Экологическое состояние реки Шугуровки

                                                                              12

                        Дорогами Отечества             

Министерство образования Республики Башкортостан

Отдел образования по гуманитарным вопросам

Администрации Орджоникидзевского района

Городского округа города Уфы

МОУ СОШ № 98

Тема: «Экологическое состояние реки Шугуровки»

Номинация: «Природное наследие»

                                                           Выполнила:  ученица 10 б класса

                                                              МОУ СОШ № 98 г. Уфы

                                                              Сухова Юлия

                                                              Руководитель: Вилесова Лариса Евгеньевна

                                                               учитель географии МОУ СОШ № 98

Уфа 2006

Содержание

1. Введение.

2. Основная часть.

2.1. Обзор литературы.

2.2. Описание места и условий исследования.

2.3. Используемые методы.

2.4. Результаты и их обсуждение.

3. Выводы.

4. Используемая литература.

5. Приложение.

1. Введение

              В настоящее время необычайную сложность и важность приобрели вопросы взаимодействия природы и человека. Стремительный рост населения, интенсивное развитие техники увеличили степень воздействия человека на природу. Серьезной проблемой стали вопросы быстрого истощения природных ресурсов и сильного загрязнения природной среды.

          Загрязнение – это нежелательное изменение физических, химических свойств воздуха, почвы и воды, которые могут сейчас или в будущем оказывать неблагоприятное влияние на жизнь растений, животных и человека.

           Масштабы загрязнения среды разного рода отходами настолько значительны, что в ряде регионов мира это угрожает существованию человека как биологического вида. К большому сожалению, Башкортостан превратился в такое место, где жить стало небезопасно.

           В настоящее время в Башкортостане загрязнены водоемы и возникла проблема чистой воды. Выбросы с предприятий  и транспорта загрязняют атмосферу. Истощаются ресурсы почв, больше половины которых уже поражены эрозией. В лесах из–за вырубок происходит смена ценных пород деревьев – ели, сосны, пихты на менее ценные – березу, осину и другие. Истощены прежде богатые травами степи Башкортостана. На них выпасается слишком много скота, и пышные разнотравно–ковыльные пастбища заменились на невзрачные и низкопродуктивные травостои из полыней и типчака. На грани исчезновения находятся многие виды лекарственных трав, которые заготовлялись в большом количестве. Эти экологические проблемы присуще всей республике. Мы же данной работой хотим показать не соответствие нормам экологического состояния маленького уголка Башкортостана, который находится в северной части г. Уфы – в Черниковке.

         Мы родились в 1990 году, когда в нашем городе произошло загрязнение р. Уфы фенолом. С рождения слышим предупреждения, что пить воду из-под крана не безопасно. Поэтому решили сами выяснить, какова же обстановка в действительности, изучив экологическую ситуацию на маленькой речушке Шугуровке, которая является притоком реки Уфа. Последняя же снабжает водой город через Южный водоканал.

        Цель работы – начать изучение экологического состояния реки Шугуровка. Чтобы реализовать данную цель, необходимо решить следующие задачи:

1)     вычислить и изучить гидрологические данные реки;

2)     рассмотреть окрестности русла реки с целью выявления главных  ее загрязнителей;

3)     научиться брать и хранить пробы вод;

4)     по пробам вод визуально определить их цветность, мутность и запах;

5)     гравиметрическим методом измерить содержание взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных вод для дальнейшего прослеживания изменений во времени.

2. Основная часть

2.1. Обзор литературы

         Для решения поставленных задач была рассмотрена различная литература (журналы, газеты, книги, документы, различные атласы и карты), содержащая интересующую нас информацию. Мы выяснили, что по степени неблагополучия окружающей среды наша республика занимает 8 место по выбросам в атмосферу и 17 – по сбросам загрязненных стоков. …Более 80% загрязняющих веществ сбрасывают воду предприятия химической и нефтехимической отраслей, значительный вклад (около 10%) вносит жилищно-коммунальное хозяйство. Основными загрязняющими веществами вод республики являются хлориды, сульфаты и соли кальция (Миркин Б. М., 2004). Общее потребление воды в Башкортостане составляет 1300 млн м3 в год, примерно половина этого количества возвращается в реки как сточные воды, причем только 1/3 часть возвращенных рекам вод была очищена, а 2/3 были либо не очищены вовсе, либо очищены недостаточно. Даже хорошо очищенные сточные воды, чтобы в них появилась рыба и можно было их через систему фильтров направить для питья, должны быть разбавлены в 10 раз, а недоочищенные воды требуют разбавления в 100 раз! (Миркин Б. М., 1995).

