ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. К вопросу оценки состояния поверхностных вод 5
1.1 Характеристика состояния поверхностных вод Удмуртии 5
1.2 Процессы самоочищения водоемов 10
1.3 Роль кислорода в водных экосистемах 14
Глава 2. Оценка содержания растворенного кислорода в открытых водоемах Можгинского района Удмуртии 21
2.1 Характеристика объекта исследования 21
2.2 Характеристика методов исследования 24
2.3 Анализ содержания растворенного кислорода в открытых водоемах
села Можги, Можгинского района 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ
Водопользование является неотделимым элементом системы природопользования, а состояние водных источников тесно связано с состоянием природных и природно-хозяйственных систем в целом.
Поверхностные воды являются значимым компонентом природной среды, как элементы, непосредственно обеспечивающие жизнь водных обитателей. Поверхностные воды - это неотъемлемый компонент функционирования природных комплексов и поддержания экологического равновесия. Без точной и достоверной информации о состоянии водных объектов невозможна организация эффективного управления водопользования. Оценка экологического состояния водных систем - это многоплановая задача, которая включает в себя определение и анализ большого числа различных показателей: от оценки содержания
химических веществ до оценки видового состава обитателей водоемов. Получение этой информации осложняется тем, что водная среда очень изменчива в силу возможного загрязнения и одновременно за счет постоянно протекающих процессов самоочищения. Сложной научной задачей, в силу высокой изменчивости водной среды.
Одним из показателей, который учитывается при оценке состояния водоемов, является количество растворенного в воде кислорода.
Кислород всегда находится в растворенном виде в водных источниках. Количество растворенного кислорода (РК) в поверхностных водах определяет кислородный режим водного объекта и является одним из главных значений для оценки его экологического и санитарного состояния. Количество растворенного кислорода в воде должно быть в пределах нормы. Это обеспечивает возможность дыхания водных обитателей. Кислород так же нужен для самоочищения водных объектов, т.к. участвует в процессах окисления органических и других веществ, разложения отмерших организмов. Снижение количества растворенного кислорода говорит о преобразовании биологических процессов в поверхностных водах, а также о загрязнении водоема биохимически активно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими).
Потребление кислорода определено и химическими процессами окисления примесей, содержащиеся в воде, а также дыханием водных организмов. Увеличение или уменьшение концентрации растворённого кислорода может явиться причиной изменений в локальной экосистеме.
Водоемы населенных пунктов сегодня подвергаются достаточно интенсивной антропогенной нагрузке. Загрязнение водоемов может сказаться и на состоянии биотопов, и на здоровье людей, использующих данные объекты в хозяйственных целях. Степень влияние антропогенной нагрузки определяется в процессе мониторинга как отдельных показателей, так и комплексной оценки состояния водных объектов.
Целью данной работы является оценка состояния открытых водоемов по содержанию растворённого кислорода. Объектом исследования служат открытые водоемы близ с. Можги, Можгинского района Удмуртии. Предмет исследования - динамика содержания растворенного кислорода, как показателя состояния данных водоемов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:
- в теоретическом аспекте рассмотреть вопросы участия и роли кислорода в обмене веществ в водных экосистемах; Оценить динамику измений, определяемых параметров в 2015-2017 гг.;
- провести количественную оценку содержания растворенного кислорода в открытых водоёмах близ с.Можги, Можгинского района Удмуртии;
- провести анализ динамики изменения содержания
растворенного кислорода в исследуемых водоемах.
Для всех живых организмов кислород является самым важным жизненным элементом. Растениям и животным он нужен для дыхания. Бактерии, которые живут в грунте, разлагают продукты отходов и превращают их в неядовитую для растений и рыб субстанцию только при достаточном количестве кислорода. Содержание кислорода в воде связано с ее температурой. Чем выше температура воды, тем меньше кислорода может раствориться в ней. Кислород потребляют для дыхания все рыбы и другие мелкие живые организмы. Но главное его значение в воде - это разложение вредных органических и неорганических веществ. Кислород необходим аэробным бактериям для выполнения этой жизненноважной задачи. С помощью кислорода бактерии разлагают продукты обмена, например экскременты рыб, отмершие части растений и водорослей, а кроме этого, ядовитые соединения азота, такие как нитрит и аммиак, до неопасного для рыб нитрата.
Практическая часть работы: в течение 21 месяца (с мая 2015 г. по апрель 2017 г.) проведены отборы проб воды из водоёмов в окрестностях села Можги, Можгинского района Удмуртской Республики. Лабораторные исследования показали, что водоемы достаточно чистые, содержание растворенного кислорода выше 4 мг/л. Водоемы относятся к 2, 3, 4 классу качества воды. Содержание растворенного кислорода не должно быть ниже 4 мг/л.
