Экологическая классификация организмов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)

ПРАКТИКУМ

По общей экологии

Новочеркасск

ЮРГТУ(НПИ)

УДК УДК 632.95

ББК 28.08

П-34

Рецензенты: – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедры агроэкологии и физиологии растений Донского ГАУ О.Г. Назаренко

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедры экологии и рационального природопользования ЮФУ С.И. Колесников

Составители: Суржко О.А., Чеботникова Е.А., Богачев А.Н., Бугрей И.В.

 

Практикум по общей экологии. Учебное пособие для студентов строительного направления технических ВУЗов и слушателей центров повышения квалификации / /Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2010.–113с.

Содержит материал для лабораторно-практических занятий по курсу общей экологии. Изложены принципы и методы изучения структурных и функциональных особенностей природных экосистем, представлены методы оценки качества воды по органолептическим, биологическим и химическим показателям, рассмотрены методы оценки загрязненности воздуха помещений, влияния автомобильного транспорта на атмосферу, приведены основные принципы мониторинговых исследований экосистем в городской черте.

Предназначены для повышения профессиональной компетентности специалистов, бакалавров и магистров по направлениям «Инженерная экология и защита окружающей среды», «Экология и природопользование», «Природообустройство и водопользование» направлений «Техносферная безопасность» «Строительство», «Безопасность жизнедеятельности» очного и заочного факультетов, студентов дистанционной формы обучения. Могут быть полезны для слушателей межотраслевого регионального центра повышения квалификации и профессиональной подготовки специалистов (МРЦПК)

 

Южно-Российский государственный технический университет, 2010

© Донской государственный аграрный университет, 2010

© Суржко О.А., Чеботникова Е.А.,

Богачев А.Н., Бугрей И.В., 2010

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение
РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
Тема 1	ПРИРОДНАЯ СРЕДА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЗМОВ………………………………………………………………………..
Тема 2	РЕАКЦИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ НА ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ СРЕДЫ…
Тема 3	СРЕДЫ ЖИЗНИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К НИМ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ..
Тема 4	ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ……………………………………………….
Тема 5	ДИНАМИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ……………….
РАЗДЕЛ 2. ТЕОРИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И НОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Тема 6	КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, МИГРАЦИИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ……………………………………………………
Тема 7	НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.………………………..
Тема 8	ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ НОРМЫ НАГРУЗКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ…………………..……………………………………………
Тема 9	НОРМАТИВЫ САНИТАРНЫХ И ЗАЩИТНЫХ ЗОН …...……………………..
Тема 10	МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ АВТОТРАНСПОРТОМ……………………………………………………………….
Тема 11	КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ АВТОТРАНСПОРТА…………………………………………………………………
Тема 12	РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ЛАНДШАФТОВ БЕНЗ(А)ПИРЕНОМ (БП) НА УЧАСТКАХ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВДОЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ...
Тема 13	КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВИНЦА В РАСТЕНИЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАСПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Тема 14	ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОЧВЫ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН КРЕСС – САЛАТА…….……………………………………………………………….
Тема 15	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА…………………………………
Тема 16	ЭКСПРЕСС-МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В ВОЗДУХЕ ПОМЕЩЕНИЙ…………………………………………………
РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЭКОЛОГИИ
Тема 17	МОНИТОРИНГ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА…...
Тема 18	ФИТОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ…………………..
Тема 19	ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРЫ НА РАЗВИТИЕ И СОСТОЯНИЕ ХВОИ СОСНЫ………………………………………………………..
Тема 20	БИОИНДИКАЦИЯ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПО ШКАЛЕ КРАЕВЫХ НЕКРОЗОВ ЛИСТЬЕВ…………………………………………………
РАЗДЕЛ 4. ЭКОЛОГИЯ ГИДРОСФЕРЫ
Тема 21	СПООБЫ БИОИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ……………………..
Тема 22	ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ ВОДЫ, НАПРАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ВЕТРА……………………………………………………………………
Тема 23	ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ (ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЙ МЕТОД)...
Тема 24	ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ (ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД).....................
Тема 25	ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД….
Тема 26	БИОИНДИКАЦИЯ КАЧЕСТВА ВОД……………………………………………….
РАЗДЕЛ 5. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ЛАНДШАФТЕ
Тема 27	ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАНДШАФТА
Тема 28	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РЕЗЕРВА ЛАНДШАФТА
Тема 29	ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ТЕРРИТОРИИ
Тема 30	ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ СОХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ В АГРОЛАНДШАФТАХ
Приложения
Словарь терминов и определений
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

 

Экология - наука, изучающая совокупность и характер связей между живыми организмами и окружающей средой. Человеческая цивилизация зависит от окружающей среды: не только от энергетических и материальных ресурсов, но и круговорота воздуха, воды, важнейших элементов - азота, фосфора и т.д. Экология корнями вышла из биологии, оформилась в интегрированную дисциплину, связывающую физические, химические, биологические явления.

Воздействие человека на природу с каждым годом возрастает и становится соизмеримым с действием природных факторов. Часть вредных веществ включается в круговорот, и большая часть накапливается в биосфере. Знание качества окружающей среды (атмосферы, гидросферы, литосферы) необходимо для разработки замкнутых ресурсосберегающих технологических процессов с наименьшим ущербом для окружающей среды.

Таким образом, определить возможность устойчивого существования и развития биосферы можно лишь при знании качества окружающей среды.

Целью курса «Общая экология» является подготовка высококвалифицированных инженеров по специальности «Инженерная защита окружающей среды», владеющих основами экологии, способных решать вопросы охраны природных биоценозов, умеющих моделировать экологические системы, прогнозировать развитие естественных и искусственных экосистем, оценивать качество природных вод и воздуха.

