Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа с. Новодевичье муниципального района Шигонский Самарской области
Тема экологического проекта:
«Малые реки Шигонского района Самарской области»
Работу выполнила: ученица
10 класса ГБОУ СОШ с. Новодевичье
Пронина Ольга Геннадьевна
Руководитель: учитель биологии
Коротина Елена Викторовна
2013 год
Содержание
Актуальность проблемы.
Введение.
Основная часть.
Гидрография исследуемого района.
1. река Уса.
2. река Акташка.
3. река Чернава.
4. река Красная.
3.2 Содержание химических элементов.
Выводы.
Список использованной литературы.
По территории Самарской области протекают большие и малые реки, часть из которых формируется за её пределами, часть на её территории и относится к рекам местного стока. Главной рекой области является река Волга, протяжённость которой по территории Самарской области составляет 340 км. Малых рек насчитывается 120, их общая протяжённость в пределах области составляет 4000 км. Судоходными являются лишь река Волга и река Самара в устье её впадения в реку Волга, куда заходят на зимнюю стоянку суда Самарского речного порта. Для Самарской области характерно слабое развитие речной сети, особенно для южных районов области.
Актуальность проблемы.
Наблюдения за состоянием малых рек – одно из наиболее актуальных направлений работы нашего проекта. Подавляющее большинство малых рек не входит в программы наблюдений, реализуемые государственными службами. В то же время, проблемы уменьшения стока и загрязнения малых рек стоят чрезвычайно остро, а источники воздействия в малом водосборе проще определить и исследовать. При этом загрязнение больших рек во многом зависит от состояния сети их притоков. Более того, именно изучение состояния малых рек может стать ключом к оценке вклада диффузных, площадных источников загрязнения (таких, например, как поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий).
Введение
Самарская область – высокоразвитый промышленный регион Поволжья. Здесь сосредоточено огромное количество предприятий, формирующих лицо нашей области не только в России, но и на мировом уровне, из них 35 промышленных объектов являются экологически опасными, в том числе в Самаре – 19, в Тольятти – 8, в Новокуйбышевске – 3, в Сызрани – 2, в Чапаевске – 2. Эти предприятия загрязняют воздушный, водный бассейны, земельные и лесные ресурсы.
Наиболее отрицательное влияние на воздушный бассейн оказывают предприятия химической и нефтехимической промышленности – 25%, нефтяная промышленность – 11%, энергетика – 8%, самый большой удельный вес приходится на автотранспорт – 40%.
Водный бассейн в наибольшей степени загрязняется предприятиями жилищно-коммунального хозяйства – 40%, энергетическими предприятиями – 26%, предприятиями химической и нефтехимической промышленности – 13%, сельскохозяйственными предприятиями – 8%. В атмосферу выбрасывается более 600 тысяч тонн вредных веществ. Уровень загрязнения воздушного бассейна в крупных городах Самарской области по ряду вредных веществ в 1,1-2,5 раза больше, чем в среднем по Российской Федерации.
Ситуация в Самарской области в экологическом отношении весьма напряженная. Обладающая уникальными природно-климатическими условиями, флорой и фауной, дающими все необходимое для гармоничного и эффективного развития территории как рекреационной зоны, она находится под жёстким давлением промышленных предприятий, что привело к отрицательному воздействию на все элементы окружающей среды.
Это мы знаем не только из официальных источников, но и наблюдали во время наших многочисленных экспедиций по Самарской области. Загрязнению окружающей среды способствуют и сами жители нашей области: во многих местах наблюдались несанкционированные свалки бытового мусора и просто "последствия" выезда на природу отдыхающих.
Водный бассейн имеет различную степень загрязнения. Наличие в воде отравляющих веществ делает её неспособной к самоочищению, снижает её качество. По степени концентрации отравляющих веществ водные ресурсы классифицируются на 4 группы:
1. чистые;
2. относительно чистые;
3. находящиеся в критическом состоянии;
4. неспособные к самоочищению (мёртвая вода).