1. В период 2015-2016гг. в Кинягильском пруду максимальное содержание растворенного кислорода было зафиксировано в декабре 9,36 мг/л, а минимальное - в мае 6,13 мг/л - это соответствует 3 классу (умеренно загрязненные) качества воды для зимы и лета.
В 2016-2017гг. в Кинягильском пруду максимальное содержание растворённого кислорода было зафиксировано в ноябре и составило 10,73 мг/л, а минимальное - в сентябре, которое составило 5,62 мг/л - это соответствует 3 классу (умеренно-загрязнённые) качества воды для лета и зимы.
По сравнению с периодом 2015-2016гг. в 2016-2017гг. содержание растворённого кислорода в данном водоёме в зимний период увеличилось, а летом, наоборот, уменьшилось. Это говорит об уменьшающемся количестве загрязняющих веществ и об улучшающемся процессе самоочищения водоёма в зимний период, по сравнению с летним.
2. В период 2015-2016гг. в реке Ныша максимальный показатель содержания растворенного кислорода приходиться на декабрь - 11,73 мг/л, минимальный - на май 8 мг/л - это соответствует 2 классу (чистые) качества воды для лета и зимы.
В период 2016-2017гг. в реке Ныша максимальное содержание растворённого кислорода было зафиксировано в декабре и составило 11,81 мг/л, а минимальное - в мае, которое составило 8,4 мг/л - это соответствует 2 классу (чистые) качества воды для лета и зимы.
По сравнению с периодом 2015-2016гг. в 2016-2017гг. содержание растворённого кислорода в реке Ныша практически не изменилось как в летний, так и в замний период. Это связано с неуменьшающимся количеством выброса выхлопных газов автотранспортом и ТБО, но за счёт быстрого течения реки, которое ускоряет процесс самоочищения, содержание растворённого кислорода в реке поддерживается на одном уровне в течение времени проведения исследования.
3. В период 2015-2016гг. в Юрутском пруду наибольшее значение зафиксировано в декабре 11,87 мг/л, наименьшее значение в мае 8,04 мг/л. Это соответствует 2 классу (чистые) качества воды для лета и зимы.
В период 2016-2017гг. в Юрутском пруду максимальное значение было зафиксировано в декабре и составило 11,93 мг/л, а минимальное в августе - 8,43 мг/л. Это соответствует 2 классу (чистые) качества воды для лета и зимы.
По сравнению с периодом 2015-2016гг. в 2016-2017гг. содержание растворённого кислорода в Юрутском пруду незначительно увеличилось за счёт соблюдения чистоты в течение года на территории пруда.
4. В период 2015-2016гг. в водоёме «Лягушатник» наибольшее содержание растворенного кислорода зафиксировано в январе 4,8 мг/л, наименьшее в июне 4,13 мг/л. Это соответствует 4 классу (загрязнённые) качества воды для лета и зимы.
В период 2016-2017гг. в водоёме «Лягушатник» наибольшее содержание растворенного кислорода зафиксировано в феврале и составляет 5,11 мг/л, а наименьшее в июне - 3,92 мг/л. Это соответствует 4 классу (загрязнённые) качества воды для лета и зимы.
По сравнению с периодом 2015-2016гг. в 2016-2017гг. содержание растворённого кислорода в зимний период незначительно увеличилось за счёт увеличения эффективности протекания процесса самоочищения благодаря низким температурам атмосферного воздуха, а летом уменьшилось за счёт увеличения температуры атмосферного воздуха и увеличивающемся количестве водоплавающей птицы, которая подразумевает загрязнение водоёма органическими веществами.
Таким образом, исследованные водоемы относятся к классам: умеренно загрязненные (3 класс) - Кинягильский пруд, чистые (2 класс) - Юрутский пруд и река Ныша, загрязненные (4 класс) - водоём «Лягушатник», и они могут самоочищаться. Следовательно они соответствуют нормам ПДК и в них могут обитать гидробионты. Процесс самооищения происходит достаточно быстро. В водоёме «Лягушатник» содержание растворённого кислорода находится на границе с ПДК, что говорит о замедляющемся самоочищении водоёма.
1. Актымбаева А.С. Моделирование изменения содержания растворенного кислорода и БПК5 // Тез. докл. VI Всерос. гидролог, съезда. - C-Пб.: Гидрометеоиздат, 2004. - С. 19-21.
2. Алекин О.А, Семенов А.Д, Скопицев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л.Гидрометиоиздат, 1973 - с 36-44.
3. Алимов А.Ф. Общие основы учения биологической продуктивности водоемов // Гидробиологический журнал. 1988. Т. 24 - № 3 - 40-51с.
