II Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ИССЛЕДОВАНИЕ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЫ РЕКИ ЗИНГЕЙКА
Акулова Ю.В.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


 Введение

На территории Карталинского района протекает немало рек.Меня конкретно заинтересовала река Зингейка по многим причинам: протекает рядом с нашим посёлком, является самой длинной рекой в районе, интересное происхождение названия реки, экологическое состояние не совсем удовлетворительное. Река Зингейка подвержена различным загрязнениям, которые приносят вред. От состояния реки зависит жизнедеятельность растительных и живых организмов. Например, для образования одного килограмма биомассы дерева, расходуется до 500 литров воды.

Цель: оценка экологического состояния реки Зингейка. Для достижения цели мы определили ряд задач:

  1. Сделать обзор литературы и источников сети Интернет о реках нашей области и реки Зингейка.

2. Изучить географическое положение объекта.

3. Проанализировать происхождение реки Зингейка.

4. Дать характеристику природы изучаемой территории, растительного и животного мира.

5. Изучить степень использования реки в сельскохозяйственных нуждах.

6. Выявить основные причины загрязнения реки.

7. Провести эксперименты по исследованию воды в школьной лаборатории.

8. Исследовать побережье реки с целью определения растительности, выявления мест обитания птиц и животных.

9. Систематизировать собранный материал и оформить в школьном архиве.

В ходе проведения исследования были использованы разные методы: работа с литературой, архивными материалами и источниками сети Интернет, проведение экспериментов, исследование побережья реки Зингейка, органолептические методы исследования качества воды (прозрачность, вкус, мутность, цвет, запах, температура), визуальное наблюдение, анализ.

Глава 1. Кратко о реках Челябинской области

Большая часть территории области крайне слабо обеспечена водой. Рек, длиной более 10 километров насчитываются в области 348. Протяженность свыше 100 километров имеют всего 17 рек. И только 7 рек имеют в пределах области длину более 200 километров [3]. Гидрографическая сеть Карталинского района развита слабо. Большая часть территории района относится к Обскому бассейну, на восток, к Тоболу течет большая часть рек района [11].

Челябинская область относится к числу регионов, испытывающих дефицит водных ресурсов. Обеспеченность водными ресурсами в расчете на одного жителя области в 16 раз меньше, чем в среднем по России. Количество водных ресурсов, приходящихся в среднем на 12 человек, в 3 раза ниже, чем в Свердловской и Оренбургской областях. К зонам недостаточного водообеспечения относятся южные и юго – восточные районы [13].

На территории Карталинского района находится водораздел рек бассейнов Северного Ледовитого океана и Каспийского моря. К бассейну Каспийского моря относятся самая длинная река района - река Зингейка (приложение № 1), впадающая в реку Урал. Речные водные ресурсы формируются водами местного стока, и составляет 65 млн. кубических метров в год. Из 24 районов области наш район занимает 22 место по водообеспеченности [1].

Глава 2 . Характеристика реки Зингейка

  1.  
    1. Происхождение названия реки Зингейка

Зингейка - в народе воспроизводится от казахского слова женге (зинге), женгей, что в переводе означает «сноха», «невестка». Возможно происхождение от тюркского мужского имени Зингерей, Зингей. Название могло относиться и к именованию казахского рода, обитавшего в долине реки. От казахского слова женгей - "сноха" и почтительное обращение к молодой женщине [1]. Жители нашего посёлка объясняют, что женге (зенге), женгей - это в переводе не только для членов семьи «сноха», «невестка», кроме родителей, а так обращаются к супруге дяди, как со стороны матери, так и со стороны отца.

  1.  
    1. Географическое положение.

Зингейку можно отнести к малым, равнинным рекам. У каждой реки, как и у каждого человека, есть начало жизни. У реки это исток. Исток Зингейки начинается в самом сердце Джабык - Карагайского бора в посёлке Джабык (приложение № 2). Она стремительным потоком устремляется на юг к Уралу. Зингейка проложила своё русло по территории Карталинского, Кизильского и Агаповского района. По берегам Зингейки существует 10 населенных пунктов. На территории Карталинского района по её берегам были основаны населенные пункты: Джабык, Еленинка [4]. Протяженность реки в нашем районе составляет 40 километров. Общая протяжённость реки Зингейка составляет 102 километра. На данный момент площадь бассейна составляет 1650 квадратных километров [12]. Протекает по равнинной местности, петляя между мелкими холмами. Впадает в Урал в районе посёлка Черноотрог Агаповского района (приложение № 3). Имеются два притока: левый — река Сухая (приложение № 4), правый — река Куйсак (приложение № 5).

2.3. Природа, животный и растительный мир.

