Изучение водоемов Подмосковья в рамках экологического воспитания обучающихся старших классов
Изучение водоемов Подмосковья в рамках экологического воспитания обучающихся старших классов
Автор: Сахарова Екатерина Владимировна
МАОУ «Лицей № 19», г. Королёв, Московская область
Аннотация: В настоящей статье рассматриваются проблемы естественного и антропогенного загрязнения водоемов Подмосковья как пример исследовательской деятельности обучающихся старших классов общеобразовательных заведений.
Ключевые слова: водоемы Подмосковья, экология, естественные загрязнения, антропогенные загрязнения.
В настоящее время поверхностные и подземные воды Московского региона испытывают сильное техногенное давление. Московская область вносит существенный вклад в «копилку» России всех загрязненных сточных вод, сливаемых в водные объекты. Мощный производственный потенциал Подмосковья оказывает огромное влияние на экологическую ситуацию области, которую можно охарактеризовать как неблагоприятную. Загрязнителями являются промышленные предприятия, коммунальное и сельское хозяйство. Качество воды в прудах и малых водоемах ухудшается, особенно во время паводков, когда вместе с талыми и дождевыми потоками в воду попадают вредные химические вещества.
Под действием различных веществ, поступающих со стоками в открытые водоемы, происходят значительные изменения в их режиме, условиях обитания живых организмов. Известно, что накопление загрязняющих веществ в донных осадках приводит к вторичному загрязнению вод, в том числе и подземных.
Нельзя забывать о том, что водные загрязнители действуют на организм человека при поступлении их с питьевой водой, при употреблении в пищу рыбы, а также через кожу при купании.
Загрязнения как поверхностных, так и подземных вод подразделяют на естественные и антропогенные.
Естественные загрязнения происходят в результате различных явлений природы. Так, с паводковыми и ливневыми водами поступает значительное количество растительных осадков, мусора, частиц почв. Загрязнение прудов и малых водоемов происходит в результате бурного развития в них флоры и фауны, что резко отрицательно сказывается на физико-химических свойствах воды. Развитие донных отложений за счет отмирания растительных и животных организмов также приводит к загрязнению водоема. При этом следует отметить, что наличие большого количества органических веществ в донных отложениях способствует усиленному развитию микроорганизмов, ускорению протекания биохимических реакций с поглощением кислорода и выделением продуктов распада. В свою очередь активное поглощение кислорода усугубляет дисбаланс физико-химического состава воды. В отдельные периоды на окисление донных осадков расходуется от 30 до 90% общего количества кислорода. Естественное загрязнение происходит при водопое и купании диких животных, а также отмирании береговой растительности.
Антропогенные загрязнения относятся к обширной группе загрязнителей, включающих:
– бытовые сточные воды;
– промышленные сточные воды;
– поверхностные стоки;
– загрязнения от водного транспорта.
Бытовые сточные воды являются мощным источником разнообразной микрофлоры, включая патогенную. Кроме того, они содержат значительное количество синтетических моющих средств, поверхностно-активных веществ, отрицательно влияющих на кислородный режим. Всё большее эпидемиологическое действие приобретают поверхностные стоки, образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда. В их состав нередко входят пестициды и другие химикаты, используемые в лесном и сельском хозяйстве, а также нефтепродукты и даже радиоактивные вещества. Постоянное накопление в воде, грунтах, тканях рыб ядохимикатов приводит к хроническому отравлению и даже гибели живых организмов. Повсеместно наблюдается процесс накопления загрязняющих веществ в водных организмах и донных осадках. Способностью к биоаккумуляции в тканях рыб обладают кадмий, мышьяк, ртуть, свинец, хром, цинк и др. Поверхностные воды области очищаются плохо.
Уже краткая характеристика источников загрязнения вод, позволяет сделать вывод, что как естественные, так и антропогенные загрязнения приводят к нарушению экологического равновесия водоемов, ограничению или даже полному исключению возможности их рыбохозяйственного использования.
Изменение экологических условий в прудах и малых водоемах при систематическом попадании в них сточных вод вызывает патологические процессы в организме гидробионтов, в частности изменение поведения рыб, задержку или неправильное развитие тканей и органов, ускорение процессов старения и даже внезапную смерть особей. Особую опасность для рыб представляют стоки, содержащие фосфорорганические соединения. Так, обладая суммарным эффектом действия, фосфорорганические пестициды вызывают угнетение активности мозга, что приводит к гибели рыб или замедлению их роста и развития.
Не менее опасны для живых организмов и хлорорганические соединения, которые при концентрациях до 50 мг/л приводят к изменению поведения, а при более высоких концентрациях – к общему угнетению и смерти рыб.
Токсическим действием обладают соли азотной и азотистой кислоты, а также мочевины, которая попадая в клетки и кровь, вызывает глубокие изменения в обмене веществ, приводящие к гибели организмов. Доказано, что личинки рыб, в частности карпа, весьма чувствительны к воздействию Cu (меди). При контакте с нею происходит уменьшение размеров и массы личинок.
Изучение влияния сточных вод на водоем и его обитателей является основой установления ПДК (предельно допустимой концентрации) биологически вредных веществ и критерия санитарно-технической оценки состава и свойств воды водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях. Кроме того, знание механизма влияния стоков, как на водный режим, так и на гидробионтов помогает в выборе оптимальной схемы водоочистки.
Критерий качества воды для рыбохозяйственных водоемов отличается от такового для водоемов питьевого и культурно-бытового назначения тем, что одно и то же количество биологически активного вещества оказывает неодинаковое действие на человека и гидробионты. В соответствии с этим в случае одновременного использования водного объекта или его участка для различных нужд народного хозяйства при определении условий сброса сточных вод следует исходить из более жестких требований к ряду одноименных нормативов качества поверхностных вод. Например, при установлении рыбохозяйственных нормативов исходят из максимально переносимых концентраций токсиканта для наиболее чувствительного звена круговорота веществ в водоемах, уменьшенных на коэффициент безопасности (10–100 раз).
Только охрана всех звеньев водной экосистемы обеспечивает высокую биопродуктивность водоемов, сохранение и воспроизводство первичной (фитопланктон), вторичной (зоопланктон, зообентос) и конечной продукции – рыбы, водные млекопитающие и беспозвоночные.
Многие водоемы являются единственными источниками полевого водоснабжения населения и водопоя скота. Вполне естественно, что такие водоемы должны быть совершенно чистыми. Загрязненные сточные воды и всевозможные отбросы, попадающие в водоемы, являются одной из основных причин вспышек различных заразных заболеваний человека и животных. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы скот при водопое или для купания загонялся в воду. Категорически воспрещается производить в прудах и водоемах мойку лубяных культур, а также свозить навоз, мусор и другие отбросы на территорию водосбора водоемов.
Экологическая роль зарастания водоемов.
Умеренное развитие растительности не только полезно, но и необходимо, а чрезмерное зарастание сказывается губительно на рыбоводных качествах водоёмов.
Прежде всего, обильное развитие всевозможной, особенно жесткой надводной растительности препятствует хорошему прогреванию воды и проникновению в нее света, что тормозит развитие полезных низших растений и животных, а также мешает нормальной эксплуатации водоема. Обильные сплетения корневой системы высшей, особенно жесткой растительности нарушают обмен веществ между почвой и водой. К тому же высшая водная растительность сильно обедняет почву водоемов, поглощая большое количество первичной минеральной пищи – азотных, фосфорных, кальциевых, калиевых и др. соединений. Жесткие, трудноразлагающиеся стебли высших водных растений при отмирании засоряют заводи, приводят к постепенному их заболачиванию и закисанию почвы. Все это сильно снижает рыбопродуктивность водоемов. Особенно вредно массовое развитие таких видов жесткой растительности, как рогоз, осока, частуха и др.
Из плавающих растений для водоемов особенно вредна ряска. Ряска покрывает иногда довольно большие водные пространства сплошным зеленым ковром, сильно затеняет водоемы. Вода в этих затененных местах почти не прогревается. Отсутствие тепла и света отрицательно сказывается на развитии пищевой фауны. Рыбопродуктивность в таких водоемах очень низкая. Поэтому необходимо систематически следить за развитием высшей водной растительности.
Влияние водоемов на почвы и растительность.
Характер влияния водоемов на почвы изменяется в зависимости от уровня грунтовых вод, механического состава почв и характера растительности. Изменение микроклимата в связи с созданием водоемов отражается на почвообразовательных процессах, увеличение количество осадков и влажности воздуха приводит к небольшому увеличению влажности поверхностных горизонтов почвы; несколько сдвигаются фазы развития растительности. На развитие водной и земноводной растительности в прибрежной зоне оказывает влияние уровненный режим, глубина, форма и грунты дна, химический состав воды, характер и состав прибрежной растительности.
Изменения травянистой растительности в разных зонах подтопления и заболачивания неодинаковы. При умеренном подтоплении, когда уровень грунтовых вод находится не ближе 70–75 см от поверхности земли, улучшается не только водный, но и питательный режим, в результате чего общая масса травостоя увеличивается.
Процесс подтопления и изменения растительности происходит нередко в течение многих лет. Сложившаяся на малых реках неудовлетворительная ситуация во многом объясняется отношением всех нас к существующим проблемам экологического состояния водоемов московского региона как к второстепенным. Поэтому разработка мероприятий по охране малых рек – актуальная задача, от решения которой зависит не только сохранение богатств природы, но и дальнейшее развитие народного хозяйства нашего родного Подмосковья.
Список литературы:
1. Белая Н.И., Дубинин Е.П., Ушаков С.А. Геологическое строение Московского региона. Геологические практики: Учебно-методическое пособие. М, 2001.
2. Бобылева Л.Д. Практика экологического воспитания школьников // Биология в школе. 1994. № 3.
3. Водогрецкий В.Е. Антропогенное изменение стока малых рек. М., 1990.
4. Данилов-Данилян В.И. Дефицит пресной воды// Международная жизнь. – 2003, № 6, с. 140–150.
5. Захлебный А.Н., Суравегина И.Т. Экологическое образование школьников во внеклассной работе: Пособие для учителя. М., 1984.
6. Рациональное природопользование, промышленная экология и дистанционные методы. М.. 2006.