           По различным источникам информации выяснили, что в последние года экологическая обстановка республики якобы улучшилась. Это видно и по нашим диаграммам (рис. 1-2, Атлас республики Башкортостан, 2005). Но если взглянуть на экономическую обстановку, то причина этого улучшения очевидна – производственный спад (рис. 3-5, Атлас республики Башкортостан, 2005).

           Что касается района исследования, то она изучена плохо, и мы столкнулись с проблемой в поиске конкретной литературы. Лишь в Интернете встретили статью с интересующим нас районом. В ней подтверждались наши выводы по поводу загрязнения р. Шугуровки.

         Конкретно там говорилось, что «поверхностные воды - атмосферные осадки и талые воды, пройдя через слой мусора и промышленных отходов на свалке и, наглотавшись всякой грязи, уже через 48-80 суток достигают подземных вод. Эти воды за 10 лет проходят 144-422 метра в направлении реки Шугуровки. Поскольку свалке уже более 30 лет, а расстояние до реки меньше километра, то становится понятно, что подземные воды реку Шугуровку давно уже питают диоксинами. Ну, а Шугуровка яды прямым ходом выносит в реку Уфу, из которой осуществляется водозабор (рис. 8). А может быть грязь в водозабор не попадает? Для такого предположения имеются как - будто вполне веские основания. Вот они. Шугуровка такая маленькая и по расходу воды - худосочная, а Уфимка - многоводная. При их слиянии неминуемо происходит сильное разбавление загрязненной воды. Кроме того, ЮГВ питается не поверхностными, а подрусловыми водами реки Уфы из скважин глубиной 9-20 м. Неужели грязная вода Шугуровки на протяжении 10-12 км - это расстояние от ее устья до скважин водозабора, успевает все-таки проникнуть в подрусловые воды. К сожалению, успевает. Вспомним весну 1990 года. Стоило в Шугуровку попасть нескольким сотням кг фенола из промплощадки “Химпрома”, как почти немедленно яд оказался в питьевой воде ЮГВ, обеспечив ее загрязнение до 32 ПДК. Вообще же гидрогеологам известно, что время, потребное для проникновения загрязнений из Шугуровки в подрусловые воды реки Уфы, составляет чуть больше суток. Аналогично фенолу в ЮГВ проникают и диоксины. Они круглый год с подземными водами и примерно полгода и с поверхностными водами и воздушным путем загрязняют реки Шугуровку и Уфу и, соответственно, ЮГВ».

2.2. Описание места и условий исследования

          В северной части г. Уфы, в Черниковке протекает р. Шугуровка. Длина ее русла 28 км, площадь водосборного бассейна около 100 км2. Она берет начало на Уфимско – Бельском водоразделе. Ширина русла 1,5 – 5 м. В нижнем течении оно сильно извивается. Речка в верхнем и среднем течении зарегулирована прудами. Скорость течения зависит от уровня воды в прудах и может изменяться в больших пределах. Средний уклон речки 3 м на 1 км. Долина широкая, берега пологие. Дно песчаное, глинистое, местами сильно заиленное. Речка полноводная практически в течение всего года за счет поступления сточных вод (Турикешев Г. Т.-Г., 2000, с. 76).

       Обследование водосбора этой речки в северной части города выявило буквально ошеломляющую картину. На ее берегах были обнаружены 32 свалки, в том числе и гигантская городская свалка, расположенная на склоне лощины, именно там, где на дневную поверхность выходят родники. Они исправно сносят в реку все то, что может быть смыто. Здесь расположено более 50 крупных  и мелких предприятий Черниковки: п/о Химпром, УЗСС,  производственное управление «Химзащита», Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод, пропарочные станции «Бензин», «Черниковка-Восточная» и т. д. Стоки с этих предприятий через 21 сброс неочищенных вод попадают в Шугуровку. По рисунку 6 видно, что она протекает не вдалеке от северного кладбища, с которого также стекают поверхностные и подземные воды в Шугуровку, т. к. располагается на высоте 160 м над уровнем моря. Далее русло реки проходит между садоводческими и гаражными кооперативами, вдоль железной дороги ветви «Загородная» (рис. 7). Огибая гору Курочкина гора, собирает попутно и ее стоки, а там в данное время на высоте 178 м ведется нефтедобыча. Все это естественно тоже влияет на качество воды в реке.

