	+	+

 

  

Выводы.

На основании собранного нами материала и проведенных исследований экологического состояния прудов Бирюлевского дендропарка можно сделать следующие выводы:
Наиболее экологически чистым является «Большой пруд». В худшем экологическом состоянии находятся пруды – «Малый», «Центральный», «Северный».
Эти пруды требуют очистки от бытового мусора, который вызывает загрязнение воды и заиление дна.
Качество прудовой воды ухудшается из – за близко проходящей автомобильной трассы, выбросов большого количества газообразных веществ, которые распространяются на прилегающую местность и загрязняют водоемы и береговую территорию.
Совокупный отрицательный эффект промышленных и транспортных загрязнений усиливается продуктами химических реакций составляющих их веществ, в виде кислотных дождей и смогов.
В местах коллективного отдыха жителей микрорайона наблюдается вытаптывание растительного покрова почвы из – за неудовлетворительного состояния пешеходных дорожек, отсутствия ограждений, неконтролируемого выгула собак и низкой экологической культуры населения.

Наши предложения по улучшению экологического состояния водоемов:

Силами учеников школ и населения микрорайона (субботники, экологические акции) очистить водоемы с прилежащей территорий от бытового мусора, прочистить зеленые насаждения и удалить сушняк.
В местах активного отдыха установить мусоросборники и ограждения водоохранных зон для исключения возможных свалок.
Увеличить количество информационных стендов в целях экологического просвещения населения.
Экологической службе города усилить надзор за выбросами автомобильных газов, увеличить штрафы за превышение нормативов выбросов промышленными предприятиями района.

С разных дворов и крылечек,
Где- то рядышком иль вдалеке,
Вьется множество маленьких речек,
Чтобы слиться в огромной реке.
Вьются речки, сливаясь в колечки,
Путь - дорога у них далека,
Если высохнут малые речки-
Обмелеет большая река.

Заключение.

Вода – важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60 – 80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяется климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие. Для человека вода имеет не только биологическое, но и производственное значение. Легкодоступные запасы составляют 50 тыс. км3, а современная потребность человечества составляет около 19 тыс. км3. Казалось бы, пока не хватает. Но, во-первых, вода нужна не только людям, во-вторых, распределена она по территории Земли крайне неравномерно и большая часть её приходиться на реки, озёра и пруды, расположенные в малонаселённых местах. К тому же, вырубая леса и осушая болота, человек способствует перераспределению воды. Ну а массивное загрязнение рек, озёр, прудов и грунтовых вод промышленными и сельскохозяйственными отходами окончательно подрывает нашу водообеспеченность. Не менее важной, чем проблема обеспечения достаточным количеством воды, является проблема сохранения её качества. Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием естественных факторов: солнечного света, атмосферных газов, жизнедеятельных организмов – бактерий, грибов, зелёных растений, животных. Например, камыш очищает воду от болезнетворных бактерий, излишек солей, отходов нефти. Хорошо очищает воду осока, рогоз, хвощ болотный, хлорелла. Животные – фильтры (беззубка, перловица) прогоняют через себя за сутки 30 литров воды. Фильтруют воду и небольшие рачки, обитающие на поверхности водоёмов. Один рачок способен отфильтровать до полутора литров воды за сутки. «Закон о природе» запрещает спускать в водоёмы отходы производств, захламлять берега мусором. Кроме того, если мы будем красть у природы очень много воды, то наши водоёмы обмелеют, и могут совсем исчезнуть.

Список литературы.

1. Е.А. Седлецкая «Исследовательские работы школьников города Москвы в области охраны окружающей среды». Издательство «Детский экологический центр Москва 1998»
2. В.Г. Бабенко «Материалы к урокам-экскурсиям» «Издательство НЦ ЭНАС» Москва 2002.
3. И.В. Измайлов «Биологические экскурсии» 1983 Энциклопедия для детей Аванта+ биология
4. http://moscowparks.narod.ru