Все реки Карталинского района относятся к равнинным, с относительно спокойным течением и незначительным уклоном, в среднем менее 2-х метров на километр. На режиме рек района сказываются климатические условия. Ледяной покров образуется в первой пятидневке ноября и сохраняется до конца первой декады апреля. В наиболее суровые зимы происходит промерзание части рек до дна. В жаркое сухое лето малые реки пересыхают. Природа территории реки очень разнообразная, много различных растений и деревьев находятся на дне и побережье реки. В основном на побережье произрастают: подорожник, полевые ромашки, мать-и-мачеха, верба, ольха, местами ближе к реке, прорезается мох. В самой реке ближе к берегу можно заметить заросли камыша, на дне находятся водоросли, на поверхности реки растут разноцветные кувшинки.

В реке обитают несколько видов рыб. В начале ХХ века река была чистая, широкая, полноводная, богатая ратаном, карасём, щукой, налимом, окунем. До недавнего времени в реке водился только ратан, и кое-где в тихих плёсах обитала щука. В 2010 году в селе Еленинка на добровольные пожертвования жителей было проведено зарыбление водоёма более ценными видами рыб: запустили карася, карпа, налима и белого амура [4].

Естественно, в реках можно заметить, как плавают лягушки, очень интересно, что они обитают только в мелководье, где и метают свою икру, в глубоководье возможно у них нет шансов выжить, так как встречается достаточно крупная рыба. Но также можно заметить норки млекопитающих: ондатр и водяных крыс, которые питаются мелкой рыбёшкой вроде верховки.

Наблюдаются и птицы, живущие около реки. Можно узнать на берегу птицу кулик, по её длинному клюву и светло- коричневого окраса. И в пределах камышей не очень просто заметить меленькую птичку чибис. Но если вдруг удастся это, то её можно узнать по маленькому хохолку, растущего позади головы, и по белому на брюхе, и зеленовато-чёрному на крыльях окрасу. Реку Зингейка можно назвать местом отдыха многих перелётных птиц, таких как: лебеди, дикие утки, цапли и журавли.

2.4. Река Зингейка – труженица с большой буквы

Река Зингейка играет огромную роль в хозяйственной жизни. В летний период является источником пресной воды для домашних животных. Наличие водного объекта оказывает влияние на микроклимат микрорегиона, формируется определённая экосистема. Зингейка является местом отдыха людей летом и местом рыбного промысла.

Река уже давно является труженицей с большой буквы. Ещё в XIX века она обеспечивала все сельскохозяйственные нужды населения, проживающего на её берегах. Развивая на берегах реки сельское хозяйство, люди не подумали, а выдержит ли такую нагрузку экологическая система водного бассейна.

Наиболее интенсивно Зингейку начали «эксплуатировать» в 20-х годах прошлого столетия. В период строительства Магнитогорского металлургического комбината была построена и железнодорожная ветка Карталы – Магнитогорск. Единственной тягловой силой на железной дороге был тогда паровоз, а ему в больших количествах нужна была вода, которую и поставляла река Зингейка по чугунному трубопроводу. А до строительства трубопровода воду подвозили к станции в бочках, на быках [4].

Во второй половине ХХ века при существовании совхозов отходы от животноводства попадали в реку, тем самым нарушая экологический баланс. В то же время вода в Зингейке использовалась для полива полей, стояли дизельные электростанции, которые качали воду из реки. Были построены плотины, перегораживающие Зингейку, которые образовывали большие запасы пресной воды вблизи населенных пунктов. Территория около плотин используется в качестве водопоя для диких животных. Построив плотины, люди перегородили основной поток реки [4].

Глава 3. Экологическое состояние реки Зингейка

В связи с постоянно растущими потребностями про­мышленности и сельского хозяйства, в пресной воде со всей остротой встает проблема сохранения существую­щих водных ресурсов.

Территория реки Зингейка имеет несколько видов загрязнения. Некоторые участки берегов выступают как стоянки для скота, что пагубно влияет на экологию реки. На побережье бывают отдыхающие, рыбаки, после которых остаются различные бытовые отходы: прибрежная часть захламлены, загрязнены, забиты мусором, что приводит к резкому ухудшению качества воды. Нерадивые жители, не задумываясь, по - варварски относятся к реке: моют в ней свои машины.

Экологическим бедствием становится скопление навоза на животноводческих фермах, расположенных, как правило, в водоохранных зонах. По документам Водного кодекса РФ, водоохранная зона для рек составляет от 50 до 500 метров. Но улицы в селе Еленинка расположены менее, чем 50 метров, дома расположены вдоль кромки реки и, естественно, отходы хозяйственной деятельности смываются в реку. В связи с отсутствием денежных средств за последние десятилетия навоз на поля практически не вывозился, и скопленные по берегу реки нечистоты в весенний паводок смывались водой и отравляли не только Зингейку на всем её протяжении, но и Урал, в который она впадает.