Весьма серьёзной для нашей области является проблема подтопления территорий из-за плохого качества строительно-монтажных работ, сброса промышленными предприятиями вод, утечки из водопроводных и канализационных сетей. Всё это в конечном итоге отражается на качестве земельных и водных ресурсов. В связи с тем, что Волгу перекрыла ГЭС имени Ленина (ныне – Жигулёвская ГЭС) около города Жигулёвска, её течение стало в несколько десятков раз медленнее (если раньше воды от истока до устья проходили за 1 месяц, то сейчас на это требуется несколько лет). Так же замедлилась скорость течения малых рек, что привело к их заболоченности, застою воды, гнилостным процессам и отравлению гидробионтов.
Цели и задачи проекта
Цели:
изучение ранее накопленного материала по географии малых рек Самарской области;
мониторинг состояния воды притоков реки Волга от истока до устья.
Задачи:
найти материалы по географии малых рек Самарской области;
совершить выезды на малые реки Самарской области;
провести физико-химический анализ воды, взятой в реках;
оценить многообразие гидробионтов и растений в прибрежной зоне;
пронаблюдать изменение состояния воды до и после населённых пунктов с выявлением антропогенного влияния;
провести анкетирование местного населения по вопросам состояния рек;
провести в течение всех экспедиций посильную очистку прибрежной территории.
В конце нашей работы мы попытаемся ответить на вопросы:
являются ли основными источниками загрязнения реки Волга только те объекты жизнедеятельности человека, которые расположены непосредственно по берегам самой реки?
какой «вклад» в ухудшение экологии главной водной артерии области вносят ее притоки?
способна ли вода в реки Волга регенерировать при обнаруженном уровне загрязнения?
Место проведения: территория Шигонского района Самарской области.
Время проведения: лето 2012-2013 года.
Основная часть
Гидрография исследуемого района
Реки Самарской области по водному режиму относятся к Средневолжскому гидрологическому району. Водный режим рек этого района характеризуется весенним половодьем, редкими и невысокими летне-осенними паводками, летне-осенней и зимней меженью.
Реки Шигонского района преимущественно снегового питания с существенной долей дождевого и незначительным участием подземной подпитки.
Главным водотоком в пределах Шигонского района является река Волга, естественные гидрографические и гидрологические параметры которой существенно преобразованы практически полным зарегулированием речного стока на всём протяжении от истока до устья каскадом водохранилищ. По протяженности в границах Шигонского района река Волга представлена Куйбышевским водохранилищем, являющимся естественной северо-западной границей Шигонского района.
Куйбышевское водохранилище имеет объем 58км3, площадь водного зеркала 6450 км2, длину по р. Волге 650 км и является водохранилищем сезонного регулирования. Объём позволяет осуществлять такое регулирование не только в целях выработки электроэнергии, но и для обеспечения потребностей в воде промышленности, сельского хозяйства и населения. Кроме этого Куйбышевское водохранилище имеет огромное транспортное и рыбохозяйственное значение.
По территории сельского поселения Шигоны распространены периодически пересыхающие ручьи и эпизодические водотоки балок и оврагов, имеющие сток непосредственно в Куйбышевское водохранилище. Уровень затопления весенними паводками составляет 1%.
Исследованные реки – притоки реки Волга:
1. река Уса
2. река Акташка
3. река Чернава
4. река Красная
1. Река Уса
Река Уса пересекает Шигонский район, впадая в одноименный залив Куйбышевского водохранилища. Истоки реки находятся на территории Рачейского бора, в районе посёлка Гремячий сельского поселения Старая Рачейка м.р. Сызранский. Общая протяженность реки составляет 76,0 км, площадь водосбора – 3390км². Среднегодовой расход реки в ее устье составляет 6,8 м³/с, годовой сток – 214,0 млн.м³/год. Среднегодовой расход реки в год 95% обеспеченности составляет 3,4 м³/с, а годовой сток 107,0 млн. м³/год. В период летней и зимней межени расход реки может упасть до 0,06 – 0,07 м³/с.
В долине реки Уса развита широкая, в значительной степени заболоченная пойма, достигающая в поперечнике 3 – 5 км. Первая и вторая надпойменные террасы на отдельных участках имеют ширину до 1,0 – 1,5 км. Склоны долины осложнены разного рода балками, оврагами, промоинами. В устье её левого притока реки Тишерек долина реки Усы расширяется, достигая в поперечнике 6 – 8 км, превращаясь в Усинский залив Куйбышевского водохранилища.
2. Пойма малой реки Акташки
Малая река Акташка берёт начало от родников у с. Платоновка, протекает в окрестностях с. Подвалье, где имеет достаточно сформированную пойму и впадает в р. Волгу. Водоток шириной до 1,5 м, глубина до 0,5 м.
По водотоку отмечаются отдельно стоящие деревья, ольхи клейкой, ивы белой, вяза горного. Пойма заросла травянистой растительностью. Местами отмечаются пояса полевицы побегообразующей, клубнекамыша морского, тростника обыкновенного, а также доминируют дербенник иволистный, посконник конопляный, череда 3-х раздельная и лучистая, мята полевая.
Среди редких пойменных растений отмечаются астрагал нутовый, бодяк съедобный, горец солончаковый, гравилат речной, девясил высокий, посконник конопляный и др.
Через водоток происходит прогон крупного рогатого скота. В результате участки степи, прилегающие к пойме, достаточно нарушены. Можно отметить большое разнообразие сорных растений лопух паутинистый, бодяк полевой, болиголов крапчатый, латук компасный и татарский, горчак ястребинковый и др.
Противоположный крутой склон западной экспозиции порос достаточно сбитой типчаково – полынковой ассоциацией. Доминирующие виды – типчак, келерия тонкая, мятник узколистный, полынь австрийская, полынь шелковистая, тысячелистник благородный, одуванчик поздний и др.
Среди сорных видов можно отметить икотник серо-зелёный, василёк ложно-пятнистый, молочай прутьевидный и др.
У водотока обитает большая популяция ужей. Уж обыкновенный (Natrix Laurenti) имеет по бокам головы два пятна беловато-жёлтого или ярко-оранжевого цвета. Средняя длина особей 85 – 90 см, но отдельные экземпляры достигают почти 115 см. сверху почти чёрный или оливково-бурый цвет. Снизу матово-белый, с тёмными овальными пятнами. Обитает по берегам рек, озёр, прудов, затонов, на пойменных лугах. Охотится главным образом за амфибиями, реже его добычей являются мыши, полёвки, землеройки, мальки рыб. В области считается обычным видом.
3. Пойма реки Чернавы
Река Чернава впадает в р. Волгу. Ширина водотока от 6 до 12 м. Течение быстрое, плавающих растений не отмечается. На южном крутом склоне были посажены 19 лет назад сосновые полосы, превратившиеся в сосновый лес.
Северный склон пологий, местами берег не закреплён деревьями, происходит его размыв и обвал. Местами растут ива ломкая и белая высотой 20 м и диаметром до 70 см. Рыбаки рыбачат на этом берегу, а местные жители устроили дикий пляж. В результате отмечается достаточно сильное антропогенное воздействие человека на прибрежную растительность. Доминируют злаки тростник обыкновенный, костёр безостый, мятник узколистный, полевица гигантская и др. Среди сорных видов встречаются щавель конский, пустырник пятилопастной, вьюнок полевой, крапива двудомная, горчак ястребинковый и др. Местами берег густо порос ежевикой. Среди редких растений отмечаются душица обыкновенная, дягель лекарственный, калистегия заборная. К прибрежно-водным относятся пояс тростника обыкновенного, местами полевицы побегообразующей, полевицы гигантской, отдельных экземпляров сусака зонтичного и др.
В пойме реки мы встретили серую цаплю (Ardea cinerea) на пролёте. Серая цапля имеет дымчато-серые маховые перья, сверху тёмно-серого, почти чёрного цвета, сверху по бокам головы чёрные полосы перьев, переходящих сзади в длинный хохол. Вдоль боков тела две широкие чёрные полосы. Вдоль передней стороны два – три ряда узких чёрных пятнышек. Клюв буроватый, ноги бурые, радужина жёлтые. Самка от самца отличается размерами. Это самая крупная птица из всех цапель Самарской области. Прилетают в апреле, гнездятся парами в лесу около водоёма. Гнездо устраивается прямо на земле на куче камыша. Начиная с августа, цапли сбиваются в группы и в начале октября улетают в Африку и Южную Азию [Звери, птицы, гады и рыбы, 1942].