2.3. Материал и методика

        Отбор проб из рек. Усредненную пробу   протекающей воды берут в местах наиболее сильного течения, лучше в фарватере течения. Пробу берут под поверхностью воды, лучше в верхней трети общей глубины (обычно это 20-30 см под поверхностью). Часто требуется отразить в пробе результаты смешения двух потоков или речной воды со сточными водами. В этом случае пробу следует отбирать в месте полного смешения, определить которое довольно трудно. Надо иметь в виду, что смешение  вод различной плотности и различной температуры происходит очень медленно. Это зависит от скорости течения, рельефа русла, количества изгибов, порогов и т. д. Обычно полное смешение происходит на расстоянии сотен метров  от места слияния потоков. В свою очередь место отбора  проб  не должно быть слишком удаленным от места слияния, так как важно учитывать изменение качества воды во времени.

          Для своей работы мы брали пробы воды в районе ж/д станции «Восточная Черниковка» в разные периоды времени: в летний – июль - август, в осенний – сентябрь. На этом отрезке река имеет скорость течения 2 м/с и глубину около 50 см. Проба воды бралась в середине русла, 25см под поверхностью воды. Результаты анализа были в среднем одинаковы, поэтому в данной работе приводим только по одному вычислению.

        Определение мутности турбидиметрическим методом. Мутность воды обусловлена присутствием в пробе нерастворенных и коллоидных веществ неорганического и органического происхождения. Причиной мутности поверхностных вод являются, прежде всего, илы, кремнекислота, гидроокиси железа и алюминия, органические коллоиды, микроорганизмы и планктон. Измерение мутности производится турбидиметрическим методом. Мутность воды надо определять в день отбора пробы или хранить пробу в темноте и анализировать ее не позже чем через 1 сутки после отбора. Результаты измерений выражают в миллиграммах SiO2 на 1 л.

          Аппаратура – мерные цилиндры с внутренним диаметром 2,5 см, высотой приблизительно 50 см и шкалой с ценой деления 1 см. Высота столба жидкости, равная 10, 20, 30 и 40 см, должна приблизительно соответствовать объемам 50, 100, 150 и 200 мл.

         Визуальное определение: в один из цилиндров вводят хорошо взболтанную анализируемую пробу, высота слоя которой 20 см. Во второй цилиндр столько же наливают дистиллированную воду и прибавляют разбавленную стандартную суспензию SiO2. (При анализе проб, мутность которой невелика, применяют стандартную суспензию, содержащую 0,1 мг SiO2 в 1 мл; при анализе проб, мутность которых превышает 50 мг SiO2 в 1 л, применяют стандартную суспензию, содержащую 1,0 мг SiO2 в 1 мл). Добавляют до тех пор, пока жидкости в обоих цилиндрах не станут одинаково мутными при просмотре их сверху вниз. Записывают объем стандартной суспензии SiO2, введенной в цилиндр с дистиллированной водой и объем пробы, взятой для анализа. Мутность воды (x) в мг SiO2 вычисляют по формуле:

X = cV2 ×1000/ V1, где

с – концентрация стандартной суспензии, мг/мл;

V1 – объем стандартной суспензии, мл;

V2 – объем пробы, мл.

        Определение цветности. Чистые природные воды обычно почти бесцветны. Цветность поверхностных вод вызывается главным образом присутствием гуминовых веществ и соединений железа (III). Объективно определить цвет проб довольно трудно и поэтому оттенок и интенсивность его описывают словесно. При определение цветности пробы не консервируются. Определение проводят через 2 ч после отбора пробы.

          Визуальное определение: пробу воды наливают в цилиндр с ровным, плоским дном. Высота столбика воды должна быть равна 10 см. Рассматривают пробу в цилиндре сверху на белом фоне при рассеянном дневном освещении. Результат определения описывают словесно (слабое, среднее или сильное).

        Определение запаха. Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, попадающие в нее естественным путем или со сточными водами. В природных водах, содержащих исключительно неорганические вещества, запах может давать только сероводород, присутствующий в некоторых незагрязненных подземных водах. На запах поверхностных вод влияет присутствие в них органических веществ. При определение запаха сначала устанавливают его характер (гнилостный, огуречный и т. п.), затем определяют его интенсивность, выражая по пятибалльной шкале: 0 – никакого запаха; 1 – очень слабый; 2 – слабый; 3 – заметный; 4 – отчетливый; 5 – очень сильный.

         Определение взвешенных веществ гравиметрическим методом. Средства измерений, материалы, реактивы: весы лабораторные, шкаф сушильный, цилиндры мерные, воронки  лабораторные, колбы конические, пинцет, фильтры