Растительные и животные организмы, живущие в водной среде, чутко реагируют на ее антропогенные загрязнения. Одни их представители живут только в чистой воде, а другие наоборот лучше себя чувствуют в загрязненной среде. Таким образом, по характеру обитателей водоема можно судить о его санитарном состоянии и прежде всего о загрязнении отбросами, поступающим с канализационными и сточными водами.

Глава 4 . Практическая часть

Мы провели исследования по определению органолептических показателей качества воды в условиях школьной лаборатории. Для проведения исследований мы взяли необходимое оборудование (приложение № 6).

1. Определение содержания ионов водорода в воде: рН-фактор воды.

Оборудование и реактивы: пробы воды; универсальная индикаторная бумага;

цветная шкала рН.

Ход работы: отобрали воду из реки, определили значение рН с помощью бумажных индикаторов немедленно после снятия пробы, поскольку изменение температуры воды влияет на значение рН. Вывод: индикаторная бумага стала бесцветной, по шкале рН соответствует 7,0, следовательно, среда нейтральная.

2. Исследование влияния температуры воды на ее качество.

Среднемесячная температура воды реки Зингейка в самый жаркий месяц нами не определена, но в любом случае, она не ниже + 20 – 22 °С.

Ход работы: опускали водный термометр в воду на 2 минуты на глубину 10 сантиметров. Не вынимая термометра из воды, определили температуру воды. Вывод: температура воды в реке на 14.09 15. составляла + 7 градусов.

3. Исследование мутности.

Оборудование: весы лабораторные, бумажный фильтр.

Ход работы:

  1. взвесили бумажный фильтр, определили массу фильтра, она равна 0,64 г.,

  2. отфильтровали 1 литр речной воды, высушили использованный фильтр, взвесили высушенный фильтр и определили его массу – 5,6 г

  3. вычислили разницу массы фильтра до и после фильтрования – 4,9 г. Разница в массе и есть величина мутности в мг/л (допустимая мутность питьевой воды 2 мг/л).

Вывод:Мутность воды реки Зингейка составляет 4,9 г.

4. Исследование цвета воды.

В стаканы из бесцветного стекла наливают отдельно исследуемую и дистиллированную воду, на фоне белого листа при дневном освещении рассматривают сверху и сбоку, оценивают цветность как наблюдаемый цвет.. Для описания цвета воды используют обычные его названия: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый и т.д. Вывод:по нашим визуальным наблюдениям, вода реки Зингейка светло – жёлтого цвета.

5. Определение прозрачности воды.

Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на ее прозрачность.

Ход работы:

- Налили в стеклянный мерный цилиндр высотой 30 сантиметров речную воду.

- На столе разместили газетный текст стандартного шрифта.

- Цилиндр с водой держали над текстом на высоте 5 сантиметров.

- Попытались прочесть текст сквозь водяной столб.

- Прозрачность исследуемой воды оценивается по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.

Вывод:вода реки Зингейка малопрозрачная.

6. Определение запаха воды.

Силу запаха оценивают по 5 балльной шкале. Колбу с притертой пробкой заполняют на 2/3 водой и тотчас закрывают, интенсивно встряхивают, открывают и тотчас отмечают интенсивность и характер запаха. Запах воды определяют при комнатной температуре и при нагревании до 50 – 60 градусов, характеризуется качественно (запах ароматический, гнилостный, болотный, землистый и т.д.) и количественно. Наше исследование показало, что запах воды в реке болотный. Сила и характеристика определяется при пятибалльной шкале. Вывод: запах воды реки Зингейка по силе и характеристике заметный, заставляет воздержаться от питья.

8. Исследования скорости течения реки.

Оборудование:

рулетка, длинный шнур, мячик в сетке, секундомер.

Ход работы:

1. Выбрали центральную часть реки, таким местом оказался мосту, измерили с помощью шнура расстояние до поверхности воды - АВ.

2. Кинули в воду привязанный к длинному шнуру мячик.

3. Включили секундомер в момент касания мячом воды.

4. Остановили секундомер в момент, когда шнур натянулся, засекли время – 8 секунд.

5. Измерили длину натянутого шнура - АС.

6. Расстояние ВС, которое проплыл мяч, рассчитали, используя теорему Пифагора.

, АС = 375 см, АВ= 250 см

Скорость течения реки вычисляется по известной формуле:

, где S - путь 125 см; t - время прохождения пути 8 сек; V - скорость.

Вывод: скорость реки 15,8 см/сек.

Заключение

Карталинский район входит в зону недостаточного водообеспечения. Непрерывно увеличивается потребность в воде, и её недостаток заставляет заботиться о рациональном использовании водных ресурсов нашего района. Необходимо улучшать, а не ухудшать экологическое состояние водных объектов. В ходе изучения и исследования реки Зингейка было сделано следующее:

  •  
    1. сделан обзор литературы и источников сети Интернет о реках нашей области и реки Зингейка

2) дана краткая характеристика рек Карталинского района с указанием на зону недостаточного водообеспечения, изучено географическое положение объекта

3) дана характеристика природы изучаемой территории, растительного и животного мира

  1. из материалов подобранной литературы и сети Интернет были изучены методы исследования качества воды, основные характеристики и методики показателей качества воды

  2. рассмотрены основные источники загрязнения водоёмов

  3. проведены органолептические исследования воды

  4. при исследовании побережья реки выявлены разновидности растительности, места обитания птиц и животных

  5. систематизирован собранный материал и экспериментальные данные, оформлены в школьном архиве.

Работая над данной темой, были сделаны следующие выводы:

1. Река Зингейка тюркско – язычного происхождения.

2. Река протекает на территории трёх районов, на территории Карталинского района протяжённость составляет 40 километров.

3. Зингейка относится к малым, равнинным рекам, играет огромную роль в хозяйственной жизни.

4. Природа территории реки Зингейка очень разнообразная: обитают разные виды рыб, птиц, много разновидностей растений.

5. С XIX века Зингейка обеспечивала все сельскохозяйственные нужды населения.

6. Исследования качества воды показывают: среда нейтральная, температура воды не допустит необратимых нарушений экологического равновесия; вода светло – жёлтого цвета; вода малопрозрачная; запах воды реки заметный, заставляет воздержаться от питья.

7. Река используется как стойло для скота, мытьё машин, отдыхающие и рыбаки оставляют много мусора.

8. Скорость течения существенно влияет на содержание растворенного кислорода, углекислого газа и на температуру воды.

Проведённые исследования не в полном объёме дали анализ качества воды. Для установления более точных данных, нужно провести более глубокие гидрохимические, гидробиологические, микробиологические исследования. В дальнейшем, нам предстоит продолжить эту работу.

Литература.

  1. Алентьев Ю. М. Карталинский район: Магнитогорск, 1995.

  2. Алексеев С.В., Груздева Э.В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. “Практикум по экологии” М., АО МДС, 1996 г.

  3. Андреева М.А., Маркова А.С. География Челябинской области: учеб. Пособие для учащихся 7-9 классов основной школы. – Челябинск: Юж.- Урал. кн. изд .- во, 2002 – 320 с., с ил.

  4. Архивный материал школьного краеведческого музея села Еленинка.

  5. Зарубина, Р.Ф., Копылова, Ю.Г.. Оценка качества природных вод различного назначения. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. − 115 с.

  6. Карюхина, Л.Н., Чурбанова, И.Н. Контроль качества воды. М.: Стройиздат, 1997. – 266 с.

  7. Левит А.И. Южный Урал: География, экология, природопользование. Учебное пособие. 2 – е изд. Испр. И доп./Александр Левит. - Челябинск: Юж. - Урал. кн. изд-во, 2005 – 246 с.

  8. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Ханов Ф.М. “Экологическая азбука школьника”, Уфа,1992.

  9. Орлов, В.Г. Экологические аспекты водопользования: Науч. - метод. Пособие, (Под ред. Менжулина Г.В.). СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 1999. − 183 с.

  10. Рыжов И.Н. “Оценка состояния водных объектов”, ж/л “Биология в школе”, 1996, № 5.

  11. Энциклопедия г. Карталы: Магнитогорский Дом печати, 2004; авторы Ю.М. Алентьев, Л.М. Долгошева, Н.В. Волкова, Т.М. Уткина.

  12. http://textual.ru/gvr/index.php?card=186482&bo=12&rb=90&subb=0&hep=0&wot=21&name=%C7%E8%ED%E3%E5%E9%EA%E0&loc

  13. http://www.uralgeo.net/gidro_ch.htm

Приложение № 1. Река Зингейка на территории Карталинского района

Приложение № 2.

Место у п. Джабык, где река

Зингейка берёт начало

Приложение № 3. Устье реки Зингейка, п. Черноотрог Агаповского района

Приложение № 4. Левый приток реки Зингейка – река Сухая

Приложение № 5. Правый приток реки Зингейка – река Куйсак

Приложение № 6. Оборудование.