Методическая разработка «Комплексные экологические исследования реки Деркул»

Ежегодная региональная научно-практическая конференция учащихся

«Алабинские чтения»

Секция: Экологические проблемы и пути их решения.

«Комплексные экологические исследования реки Деркул»

Подготовил: Вологин Николай Васильевич - учитель географии и

биологии высшей категории ГУ СОШ им.С.Жаксыгулова

Таскалинского района Западно-Казахстанской области,

«Отличник образования Республики Казахстан»,

профессор Московской Международной академии

детско-юношеского туризма и краеведения.

Самара 2013

Содержание

I. Введение ______________________________________ стр. 3-4

А) Цель работы___________________________стр. 3

В) Задачи исследований ___________________ стр. 3-4

II. Основная часть _________________________________стр. 4-19

§1. Общая характеристика реки Деркул________стр. 4-5

§2. Гидрологические исследования __________ стр. 5-7

§3. Гидрохимические исследования __________ стр. 7-11

§4. Исследование почв поймы реки Деркул_____стр. 11-14

§5. Биотические исследования_______________ стр. 14-17

§6. Исследование антропогенной

нагрузки территории____________________стр. 17-19

III. Заключение____________________________________стр. 19-20

А) Общие выводы

и перспективы дальнейшей работы__________стр. 19-20

IV. Использованная литература______________________ стр. 20

V. Приложения___________________________________ стр. 21-34

Введение

Учащиеся школы им. С.Жаксыгулова являются жителями села Таскала Таскалинского района Западно-Казахстанской области. Через село Таскала протекает река Деркул, являющаяся малой рекой Каспийского бессточного бассейна, правым притоком реки Урал. В течение ряда последних лет купание в реке Деркул во вторую половину лета не рекомендуется, так как с точки зрения экологии- это неблагополучный гидрологический объект. Именно поэтому было решено провести комплексные исследования реки от истока к устью.

Цель работы:

Проведение комплексного исследования реки Деркул и прилегающих территорий и проведение исследовательских работ по экогеографии, экохимии, экобиологии и экономики. Совместную работу выполняли историки, краеведы.

Кроме того, целью было выяснение основных источников загрязнения

реки Деркул в Таскалинском районе и мер, рекомендуемых для очистки воды.

Задачи исследований:

- Исследование гидрологического режима реки (площади водосброса, скорости течения, глубин и сечения, донных отложений, характера берегов и др.) с целью выяснения вопросов загрязнения воды, ила и почв в пойме.

- Исследование механического состава и особенностей почв, условия их образования и загрязнения, кислотности, видов загрязнения и др.

- Исследование химического состава воды, видов загрязнения и их возможных источников, определение качества воды.

- Исследование видов хозяйственной деятельности на берегах реки Деркул и использование самой реки. Изучение степени антропогенной нагрузки на прилегающие к реке ландшафты.

- Составление геоэкологической карты территории с нанесением основных объектов техногенной нагрузки (хозяйственной деятельности) и параметров окружающей среды.

- Изучение истории заселения территорий, прилегающих к реке, занятий казахов, русских и других народов с древних времен по наши дни, важных исторических событий.

- Составление материалов для предоставления экологическим службам Таскалинского и Зеленовского районов, общественности и заинтересованным лица1.

II. Основная часть.

§1. Общая характеристика реки Деркул.

Река Деркул берет начало к северу от села Каменка с южных отрогов Общего Сырта. Истоки реки находится к западу от горы Большая Ичка, с северо-востоку от села Вавилино. Деркул впадает в реку Чаган. Ширина реки от ее истоков до села Таскала колеблется от 3 метров до 80 м. К югу от Общего Сырта на правобережье реки Деркул в широтном направлении протянулся природный комплекс Деркульские увалы. Происхождение названия «Деркул» имеет множественное толкование, но в ходе топонимических исследований участники экспедиции остановились на трех вариантах, имеющих наибольшую очевидность. Так, в тюркской транскрипции слово «дюрт» - «четыре», а «куль» - означает «озеро». В монголо-калмыцком наречии «дере» переводится как «подушка», а «гол» - «река», то есть «река отдохновения». Помимо этого, здесь же встречается слово «дергил», что означает «полный». В казахском словаре «дер»-это «упрямый, изворотливый, извилистый», а «кул» - «прислуга», то есть дословно звучит как «извилистый слуга» или приток реки Чаган.

Питание реки снеговое, получает воду от весеннего таяния снега на равнине и невысоких возвышениях. Летнее дождевое питание незначительное и большая часть воды теряется на испарение и обводнение территории. Скорость течения реки менее 1м/с. На всем протяжении своего течения река в большей степени проводит боковую эрозию, образуя множество меандр и стариц. Глубинная эрозия практически не идет; исключение составляют только ее верховья. Река практически на всем протяжении русла достигла базиса эрозии, что приводит к затоплению пойменной части в периоды половодья, летних и осеннее-весенних паводков. На обмелевших местах в большом количестве, произрастают камыш, тростник, осока, пушица2. Широким ковром листьев покрывает открытые участки водоема такое растение, как кубышка желтая. Прозрачность воды составляет от 80 см до1,2 метра, мутность воды зависит от содержания в ней органических веществ и большого количества химических и механических примесей из-за особенностей минералогического состава . В кипяченном виде и после фильтрации вода пригодна для питья.

Река Деркул имеет общую протяженность около 90 км., в пределах Таскалинского района ее длина составляет около 32 км. Маршрут экспедиции охватил примерно десятую часть ее общей длины (Приложение №1).

§2. Гидрологические исследования

Географы исследовали ее гидрологические данные, характер почв и описывали прилегающие к реке ландшафты. Были изучены ширина, глубина, характер течения и дна, температура и рH воды, ее цветность, прозрачность, запах и характер берегов (Приложение №2).

Гидрологические исследования проводились в 8 точках, что позволило проанализировать результаты. Ширина и глубина реки изменяется от истока к селу Таскала. У истока ширина реки — 2,36 метра и глубина — 66 см. У села Таскала ширина реки 32 метра, максимальная глубина — 2,49 метра.

Характер дна также изменяется (Приложение №3).

Температура воды изменяется от 16-18 градусов Цельсия до 23-24 градусов Цельсия. До села Кузнецово вода совершенно прозрачная, без запаха и цвета, но уже в районе заброшенного фруктового сада ПШ-20 появляется серо-зеленый цвет, запах, вода становится слегка мутной и в воде появляются взвешенные частицы. Это указывает на загрязнение воды животноводческими отходами и продуктами физического выветривания3.

В дальнейшем до села Таскала цвет и прозрачность воды почти не изменились. В воде у села Таскала количество взвешенных частиц увеличивается, что значительно снижает качество воды.

Характер течения оказывает влияние на степень загрязнения воды, накопления на дне и на берегах вредных веществ и на особенности органического мира реки. Температура влияет на скорость протекания химических реакций в воде, а, стало быть, и на химический состав воды. Ширина и глубина — на степень накопления вредных веществ. Характер берегов — на степень загрязнения почв и на почвообразовательный процесс в целом.

В верховьях река мелкая ( 66 см.), узкая (2,36 м.), поэтому расход воды составляет всего лишь 0,08 м3/с, течение реки достаточно быстрое. Средняя скорость течения 1,25 м/с, это приблизительно 4,5 км/ч. Средний расход воды составляет 11,37 м3/с. На границе с Зеленовским районом площадь поперечного сечения реки Деркул составляет около 30 м3. При средней скорости течения реки менее 1 м/сек. расход воды в этой части реки составляет около 30 м3/с. Большая скорость течения объясняется тем, что река берет начало на юго-западном склоне горы Большая Ичка, являюшимся южным отрогом Общего Сырта. От села Вавилино до середины участка Вавилино-Кузнецово правый берег крутой и обрывистый, а левый — пологий, в дальнейшем до села Кузнецово оба берега низкие и пологие. На низких берегах река откладывает аллювий (ил), содержащий осаждающиеся вещества, в том числе и вредные, а на крутой и высокий берег вода не выходит, следовательно, ил там не откладывается (Приложение №4).

На основе вышеизложенного материала мы делаем следующие выводы по результатам гидрологических исследований:

Особенностью гидрологического режима реки является ее небольшая глубина и достаточно высокая скорость верхнего течения. Это оказывает влияние на то, что значительная часть веществ не накапливается на дне, а сносится в среднее и нижнее течение, а затем в реку Чаган. Это подтверждает и характер донных отложений. В верховьях слой ила очень тонкий. На дне хорошо видны горные породы, слагающие русло реки4.

Река протекает по рельефу, сложенному осадочными отложениями, являющимися водопроницаемыми, и поэтому часть воды с различными веществами просачивается сквозь грунт в грунтовые пласты.

Небольшие глубины, высокие температуры и различная скорость течения на разных участках оказывают влияние на своеобразие органического мира реки Деркул.

Гидрологический режим реки Деркул и ее небольшая протяженность приводят к тому, что механические и химические вещества, попадающие в Деркул, движутся к селу Таскала со средней скоростью 4,5 км/час, т.е. разнообразные вещества при сохранении данной скорости и единства водной поверхности на всем протяжении попадают через 16 часов в село Таскала, а через двое суток в реку Чаган.

§3. Гидрохимические исследования

При изучении гидрохимического состава воды необходимо учитывать гидрохимический режим водного объекта (Приложение №2).

температуру воды; • площадь водного зеркала;

площадь характера водосбора; • глубины водного объекта;

характер прилегающих территорий; • проточность;

проточность;

Задача гидрохимиков в прошедшей экспедиции от верховьев реки Деркул к селу Таскала состояла в отборе проб воды и исследованию взятых проб для изучения экологического состояния воды в реке (Таблица №1).

Изучаемый водный объект относится ко второй категории водопользования, т.е. объект культурно-бытового назначения. Полученные результаты сравнивались с нормативами качества воды (ПДК), предоставленными СЭС Таскалинского района.

Были исследованы 10 проб в полевых условиях. Кроме того 5 проб из них параллельно анализировались в лаборатории Таскалинской СЭС (Таблиц №2).

Анализы выполнены отделом охраны окружающей среды лаборатории

Таскалинской СЭС:

растворенный кислород определялся методом Винклера;

БПК5 определялся методом Винклера;

нефтепродукты определялись люминисцентно-хромографическим методом;

содержание Fe2+3+ ,Cd — фотокалориметрическим, Cu — калориметрическим, Zn2+ — титрометрическим методом с калориметрическим окончанием;

содержание Cl определялось титрометрическим методом5.

Оценка качества воды проводилась по следующим группам показателей

качества воды:

- показатели: цветность, запах, мутность и пенистость6;

- гидрохимические показатели: водородный показатель ( pH ), растворенный кислород (РК) (Приложение №5,6), биохимическое потребление кислорода (БПК5) и ХПК — анализы проводились в лаборатории Таскалинской СЭС; минерализация (определение содержания гидрокарбонат-, карбонат-, сульфат-, хлорид-анионов, общая жесткость, содержание катионов Ca2+ , Mg2+, Na+, K+ ) - использована методика, указанная в “Руководстве по определению показателей качества воды полевыми методами”, а также “Практическая экология”, биогенные элементы: нитрат-, нитрит-анионы, аммонийный азот; железо общее (Рисунок №4, Таблица №8);

- содержание токсикантов: нефтепродуктов, тяжелых металлов (работа выполнялась в лаборатории Таскалинской СЭС);

- также определялась температура воды.

При проведении анализов проб воды группа использовала методики, указанные в “Руководстве по определению показателей качества воды полевыми методами”, автора Муравьёва А.Г. — заведующего научно-методическим центром экологического образования СПб ГУПМ, кандидата химических наук. Экспедицией были использованы препараты, используемые для экологического мониторинга водных объектов по программе «GLOBE» и растворы, приготовленные в лаборатории Таскалинской СЭС7.

При расчёте ИЗВ были использованы результаты анализа по 6-ти основным (лимитируемым) показателям качества воды, в том числе: РК, БПК5 и ХПК как обязательные при расчёте ИЗВ, а так же содержание катионов железа, хлорид-анионов (Рисунок №5), и нефтепродуктов как компонентов, по которым ожидалось наибольшее превышение ПДК или наибольшие значения приведенных концентраций (отношение фактической концентрации к ПДК) (Таблица №3).

Интегральная оценка качества воды проводилась по индексу загрязненности воды (ИЗВ). Всего различают 7 классов качества воды в соответствии со значением ИЗВ (Таблица №4).

Данные анализов взятых проб показывают, что вода в верховьях реки Деркул соответствует следущим показателям:

выше Вавилино (исток) - ИЗВ = 0.71

село Вавилино (ниже истока) - ИЗВ = 0.72

3 км. вверх по реке от с. Кузнецово - ИЗВ = 0.87

То есть воду в верховьях реки Деркул можно охарактеризовать как чистую (Рисунок №1). Далее по маршруту происходит постепенное ухудшение качества воды. Уже в центре села Таскала были обнаружены превышение содержания плотного остатка в 2 раза (0.6 мг/л), а содержание железа соответствовало значению ПДК (0.3 мг/л), однако по сравнению с показателями в истоках –они увеличились в 3 раза.. И далее по реке наблюдается стойкое ухудшение качества воды, так на всем протяжении рек Деркул в створе села Таскала органолептические показатели: мутность, запах оказались выраженными в худшую сторону. Запах, определяемый по 5-ти бальной шкале определения интенсивности запаха, соответствовал отметке 3 балла, такого показателя при скорости течения реки 1.25 м/с не было ни в одной пробе (Таблица №5,6).

В итоге, уже в 3 км. вверх по реке от с. Кузнецово вода характеризуется, как умеренно загрязненная (ИЗВ = 1.7). (Таблица №7, рисунок №2).

Интересен тот факт, что данные гидрохимических анализов иногда не совпадали с выводами гидробиологов. Так, например, вода в село Вавилино (ниже истока) содержит растворенный кислород в пределах нормы по данным химических анализов, а исследования биологов указывают на недостаточное его содержание. Возможно, ответ кроется в гидрологической характеристике реки: скорость течения реки достаточно большая, что создает дополнительную аэрацию воды, в то время, как биологические исследования, проводились у самого берега, где река имеет другие гидрологические показатели (Рисунок №3)8.

Исследования проводились и имеющимся материалом прежних экспедиций, после чего были сделаны некоторые наблюдения. Следует отметить, что антропогенная нагрузка на реку уменьшилась. Так, например, если превышение содержания ПДК нефтепродуктов в 1993 году было в 2 раза, то в 1988 году этот показатель был превышен в 3 - 6 раз9. Если в 2009 году в анализируемой воде катионы Cd 2+ , Zn 2+, Pb 2+ и других не были обнаружены, то в 1999 году отмечалось наличие катионов этих металлов в пробах (Таблица №9).

Выводы, сделанные на основании гидрохимических исследований:

В верховьях реки Деркул вода относительно чистая.

Вниз по течению реки состояние воды постепенно ухудшается, идет загрязнение воды.

Необходимы срочные комплексные природоохранные меры.

Вода в реке Деркул может быть и должна быть чистой, для этого необходимо соблюдение правил сброса сельскохозяйственных и бытовых сточных вод.

§4. Исследования почв поймы реки Деркул.

В.В. Докучаев назвал почву "Зеркалом" природы, подчеркивая тем самым, что она отражает взаимодействие всех компонентов природы и является результатом этого взаимодействия.

Целью почвоведов было установить типы почв по берегам реки Деркул от истока до села Таскала, их механический состав, дать характеристики почв, установить виды их загрязнения, источники загрязнения, а так же степень антропогенной нагрузки на них.

С этой целью были сделаны почвенные разрезы, их описание, рисунки профилей почв, изучались структура, механический состав, окраска, pH почв. Кроме того были взяты пробы почв для определения видов загрязнения10.

Почвенные разрезы были необходимы для того, чтобы определить:

Плодородие почв, для этого мы определяли высоту слоя перегноя, pH, влажность почвы. От плодородия зависит степень антропогенной нагрузки на почвы.

Характер материнских пород, от них зависит накопление в почве тех или иных веществ.

Прибрежные почвы влияют на хозяйственную деятельность человека и имеют тесную связь с гидрологическими особенностями реки11.

Нами исследовались, в основном, почвы правобережья. Почвы левого берега отличаются от почв правого берега, так как в их основе лежат разные горные породы. В верховьях реки Деркул преобладают дерново-карбонатные почвы, сформировавшиеся на известняках. Затем их сменяют аллювиальные почвы, чередующиеся, в некоторых местах, с торфяно-болотными. Эти почвы плодородны, но нуждаются в агротехнике и мелиорации12. Степень антропогенной нагрузки невысокая т.к. по берегам мало селений и огородов, и в настоящее время сельхозугодий на берегах реки нет, так же нет крупных животноводческих комплексов, мест хранения животноводческих отходов, удобрений, ядохимикатов, источников химического загрязнения. По правому берегу преобладают аллювиальные почвы, формирующиеся на пойменных лугах. На их формирование и загрязнение огромное влияние оказывает река, которая во время половодья выходит из берегов и откладывает на берегу различные вещества, в том числе — вредные (Приложение 7).

Левый берег — крутой и на его почвообразовательные процессы наибольшее влияние оказывает естественная растительность, животный мир и деятельность человека.

Экспедиция обследовала 8 участков на левом и правом берегах. Причем почвы собирали у возможных источников загрязнений: места летнего и стойлового содержания животных, земли сельскохозяйственного назначении, проезд автотранспорта, места интенсивного строительства и забора грунта. По 5 из этих проб были составлены профили. В лабораторно - полевых условиях исследовались pH почв с помощью штатив - лаборатории с реактивами и инструкцией к ней. Лаборатория Таскалинской СЭС провела подробные испытания химического состава методом анализа: масс-спектральный с индуктивно связанной плазмой13. Благодаря полученным из лаборатории данным было проанализировано экологическое состояние почв по 10 химическим элементам, сравнивая их с ПДК. Были сделаны выводы по каждой пробе. По берегам реки Деркул, от истока до села Таскала, преобладают почвы, pH которых — близки к нейтральным. Содержание перегноя в почвах не велико и нейтральное pH почв объясняет их относительное плодородие. Это издавна привело к сведению растительности и использованию земель как сельскохозяйственных угодий (Приложение №8).

Анализируя по 10 химическим элементам, можно сделать вывод об их загрязнении: уже у истока реки мы наблюдаем превышение ПДК по кадмию в 1,3 раза (по словам местных жителей в истоке есть животноводческие стоки). Источник загрязнения не выявлен. В створе села Кузнецово превышения ПДК не обнаружено14.

В селе Таскала почва была взята у автомобильного моста, поэтому наши данные не могут быть объективными, но зато мы могли увидеть влияние автомобильного моста на близлежащие почвы, также хотим заметить, что почва была взята рядом с огородом. Здесь небольшие превышения ПДК по меди в 1,4 раз, по хрому в 1,4 раза, по цинку в 1,6 раза, по мышьяку в 1,8 раза, по кадмию в 2 раз, по ртути в 0,2 раза, по свинцу в 1,4 раза.

Возможно, некоторые из этих веществ попадают сюда с предприятий села Таскала, а если нет, то, видимо, в прежние годы их содержание в почвах было на порядок выше. Можно сделать выводы о том, какие продукты получают со своих участков люди и какой вред они наносят своему здоровью.

Следующая проба была взята на левом берегу реки Деркул, напротив детского лагеря отдыха «Шагыла», рядом с кирпичным заводом. Здесь превышение ПДК по меди в 1,5 раз, по цинку 1,6 раза, по кадмию 2,0 раза.

Другая проба — взята на огороде, улицы им. Панфилова с Таскала у выезда из поселка. Превышение ПДК по меди в 1,5 раза, по хрому в 0,3 раза, по цинку в 1,1 раза, по кадмию в 1,3 раза. Одним из вероятных источников загрязнения является автотранспорт. При сравнении ПДК видно, что для сельхозугодий почти везде идет незначительное его превышение. При этом мы считаем, что продукция, полученная с этих земель, не наносит вред человеку.

§5. Биотические исследования

Группа биологов проводила ботанические исследования бентоса с целью выяснения антропогенной нагрузки на экосистемы реки Деркул. Зоологи изучали макробентос: плотности, видовое разнообразие беспозвоночных для определения степени загрязнения воды в реке Деркул.

Наша биоэкологическая группа поставила перед собой следующие задачи:

Исследовать и установить степень загрязнения воды реке Деркул, основываясь на биологических методах (методика Вудивисса)

Ознакомиться с прибрежной и водной флорой.

Определить качественный и количественный состав исследуемых растений.

Классифицировать и картировать наиболее массовые виды.

Собрать в гербарии наиболее массовые виды растений.

Так же мы пытались определить влияние стоков на состояние флоры и фауны реки (Приложение №9).

Наше исследование проводилось в пяти пунктах: поселок Вавилино, 3-й км. вниз от села Кузнецово, в районе животноводческого комплекса ТОО «Луч», Койчугуловский мост села Таскала и в районе улицы им. Панфилова с. Таскала На основании исследований были составлены таблицы качественного состава беспозвоночных в реке Деркул на участке село Вавилино - село Таскала

Первый участок находится в истоке реки — село Вавилино. Биотический индекс воды равен 5. В воде встречаются личинки ручейников, они являются индикаторами чистой воды. Столь низкий биотический индекс объясняется не столько загрязненностью воды, сколько ее низкой температурой (16оC)15.

Во втором пункте — в 3-х км. вниз от села Кузнецово находятся сельскохозяйственные пастбища и места водопоя скота. Мы исследовали изменение загрязнения воды в результате сброса животноводческих отходов. До этого места было обнаружено 12 видов беспозвоночных, в числе которых только виды, обитающие в чистой воде: личинки поденки, ручейника, малярийного комара. О наличие в воде кислорода говорит присутствие в воде личинок мошек. Биотический индекс, определенный по личинкам поденок, равен 8. После этого места обнаружено только 8 видов беспозвоночных, в основном, это личинки двукрылых (обыкновенного комара, мошки, мухи-львинки), трубочники, дафнии. Биотический индекс, определенный по личинкам мух составил 2.

Резкий скачок биотического индекса говорит о сильном загрязнении воды за счет стока животноводческих отходов16. Химический анализ загрязнения не показал. Чем же это можно объяснить?

Возможные причины:

Биологи брали пробы у берега, где обитает больше организмов, но вода здесь движется медленнее, химический состав воды здесь иной, что и показали представители макробентоса.

Возможно микробиологическое загрязнение, которое целенаправленно не изучалось.

Даже малейшее изменение концентрации вредных веществ в воде губительно действует на некоторые виды беспозвоночных.

В районе животноводческого комплекса ТОО «Луч», третьем месте исследования, биотический индекс составил 6. По присутствию бокоплавов, личинок обыкновенного комара, прудовика определили, что вода средне загрязнена. От животноводческого комплекса ТОО «Луч» до Койчугуловского моста села Таскала наблюдается спад биотического индекса до 5 (до стока). Мы считаем, что причиной этому является бытовые и животноводческие стоки села Таскала, а также стоки многочисленных оврагов и балок, представляющие собой густую сеть. На это указывает присутствие водяных осликов и трубочников, обитающих в загрязненных водах и там, где дно илистое. В воде малое содержание кислорода. После стока биотический индекс составил 3. Не обнаружено ручейников, зато появились трубочники, что говорит о сильном загрязнении.

В районе улицы им.Панфилова с Таскала, последнем месте изучения, мы взяли 2 пробы: запруде, куда открываются овражные стоки и в обводной протоке, вокруг детского лагеря отдыха «Шагыла». В запруде, судя по водяным осликам и отсутствию бокоплавов, на дне много гниющих остатков и наблюдается явная нехватка кислорода. Биотический индекс равен 3. В пробах, взятых в обводной протоке, обнаружено всего 5 видов беспозвоночных. Большое количество водяных осликов говорит о сильном загрязнении стоками17.

Анализируя полученные результаты, мы можем сделать общий вывод о том, что индикационными видами являются:

личинки поденки, личинки ручейника и личинки малярийного комара указывают на чистоту воды;

бодяга, личинки мошек, бокоплавы показывают высокое содержание в воде кислорода.

водяной ослик, мшанки, трубочник подтверждают высокое содержание в воде органических веществ, микроорганизмов, свидетельствует о высокой заиленности.

Изучение растительности доказало, что преобладающей сейчас является травянистая растительность. По литературным источникам было установлено, что в верховьях реки Деркул встречается 6 видов орхидейных, из которых мы обнаружили 2 вида. Наиболее массовыми видами являются тросники обыкновенный, различные осоки, щавель, нитчатые водоросли, роголистик, хвощ, лютик ползучий (Приложение №10). Итоги биотических исследований позволяют сделать следующие выводы:

Изучение состава и плотности макробентоса позволило определить экологическое состояние верховьев реки Деркул, изменение чистоты воды в реке, некоторые виды загрязнения.

Снижение индекса показывает стойкое ухудшение состояния воды от истока к селу Таскала18.

Изучение прибрежной и водной растительности позволяет проследить формирование их под влиянием возвышенного рельефа, карбонатных почв и скудного увлажнения, а также рассмотреть влияние гидрологических особенностей и деятельности человека на флору.

Особый интерес представляют виды, сумевшие приспособится к загрязнению воды: рдест плавающий, рогоз широколиственный, ряска. Орхидейные были обнаружены только в верховьях, что свидетельствует о их чувствительности к загрязнениям почв и антропогенной нагрузке ( Приложение №11).

§6. Исследования антропогенной нагрузки территории

Территория Таскалинского и Зеленовского районов, по которым протекает река Деркул, издавна имела сельскохозяйственную ориентацию, которая сохранилась и до сегодняшнего дня. Сельскохозяйственные угодья, прилегающие к реке, это прежде всего пойменные луга. Естественная растительность носит вторичный характер, кроме того продолжается ее изменение в результате снижения объема сельскохозяйственного производства. Сельскохозяйственные угодья имеют животноводческий профиль. Во всех населенных пунктах разводят крупный рогатый скот, в вдоль русла реки организованы летние и всесезонные животноводческие стойбища.

По подтвержденным данным животноводческий комплекс по разведению крупного рогатого скота ТОО «Луч» ведет сброс животноводческих стоков прямо в реку. Об этом рассказали жители села Таскала, но во время экспедиции исследователи этого не обнаружили. Кстати, вода из реки на этом участке используется местными жителями для полива огородов. В пределах села Таскала огороды подходят вплотную к воде, поэтому антропогенная нагрузка может классифицироваться как выше средней. Однако естественные ландшафты все-таки изменены мало, при этом почти полностью сведена естественная древесная растительность (Приложение №12). В некоторых случаях неправильная агротехника сделала их непригодными для хозяйственного использования. Так, например, неправильная распашка земель и сведение естественной растительности на правом берегу реки Деркул в районе села Таскала вызвали подъем грунтовых вод, что привело к заболачиванию почв19. Таким образом:

- Антропогенная нагрузка от истоков к среднему течению возрастает.
Ее можно охарактеризовать в верхнем течении как слабую (от истока до села Кузнецово ), умеренную до животноводческого комплекса ТОО «Луч», и повышенную в створе села Таскала, что и определяет качество воды.

- Проводится, главным образом, естественная биологическая очистка вод реки, поэтому при возрастании объема органических стоков в реку Деркул в створе села Таскала попадает множество вредных веществ и соединений, усугубляющих экологическое состояние как воды в реке, так и почв, находящихся вдоль берегов.

- Антропогенная нагрузка за последние годы снизилась, но это связано не с работой экологических служб, а зависит от малой химизации сельскохозяйственного производства.

III. Заключение. Общие выводы и перспективы дальнейшей работы

Особенностью гидрологического режима реки является небольшие ширина, глубина, а, следовательно, и расход воды в реке, высокие температуры и малая скорость течения, большая годовая амплитуда колебания температуры воды, продолжительный период ледостава.

Состояние воды в реке от истоков, где она чистая, к селу Таскала, где она, по данным химиков и зоологов, оценивается как умеренно загрязненная. Ухудшение качества воды приводит к изменению видового разнообразия растительного и животного мира.

Нагрузка на почвы изменялась на всем протяжении маршрута экспедиции, и особенно возрастала в местах прохождения автомобильных магистралей (около автомобильных мостов), мест содержания домашних животных. Загрязненные почвы используются местными жителями под огороды и в дальнейшем мы хотели бы выявить, как это влияет на здоровье населения.

На берегах реки Деркул степень антропогенной нагрузки возрастает от истока к среднему течению, особенно в поселках, где работают промышленные и сельскохозяйственные предприятия, увеличивается плотность автотранспорта20. Свои рекомендации по этому вопросу мы передали администрации Таскалинского сельского акимата.

Освоение территорий и усиление антропогенной нагрузки привели к изменению почв, растительности, животного мира, состава воды, а сегодняшнее увеличение объема сельскохозяйственного производства без соблюдения экологических нормативов также вызывает изменение этих компонентов природы. В перспективе исследователи продолжат наблюдения за этими изменениями и с целью составления кратковременного прогноза.

Некоторые территории сохранили редкие растения, что требует принятия неотложных мер по их охране (создание охраняемой территории районного значения в селе Кузнецово-село Таскала) (Приложение 13).

В ходе комплексного экологического исследования мы проследили взаимосвязь природных компонентов экосистем в верховьях реки Деркул и влияние хозяйственной деятельности человека.

Река Деркул с уникальными природными комплексами требует наблюдения в течении ряда лет за загрязнением почв и воды. Вызывают интерес эрозионные процессы происходящие на берегах реки и протоках, редкие растения. Хотелось бы исследовать заболевания в районах, где повышенное загрязнение почв. Мы хотели бы продолжить комплексные экологические исследования реки.

IV. Используемая литература

А.Г. Муравьев “Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами”, С-Петербург, “Крисмас+”, 1998.

С.В. Алексеев, Н.В. Груздева, А.Г. Муравьев, Э.В. Гущева “Практикум по экологии”, Москва, АО МДС, 1996

Нормативные данные по ПДУ загрязнения вредными веществами объектов окружающей Среды, 1993

Под редакцией Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод Л. “Химия” 1973

“Животные и растения” практикум В.Н. Вехова и Г.Н. Горностаева. М. “Мир” 1991

В.С. Новикова, И.А. Губанов “Школьный атлас - определитель высших растений” М. “Просвещение” 1985

Статья Е.В. Дроздовой “Методики определения экологического состояния компонентов природных комплексов во время экспедиций” (из сборника “Проблемы экологической подготовки педагогов в системе непрерывного образования” Выпуск 26 , 1995).

Руководство для учителей «Программа GLOBE», Ал Гор, 1997 г.

V. Приложения.

Приложение №1

Приложение №2

Приложение №3

П риложение №4

Таблица №1

Анализ воды в реке Деркул по состоянию на 20-25 июня 2010 года.

Таблица №2

Анализ вод реки Деркул по состоянию на 20-25 июня 2010 года.

(по данным Таскалинской райСЭС)

П риложение №5

Приложение №6

Таблица №3

Данные исследования гидрохимиков