Была встречена небольшая стая крякв [Anas platyrhyncha Z.] 12 – 15 особей. Крякву по-другому называют – серая утка. В “брачном” наряде селезень имеет золотисто-зелёную голову, оперение которой отделено узким белым ошейником от каштаново-бурого оперения зоба. Перьевой покров тела имеет буровато-серую окраску с узкими пестрянками, крылья отмечаются красивыми сине-фиолетовыми “зеркальцами” окаймлёнными чёрными и белыми перьями. Перья хвоста имеют чёрную окраску, закручены в виде косиц. Клюв зелёный, ноги оранжевые. Такую окраску самец имеет только в брачный период. Во всё остальное время окраска его такая же серая, как у утки. По размерам они меньше домашних уток. Это одна из распространённых гнездящихся птиц в нашей области. Весенний прилёт начинается с конца марта начала апреля. Далее они разбиваются на пары. Места гнездовий – малые, лесные реки, богатые прибрежной растительностью. Гнездо находится на берегу в траве. Кладка из 8 –16 яиц. Птенцы выклёвываются через 28 дней насиживания до середины июня. Пища смешанная – мелкие водные насекомые и черви, травянистые растения, зёрна хлебных злаков. С октября они сбиваются в стаи и улетают. Иногда остаются зимовать.
В реке рыбаки встречали крупные экземпляры щук (Esox lycius L.) весом до 12 кг. Тело брусковатое, спинной плавник сдвинут далеко, образует вместе с заднепроходным и хвостовым одно целое, что позволяет щуке делать молниеносные броски. Зубатая пасть вытянута как у крокодила. Чешуя мелкая, окраска изменчивая, чаще серо-буро-зелёная с тёмными пятнами.
Для этой реки характерны омуты, в которых обитают крупные экземпляры сомов (Silurus glanis Z.) весом до 30 кг. У него широкая, плоская голова, огромная полукруглая пасть с острыми, как иглами зубами, два длинных уса над верхней губой и четыре коротких под нижней, крошечные глазки, сплюснутое, слизистое голое тело, длинный заднепроходной плавник, окаймляющий всю заднюю часть тела. Окраска черновато-зелёная с оливково-зелёными пятнами, брюхо беловатое. Это самая крупная из наших пресноводных рыб.
Несмотря на достаточное антропогенное влияние человека в средней части р. Чернавы, данный объект заслуживает охраны.
4. Пойма реки Красной
Течение реки достаточно быстрое, но медленнее, чем у реки Чернавы. Река берёт начало от родников у села Луговское, впадает в реку Волгу. Ширина водотока достигает 10-12 м. На северном пологом склоне отмечается пойменный лес из высоких деревьев ольхи клейкой, ивы ломкой, берёзы повислой, вяза горного и др.
Берега поросли рогозом узколистным. Ширина зарослей достигает 4-6 м. Отмечается небольшое количество особей сусака зонтичного, ситняга болотного, чистеца болотного, клубнекамыша морского.
У южного крутого склона была встречена вторая небольшая популяция болотоцветника щитолистного – крайне редкого вида. Эту популяцию мы отметили впервые, т.е. данный вид начал распространятся по соседним малым рекам. Южный крутой склон порос лесом – дубравой чёрноклёново-ландышевой.
Вверх по склону отмечается грудницево-типчаково-разнотравная ассоциация. Среди злаков доминирует типчак, келерия тонкая, костёр береговой, мятлик узколистный, зубянка поздняя и др. Местами встречаются кустарники ракитника русского, миндаля низкого, вишни степной. Весь склон жёлтого цвета, порос грудницей мохнатой, достаточно редкого лекарственного вида, применяемого при лечении лёгочных заболеваний. На склоне, среди разнотравья, встречается крестовник эруколистный, репяшок обыкновенный, мордовник настоящий. Можно отметить целый ряд редких видов – мытник Кауфмана, полынь солянковидная, лук прямой, астра ромашковидная, пырей плевеловидный, девясил германский и др. Ближе к истоку по северному склону реки была обнаружена передняя часть скелета мамонта. В связи с полевыми работами в районе не было возможности вызвать археологов. Только небольшая часть скелета, принесённая учащимися, находится в школьном музее. На будущий год будет предпринята экспедиция по поискам остатков скелета мамонта.
3.2 Содержание химических элементов.
В гидрологическом отношении Самарская область делится на 4 основных района: Черемшанское Заволжье, Высокое Заволжье, Сыртовое Заволжье и Правобережье.
Нитрит-анион. Его содержание в водах Волги при входе в область значительно ниже ПДК (1,0 мг/л) – 0,02 мг/л. Такой же показатель мы видим и у воды, выходящей из области. Проходя по территории области, Волга получает воду притоков с нитрит-анионами в пределах ПДК.
Хлориды обладают высокой миграционной способностью благодаря хорошей растворимости. Источником избыточного количества хлоридов могут являться недостаточно очищенные промышленные и бытовые стоки.
Ортофосфаты. Фосфор является одним их главных биогенных компонентов, определяющих продуктивность водоёмов. Нарастание концентрации соединений фосфатов в воде нарушает биологическое равновесие, приводит к процессам эвтрофикации водоёма, в частности – к "цветению" воды, способствует интродукции несвойственной флоры и фауны. Фосфат-ион является информативным индикатором антропогенного загрязнения. Всем исследуемым рекам характерен низкий показатель ортофосфатов – значительно ниже ПДК.
Катион аммония. Аммоний-ион в природных водах накапливается при растворении в воде газа аммиака, образующегося при биохимическом распаде азотсодержащих органических соединений. Аммоний-ион поступает в водоёмы с поверхностными и подземными стоками, атмосферными осадками, а также со сточными водами промышленных предприятий.
Жёсткость воды определяется содержанием в воде солей жёсткости (Ca, Mg). Карбонатная (временная) жёсткость характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция. По данным анализов видно, что она достаточно высока в анализируемой воде. Некарбонатная (постоянная) жёсткость – это содержание некарбонатных солей кальция и магния. Общая жёсткость – сумма карбонатной и некарбонатной жёсткости. Вода поверхностных вод . Большинство обследованных рек имеют повышенную жёсткость. Изменение жёсткости зависит от географического положения, жёсткость воды выше от количества подземных вод, питающих реки и горизонтов вблизи водоносного слоя (подземные воды расположены вблизи слоёв известняка).
pH (водородный показатель) воды – степень её кислотности или щелочности, определяется концентрацией водородных ионов. При pH = 7,0 – реакция воды нейтральная, при pH 7,0 – щелочная. Колебание степени кислотности воды в реках – от 5,0 (среда кислая) до 8,0 (среда щелочная). По нормам СанПиН pH даже питьевая вода должна быть в пределах 6,0… 9,0. Поэтому можно заключить, что поверхностные воды имеют pH в пределах допустимых показателей.
Выводы:
Летом 212-2013 года мы совершили экспедиции по малым рекам Шигонского района Самарской области – притокам реки Волга. На исследованной территории произрастают редкие и охраняемые виды. К ним относится группа растений, находящихся под угрозой исчезновения: остролодочник колосистый, гравилат речной, болотоцветник щитолистный и другие редкие виды растений.
В экспедициях мы собирали воду рек и анализировали её в школьной лаборатории реактивами из химического рюкзачка. Нами были сделаны анализы собранной воды. Также вода проверялась на мутность при помощи диска Секки. В рамках проекта нами было проведено 6 экспедиционных выезда, исследованы малые реки – притоки реки Волга. По рекам Уса, Красная провели двойные экспедиции – исследовали истоки и устья, чтобы проследить динамику показателей, и, по возможности, выявить причины их изменения. По всем экспедиционным выездам велись дневники. Всего в экспедициях участвовало 5 человек. Было проведено анкетирование местного населения по поводу экологического состояния водоемов. Был произведён забор воды с последующим исследованием её химического состава. Велось визуальное наблюдение загрязнения окружающей среды. Так же проводились исследования на состав гидробионтов. Нам было интересно узнать, кто населяет воды малых рек. В реках Акташка и Уса были пойманы следующие представители: личинка полоскуна, головастики, клоп-гребляк, личинки настоящих равнокрылых стрекоз, личинки равнокрылых стрекоз, прудовик, дрейсена, личинки поденки, гладыш, рыбьи пиявки и мальки различных видов рыб. А это тревожный сигнал, указывающий на такой уровень загрязнения, который несовместим с жизнью организмов.