4. Алимов А.Ф., Бульон В.В., Гутельмахер Б.Л., Иванова М.Б. Методы изучения участия гидробионтов в процессах самоочищения водоемов // Роль гидробионтов в очистке сточных вод. - Фрунзе: Илим, 1977 - 3-42с.
5. Алтунин B.C., Белавцева Т.М. Контроль качества воды. М.: Колос, 1993. - 367с.
6. Берне Ф., Кордонье Ж. Водоочистка. - М.: Химия, 1997. - 288с.
7. Богоцкий С.В., Санин М.В. Некоторые подходы к экологически обоснованному нормированию загрязняющих веществ в водоемах// Водные ресурсы. - 1992. -№6. С. 100 - 106.
8. Былинкина А.А., Драчев С.М., Ицкова А.И. О приемах графического изображения аналитических данных о состоянии водоема // Материалы 16-го совещ. Гидрохим. института АН СССР. - Новочеркасск: АН СССР, 1962.
9. Гагарина О.В. Анализ временной динамики и пространственной изменчивости качества поверхностных вод Удмуртии - 2007 - 5с.
10. Гагарина О. В., Семакина А. В., Стурман В. И. К характеристике экологической обстановки в можгинском районе Удмуртской Республики - 2010 - 3с, 9с.
11. Геоинформационная справочная система. Ижевск 2016. - 3 с.
[Электронный ресурс] URL: http://igis.ru/layer/63/list (дата
обращения 10.03.2017).
12. Гидрография Удмуртии. [Электронный ресурс] URL:
http: //svyato .info/1013- gidro grafiya-udmurtii .html (дата обращения:
2.05.2017).
13. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. Учебное пособие. - М.: Высшая школа. 1978 - 268с.
14. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Удмуртской Республики в 2015 году. Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики. Ижевск 2016 - 11с.
15. Гусева Т.В, Молчанова Я.П., Виниченко В.Н., Аверочкин Е.М. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы/ Гусева Т.В. - М.: Социально-экологический Союз, 2000 - 52-55с.
16. Демин А.П. Тенденции использования и охрана водных ресурсов в России // Водные ресурсы. - 2000. - Т. 27.-№6. - С. 735-754.
17. Израэль Ю.А., Экология и контроль состояния природной среды. - М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 557с.
18. Каталог населённых пунктов Удмуртской Республики. Численность постоянного населения на 1 января 2012 года. Можга. - 2012. [Электронный ресурс] URL:
http://18.rkn.gov.ru/docs/18/Udmurtstat Katalog np UR 2012.xls (дата обращения: 19.05.2017).Китаев С.П. Экологические основы
биопродуктивности озер разных природных зон. - М.: Наука, 1984. - 207 с.
19. Ковалевский В.С. Комбинированное использование ресурсов поверхностных и подземных вод. - М.: Научный мир, 2001. - 332 с.
20. Лотош В.Е. Экология природопользования. Екатеринбург: Полигра¬фист, 2001. 540 с.
21. Мананков А.В. Геоэкология. Методы оценки загрязнения
окружающей среды. Учебник и практикум. - М.: Юрайт, 2016. - 210 с.
22. Парфенова Г. К. Антропогенные изменения гидрохимических показателей качества вод. - Томск: «Аграф-пресс», 2010. - 204 с.
23. Пааль JI.JI. Физические аспекты самоочищения водоёмов // Материалы VI Всесоюзн. симпоз. по соврем, проблемам самоочищения водоёмов и регулирования качества воды. - Таллин. 1979. - С. 3-9.
24. Поступления кислорода в воду [Электронный ресурс]. URL:
http://msd.com.ua/fish-farming/postkisl/ (дата обращения: 12.04.2017).
25. Природопользование и геоэкология Удмуртии. - М.: Издательство Удмуртского университета, 2013. - 384 с.
26. Стурман В.И., Габдуллин В.М, Гагарин С.А., Семакина А.В. Загрязнение воздушного бассейна // Климатические условия и ресурсы Республика Удмуртия. Издательство Казанского университета, 2009 - 188-203 с.
27. Шарнопольский А.И., Аманазаров А.А. Методы и приборы для определения кислорода. М.: Химия, 1988. 144 с.
28. Шишкин М.И., Кодесников В.Н, Гонин Л.М., Пономарёв А.М. Можгинскому району 80 лет. Природные условия и экология. Ижевск: КнигоГрад, 2010 - 180с.
29. Шпак И.Е.,Михайлова А.М. Характеристика и анализ вод. Саратов: Сарат. гос. техн. университет, 2000. 80с.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров