Исследовательский экологический проект для школьников 7-9 класса

Автор проекта:
Перковская Ольга Владимировна, учитель биологии, руководитель экологического клуба друзей дикой природы WWF "Исследователь".
Описание материала.
Уважаемые коллеги, предлагаю вашему вниманию исследовательский экологический водный проект «Экологическое состояние водоемов в черте села Молчанова» с социальной направленностью. Данная работа школьников 7-9 классов была выполнена в рамках III областного экологического марафона по водно-экологическим проблемам. С этим проектом-победителем ребята представляли Томскую область в Москве.
Проект будет полезен учителям химии и биологии, педагогам-организаторам, руководителям детских объединений естественно-научной направленности, классным руководителям.

Цель: оценка качества воды в водоемах, расположенных в черте села Молчанова, и сравнивание с лесным озером поселка Сулзат, расположенного в 35 километрах от районного центра.
Задачи:
1. Провести забор воды в летние, осенние и зимние периоды из шести водоемов для исследования.
2. Изучить бактериологические показатели по биоиндикаторам данных водоемов в летние и осенние периоды.
3. Изучить химический состав воды исследуемых водоемов в гидрохимической лаборатории ОАО «Томскгеомониторинг».
4. Исследовать воду на органолептические показатели (запах, прозрачность, цвет).
5. Сделать забор воды в озере поселка Сулзат и исследовать ее на органолептические, бактериологические и химические свойства для сравнения.
6. Изучить архивные материалы по водоемам.
7. Провести встречи со старожилами села для составления исторической справки по созданию
водоемов.
8. Выяснить источники загрязнения водоемов.
9. Организовать акции по очистке трех водоемов в черте села Молчанова.
10. Составить, напечатать и распространить 120 агитационных листовок для населения.
11. Очистить берега трех водоемов в ходе трех акций: Лесного, Токового, Гусиного.
12. Познакомить население с результатами исследований.
Актуальность исследования обусловлена значением воды водоемов для хозяйственного и рекреационного использования её населением.

Физико-географическая характеристика района исследования.
Молчановский район расположен в центральной части Томской области и занимает прибрежье р. Обь,
р. Чулым. Вся территория находится в пределах среднетаежной зоны. Характерной особенностью района является высокая залеснённость и заболоченность. Лесной и кустарниковой растительностью покрыто-68%, болотами-20%. Протяженность района с запада на восток- 160 км., с севера на юг – 40 км. Удаленность от областного центра – 200 км. Территория района составляет 6,4 тыс. км.2
Методики и материалы.
Для проведения исследований были использованы следующие методики:
1. Методика оценки экологического состояния воды из водоемов биоиндикаторами.
Эта методика основана на том, что живые организмы обладают различной чувствительностью к качеству воды.
Первый этап– забор проб воды, выполняемых на берегу. При заборе проб воды производят несколько взмахов сачком, описывая восьмерки. По возможности проводить сачком рекомендуется как можно ближе ко дну. Затем если в сачок попало много ила, то нужно промыть его в самом сачке, после чего сачок вынимается, и пойманные организмы вытряхиваются в ведро. На водоеме берется 3 - 10 проб в разных местах. В каждой точке нужно провести не менее десяти взмахов сачком. Важно, чтобы в пробах, отобранных на обследуемых участках, были донные организмы различных биотопов: илистых, каменистых, скоплений растительности, погруженных в воду стволов, веток и т. д. Чем разнообразнее участок по числу местообитаний, тем число проб должно быть больше. Однако даже на участке с однообразным дном число проб не должно быть менее трех.

Второй этап исследования проб проводится в кабинете.
Методика биоиндикации по индексу Майера не требует определения беспозвоночных с точностью до вида. В методике используется принцип приуроченности различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности.
Организмы- индикаторы отнесены к одному из трех разделов:
А - обитатели чистой воды. Б - организмы средней чувствительности. С - обитатели загрязненных водоемов. Обнаруженные в пробах индикаторные организмы относят к одному из разделов. Количество обнаруженных групп из раздела А необходимо умножить на коэффициент 3, количество групп из раздела Б - на коэффициент 2, из раздела С - на коэффициент 1. Получившиеся цифры складывают А*3 + Б*2 + С*1=S. Значение суммы S характеризует степень загрязненности водоема.
По сумме балов оценивают класс качества воды: от 17 и более - 1и 2 качества (очень чистые); 11-16 - 3 качества (умеренно загрязненное); менее 11 - 4-7 классы качества (очень грязная).

Оценка экологического состояния водоема с помощью органолептических показателей.
Прозрачность воды.
Прозрачность воды мы определяли по способности пропускать свет. Она считается достаточно прозрачной, если через тридцатисантиметровый ее слой можно прочитать обычный книжный текст.
Определение запаха.
В колбу наливаем воду примерно 250 мл. Нагреваем до температуры 600 С, затыкаем колбу пробкой (это в случае если сразу запах не ощущается). Затем открываем пробку и вдыхаем. Если запах не ощущается, то повторяем опыт.
1 балл – весьма слабый, который трудно обнаружить;
2 балла – тоже слабый запах, который ощущает человек, если обратить на это внимание;
3 балла – уже заметный запах, который вызывает у потребителя неодобрение;
4 балла – ярко выраженный запах; 5 баллов – запах очень сильный.
Виды запахов:
З. Землистый (гнилой, прелый). А. Ароматный (огуречный, цветочный).
С. Серо - водородный (запах тухлых яиц). Бол. Болотный. Г. Гнилостный (как в туалете). Р. Рыбный. Ж. Железистый. Н. Неопределенный.
Определение цвета воды.
Цвет воды обычно зависит от содержания в воде солей железа и гумусовых веществ, поступающих из почвы. Если вода мутная, необходимо ее профильтровать. Взять две пробирки: в одну набрать воды дестилированной 10-12 см., во вторую пробирку- воду из водоемов и сравнить две пробирки на белом фоне. Цвет может быть желтый, бледно – желтый, желтоватый (слегка желтый) или зеленоватый.
Этапы работы над проектом.

1 этап. Организационный.
Перед проведением исследований наша группа получила пакет документов в рамках областного экологического марафона «Чистая вода – для всех». Издатели включили необходимый для работы методический материал, определители беспозвоночных и т. д.
К этому времени была написана заявка для первичной оценки проекта «Образование» на сумму 20.000 рублей, и к маю стало ясно, что наш гранд одобрен и деньги будут выделены, а значит, мы сможем реализовать задуманные акции и провести исследования воды водоемах. Прежде чем начать работу над проектом, определили круг единомышленников. В эту группу вошли председатель районной водной комиссии при администрации Молчановского района, глава территориального округа, председатель комитета по молодежной политике и спорту, районный экологический комитет, директор школы №1, директор 37 лицея и руководители летних детских спортивных и трудового лагерей.
2 этап. Краеведческий.
В земельном комитете мы взяли карту района и нанесли на нее все водоемы.
После проведенной экскурсии по местам расположения водоемов стало ясно, что некоторые не имеют хозяйственного значения из – за своих небольших размеров, некоторые просто захламлены (их превратили в свалки). Так из десяти водоемов в черте села Молчанова у нас осталось шесть, которые нам и предстояло изучить.
По документам земельного комитета лишь один Колмахтун значился естественным, а остальные пять водоёмов создавались жителями по мере заселения районного центра.
При посещении архива стало ясно, что необходимого для работы материала по водоемам там нет, кроме одного документа по озеру Колмахтуну. Встает еще одна задача перед нашей группой - найти жителей, которые могли бы рассказать о создании водоемов.
Павченко Александр Фролович, живущий в Молчаново с 1935 года, рассказывал о том, что первый водоем - это Лобановский. Его отец принимал участие в создании дамбы. В числе рабочих лесничества он возил землю ручными тележками. Так в 1940 – 1941 году появился первый водоем.
Жаров Алексей Петрович, житель Молчанова с 1935 года, живет на берегу водоема Лесного. Водоем находился в лесу, тогда это была окраина села. В начале 60 –х годов в логу, где водоем, решили построить объездную дорогу, чтобы возить сено. Дорогу не построили, а дамбу стали насыпать. Современные берега этого водоема существуют с тех пор.
Чепкасова Надежда Федоровна, житель села с 1937 года, вспомнила, что до войны и во время войны водоем уже был, но меньше, а вода в нем была удивительно чистой. Женщины ходили к нему полоскать белье.
Хроленко Петр Дмитриевич- житель Молчанова с 1961 года. С 1965 года работал мастером по строительству дорог в ДРСУ и участвовал в строительстве дороги по ул. Гришинский тракт. Дорога и стала своеобразной дамбой. Потом нефтяники уложили плиты, а затем - асфальт.
После встреч с 50 жителями села стала ясна история только трех водоемов. Беседы с жителями восстановили картину работы предприятий на территории села, расположенных на берегах водоёмов, что позволило судить о загрязнениях воды.
3 этап. Исследование степени загрязнения водоемов методом биоиндикации.
Для исследования воды методом биоиндикации мы из каждого водоема брали от 3 до 10 проб. В кабинете вели подсчет организмов – индикаторов, отнесенных к одному из трех классов. В летних пробах воды чаще других встречаются личинки разнокрылых стрекоз (во всех водоемах). Личинки комара долгоножки и комара звонца были отловлены в пяти водоемах. Личинки ручейников встретились в четырех водоемах. Ложноконские пиявки попали в пробы из трех водоемов. Прудовик обыкновенный был отловлен в двух водоемах, а трубочник обыкновенный – в одном.

В осенних пробах воды, взятых в шести водоемах, встретились личинки комара- звонца. В пяти водоемах были отловлены личинки стрекоз и ложноконские пиявки. Личинки ручейников попали с пробой воды в трех водоемах. Трубочник обыкновенный и личинки комара звонца встретились в двух водоемах. Прудовик обыкновенный и моллюск катушка были обнаружены лишь в одном водоеме. Летом и осенью в водоемах встречались одни и те же организмы, но их численность была больше в осенний период (исключение составляют трубочник обыкновенный и прудовик обыкновенный).



4 этап. Выявление источников загрязнения.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических, биологических свойств в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.
Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые проявляются в изменении органических свойств воды (в частности, появление в ней вредных веществ), в наличии плавающих веществ на поверхности воды и скоплении их на дне водоемов.
Водоем Кирзаводской с 1977 года принимал сточные воды с завода СОМ (сухого и обезжиренного молока). На заводе проводилась лишь грубая очистка, хлораторная обработка и работали два отстойника. С 1983 года к этим сточным водам добавляются стоки с ул. Промышленной, которая сдавалась в этом году в эксплуатацию. Бытовые стоки повышают вместе с промышленными загрязненность водоема. Завод завершил свою работу в 1999 году, а сточные воды, содержащие фекальную массу, продолжают сбрасываться в водоем.
На берегу водоема Токового находился рыбозавод с 1978 года. Он работал до 1998 года. И в течение этого времени в водоем направлялись сточные воды, без очистки. Затем из райповских гаражей и мелиоративного предприятия стоки спускались в водоем Токовой. До сих пор на месте завода расположено мелиоративное (оросительно – осушительное) предприятие. С талыми водами туда текут стоки с территории этих предприятий.
В озеро Колмахтун, которое по архивным документам относится к памятникам природы, долгие годы стекали канализационные воды из коллектора. В 1979 году с 21 августа был запущен в эксплуатацию канализационный коллектор с ул. Степной. В течение 17 лет бытовые стоки загрязняли это озеро- единственный естественный водоем на территории нашего села. Прошло уже 32 года с его запуска, а очистные сооружения были построены только в 2012 году.

Остальные водоемы загрязняются бытовыми отходами. Промышленных предприятий на их берегах не было.
По завершении исследований по теме проекта пришли к следующим выводам.
Выводы по проекту.
1. Провели заборы воды из шести водоемов в летний, осенний и зимний периоды.
2. Изучили бактериологические показатели по биоиндикаторам.
2.1. Из шести водоемов в черте села Молчанова два показали грязную воду в осенний и летний периоды. Это водоемы Лесной, (на Лесном S = 8,4 в летний период, а 8,5 – осенью, на Токовом S = 3,3 в летний период, а 6 – осенью).
2.2. Пробы из водоемов Лобановского, Колмахтуна и Аэропортовского в летний период показали очень грязную воду (S = 6,4; 3,3;6), а в осенний период чистую и очень чистую воду (S = 18,3; 53,3;18).
2.3. Проба воды в водоеме Кирзаводской и летом, и осенью показала очень чистую воду (S = 26; 50,3).
3. Данные гидрохимической лаборатории ОАО «Томскгеомониторинг» свидетельствуют
о повышенной цветности и высоком содержании веществ, придающих воде желтоватый оттенок: железо, гуминовые кислоты, фульвокислоты. Водородный показатель pH характеризует активную кислотность воды. Вода в водоемах Лесном и Токовом равна 7,2 и 5,6, что соответствует кислотным дождям. В водоеме Лесном, вероятно, не техногенное загрязнение, так как вблизи нет производственных предприятий, а высокое содержание органики обусловлено гумусовыми веществами. В водоеме Токовом есть вероятность загрязнения техногенного характера. На берегу расположены гаражи и мелиоративное предприятие. Здесь высокое значение такого показателя, как перманганатная окисляемость, которая характеризует наличие легко окисляемых органических веществ. Содержание аммония превышает ПДК в 82,3 раза в водоеме Лесном, в104 раза в озере Колмахтун, в 134 раза в водоеме Токовом. Наличие аммонийного азота легко объяснить гниением веществ, носящих белковую природу, которые поступают с бытовыми сточными водами. Наличие сульфатов и хлоридов соответствует нормам.

Мы определили сами такие органолептические показатели, как запах, прозрачность и цвет воды.
Цвет у всех проб был желтоватый. Запах воды из всех водоемов, кроме Кирзаводского, был землистый, а на Кирзаводском мы определили рыбный запах. Прозрачность выше нормы, так как печатный текст через тридцатисантиметровый слой воды был хорошо виден.
4. После изучения воды из лесного озера Щучье были получены данные по биоиндикации. Летом S = 21, что соответствует очень чистой воде, а осенью этот индекс был еще выше (S = 56,2). Органолептические данные. Запах – землистый (определен после нагревания до Т = 600). Прозрачность высокая. Цвет едва желтоватый.
5. По изученным архивным материалам выяснили, что озеро Колмахтун решением исполнительного комитета Молчановского районного совета народных депутатов от 24 октября 1986 года объявлен памятником природы местного значения. Другие документы по водоемам в черте села Молчанова в архиве отсутствуют.
6. Выяснили после встреч со старожилами села источники загрязнения водоемов (было опрошено 50 жителей).
6.1. Водоем Кирзаводской с 1977 года принимал сточные воды с завода СОМ. Завод ликвидирован в 1999 году, а сточные воды с ул. Промышленной, продолжают сбрасываться.
Эти стоки и послужили причиной органических загрязнений водоемов.
6.2. Водоем Токовой. Водоем загрязнялся основными углеводородами (Сn Нm) – характерными для современных условий. На дно оседают тяжелые фракции в растворенном и взвешенном состоянии, плавают нефтепродукты. Это уменьшает количество кислорода в воде, появляются вредные органические вещества.
6.3. Озеро Колмахтун. В бытовых стоках содержится моющие синтетические вещества, их называют СПАВ - синтетические (средства) поверхностно – активные вещества. Нефтяные углеводороды в водоеме перерабатываются бактериями медленно. При этом появляются токсичные вещества.
Эти вещества, поступая в озеро, оказывают значительное влияние на биологический и температурный режим водоема. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, угнетается деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.
7. Составили, напечатали и расклеили 120 листовок для привлечения к акциям по очистке водоемов.
8. Провели беседы и встречи с руководителями спортивных летних площадок, учащимися школ и лицея. С председателем комитета по молодежной политике и спорту договорились о предоставлении тары для уборки мусора, а с заместителем главы района согласовали список водоемов для очистки. Получили гарантию на выделение машины от главы нашего округа (а ныне поселения).
9. Закупили призы для трех акций и перчатки. Провели количественный учёт собранного мусора участниками, закупили призы и наградили победителей.
10. Убрали и вывезли в ходе трех акций 9 тонн мусора с берегов водоемов Лесного, Гусиного и Токового (акции прошли 30 мая, 2 июня, 15 июня).


11. Познакомили население с результатами исследований через местную газету (написано три статьи), выступили по областному радио и телевидению.
12. Наши организаторы были приглашены на муниципальный совет, где рассказали депутатам о деятельности нашей группы и получили одобрение. Муниципальный совет Молчановского района решил выделить группе «Исследователь» 20000 рублей для проведения дальнейших исследований. Руководителя группы Перковскую О. В. включили в состав рабочей группы по воде при администрации Молчановского района.
Во время работы над проектом использовали литературу:
1. Ананьева В. А. Внеурочная работа по охране природы в общеобразовательной школе. – Томск: «Облкомприрода», 1998.
2. Бабаевский Н. М. и др. Биология. - Пер. с англ. - М.: «Мир», 1966.
3. Гаддис Б. и др. Экологическое образование: Пособие для учителя. – М., 1999.
4. Лукашевич О. Д. и др.Практические работы по экологии и охране окружающей среды. –
Томск: «Облкомприрода»,. 2004.
5. Лукашевич О. Д. и др. М. В. Чистая вода - для всех: методическое пособие. – Томск: «Печатная мануфактура», 2005.
6. Попов В. К. и др. Формирование и эксплуатация подземных вод Обь – Томского междуречья. - Томск: «Печатная мануфактура»,2002.
7. Райков Б. Е и др. Зоологические экскурсии. - СПб: «Мир», 1956.
8. Райков Б. Е и др. Зоологические экскурсии. – М. : «Топикал», 1994.
9. Трушкина Л.Ю., Трушкин А.Г. Гигиена и экология человека: Учебное пособие. - Ростов н\Д: Феникс». 2003.

Рекомендуем посмотреть:

Экологическая акция для начальной школы. Поможем птицам зимой Экологический проект для 5-7 класса с презентацией Экологический проект с презентацией, 5-6 класс. Проблема энергосбережения Экологическое исследование для школьников «Реклама в почтовом ящике»