Местные жители, села Муранка (р. Уса), наблюдают изменение состояния реки, которое происходит в последние 9 лет: более медленное течение, застойные явления, "цветение" и специфический запах, изменение видового состава. Стали преобладать те виды, которые выживают в более загрязнённой воде.
Реки Акташка, Чернава, Красная имеют все определяемые показатели в пределах ПДК для поверхностных вод. Это говорит об относительной чистоте притоков реки Волга.
Вода реки Волга, входящая в Самарскую область из соседней Ульяновской, имеет превышение ПДК только по содержанию хлоридов в 2,3 раза. Далее этот показатель значительно снижается. Значит, вода реки регенерирует .
Все приведённые данные позволяют заключить, что река Волга и малые реки-притоки несут на себе следы деятельности человека. Но вода, благодаря самовосстановлению и самоочистке, находится в пределах ПДК (которые человек сам же и установил). Часть этих веществ в огромных объёмах вод реки Волги становится менее заметным, часть оседает на дно, по берегам, но не исчезает бесследно. Какие-то формы животных, растений, бактерий используют их в своём обмене веществ, что может привести к загрязнению, зарастанию водоёмов со всеми вытекающими последствиями.
Изменение химических показателей воды рек от истока до устья указывают на наличие влияния антропогенного фактора.
Без антропогенного воздействия гидросфере было бы легче, но уж если мы – люди влияем, то необходимо беречь её собственной безопасности.
Нашим проектом мы хотим привлечь внимание, как жителей области, так и руководителей предприятий к проблеме малых рек, за здоровую среду нашего обитания, через газету «Время» обратились к общественности района.
Мы здесь живём, и наше здоровье напрямую зависит от степени чистоты среды нашего обитания.
Список использованной литературы.
Воронин В.В. География Самарской области. Пособие для учащихся 8-9-х классов средней школы. – Самара: СИПКРО, 2004. – 274 с;
Зелёный луч. Информационно-справочный бюллетень. Самара, 1996, 1997, 1998 гг;
Корчак И.А. Основы экологии и охрана природы. Самара, 1995 год;
Окружающая среда Самарской области и инвестиции на ее охрану. Самарский областной комитет государственной статистики. 1998 год;
Природа Куйбышевской области/сост. М.С.Горелов, В.И.Матвеев, А.А.Устинова.— Куйбышев: Кн. изд-во, 1990.— 464 с;
Розенберг Г.С. Экологическая ситуация в Самарской области: состояние и прогноз. Тольятти, 1994 год. (Институт экологии Волжского бассейна РАН);
Чердымова З.И., Чердымова Е.И., Астафьев В.М., Симонов Ю.В. Экология в схемах и таблицах. Учебное пособие. Самара.: Корпорация «Фёдоров», 1997, 222 с;
Экологическая безопасность и устойчивое развитие Самарской. области. (под редакцией В. А. Павловского). Самара, 1996 год;
Экология городов. Информационный сборник. 1997 год, № 10.
Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. –М.: Колос, 1964. – 880с.
Плаксина Т.И. Редкие, исчезающие растения Самарской области.- Самара: изд-во “Самарский университет”, 1998. – 272с.
Красная книга СССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений. – М.: Лесная промышленность, 1978. – 460с.
Красная книга. Дикорастущие виды флоры СССР, нуждающиеся в охране /Под ред. А.Л. Тахтаджяна. – Л.: Наука, Ленингр. отд., 1975. – 202с.
Захаров А.С. Рельеф Куйб. обл. – Куйбышев: Кн. Изд-во, 1971. – 68с.
Определитель растений Среднего Поволжья /под ред. В.В.Благовещенского/. – Л.: Наука, 1984. – 391с.
Природа Куйбышевской области. – Куйбышев. кн. изд-во, 1990. – 464с.
Мазнев Н.И. Травник. – М.: ООО Гамма Пресс 2000, 2001. – 512с.