Задачи изучения дисциплины

В соответствии с поставленной целью подготовки инженеров по специальности «Инженерная защита окружающей среды» в курсе «Общая экология» решаются следующие задачи.

Специалист должен иметь представление:

· - об основных закономерностях воздействия среды и экологических факторов абиотического и биотического типа;

· - об основах экологии популяций и сообществ;

· - о закономерностях взаимодействия живого вещества и энергии в биосфере, биологического продуцирования экосистем;

· - о характеристике, запасах и распределении природных ресурсов в биосфере;

· - о характеристике, распределении, экологической роли основных экосистем биосферы;

· - об основных направлениях и масштабах антропогенного воздействия на биосферу, принципах природоохранной деятельности;

Инженер специальности 28020265 должен знать и уметь:

· - выявлять лимитирующие экологические факторы средствами наблюдения, анализа и эксперимента;

· - выявлять, как лимитирующие экологические факторы влияют на особи, популяции или сообщества;

· - анализировать имеющиеся данные по различным загрязнениям и составлять прогнозы изменений в экосистемах;

· - находить возможные теоретические пути уменьшения изменений в экосистемах в результате воздействия факторов среды.

Практикум составлен в соответствии с учебным планом и программами основных дисциплин по подготовке специалистов-экологов высшей квалификации. В него включены методики лабораторных работ по определению экологических параметров почвы, воздуха, водной среды и биотическому анализу состояния экологических сообществ.

Практическое освоение студентами этих методов исследований будет способствовать подготовке специалистов-экологов высшей квалификации, способных решать любые ответственные практические задачи на современном уровне.

В основе законов экологии лежат качественные и количественные данные, полученные при изучении животных, растений, микроорганизмов и абиотической среды. В практикуме представлены как качественный, так и количественный аспекты экологических исследований, освоение которых будет способствовать воспитанию кадров высшей профессиональной компетентности.

 

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ

Тема 1: ПРИРОДНАЯ СРЕДА

Теоретический материал

Природная Среда - это совокупность физических, химических и биологических предметов, тел, явлений, окружающих живой организм или совокупность живых организмов.

Следовательно, среда взаимосвязана с тем живым объектом, который она окружает.

Среда неоднородна по природе (биологическая, физическая, химическая) и по характеру (предмет, тело, явление).

Среда - природные тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.

Что составляет среду, каковы ее элементы?

1. По природе, происхождению факторы среды можно разделить на:

абиотические ( физико-химические)

биотические - порожденные живущими организмами.

2. К важнейшим абиотическим факторам среды относятся, прежде всего, три сферы - атмосфера, гидросфера и литосфера.

Эти три сферы определяют взаимосвязь следующих важнейших веществ иэлементов: воды, атмосферных газов, биогенных элементов (макро и микро) и явлений природы, связанных с процессами взаимоотношений этих веществ и элементов в средах - t⁰, излучения (свет), испарения, осадков, влажности, воздушных потоков, давления, рельефа, почвы - как продукта взаимодействия всех факторов и живых организмов, обитающих в ней.

3. К биотическим факторам среды относят растения, животных, грибы и микроорганизмы, находящиеся во взаимоотношениях как с абиотическими элементами среды, так и с другими живыми объектами.

Задание:

1. Изучить модель взаимосвязи сфер в биосфере.

а) определить роль почвы (ПБК) во взаимодействии сфер

б) отметить главные процессы, определяющие обмен и движение веществ и элементов в пределах биосферы.

2. Составить классификацию элементов среды конкретного местообитания (комната, лес, поле, луг, пруд, океан)

Таблица 1

Алгоритм решения

Определение ЧПС в степи в г сухого вещества – перевод ЧПС в ккал – расчёт ЧПП в ккал - определение суммы энергии ФАР за вегетационный период - расчёт коэффициентов использования ФАР при создании ВПП, ЧПП и ЧПС.

 

2. Рассчитать площадь охоты лисы при условии, что она питается только сусликами, весит 8 кг, на поддержание её метаболизма необходимо по 1 ккал на каждый грамм живого веса в сутки. Место обитания суслика целинная степь, ЧПП которой 600 г/м² / год сухой массы калорийности 3,5 ккал/г сухого вещества. Лиса усваивает 25% энергии суслика. Суслик выедает 30% фитомассы степи. Время охоты лис за сусликами март – октябрь месяцы.

3. Рассчитать, какое количество пастбища обеспечит кормом козу массой 30 кг, если известно, что её потребность в корме 0,6 ккал/г живой массы, ЧПП надземной массы пастбища которой 600 г/м² / год, калорийность фитомассы 4 ккал/г. Животное для сохранения устойчивости экосистемы не должно поедать более 30% фитомассы пастбища. Продолжительность выпаса с мая по октябрь месяц.

Вопросы для самоконтроля:

1. Приведите примеры трансформации энергии в экосистемах.

2. Понятие о первичной продуктивности экосистем.

3. Назовите единицы выражения первичной продуктивности.

4. Причины трансформации энергии ВПП в ЧПП и ЧПС.

5. Укажите величину использования коэффициента ФАР степными травянистыми экосистемами.

ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Примерный перечень экологических систем

1. Широколиственный спелый лес.

2. Молодая дубрава.

3. Полезащитная лесная полоса.

4. Сосновый бор.

5. Заросли тростника.

6. Ковыльная степь.

7. Сбитое пастбище.

8. Пырейная залежь.

9. Песчаный берег реки или моря.

Вопросы для самоконтроля:

1. Найдите принципиальное различие между гомеостазом и надёжностью экосистемы.

2. Определите взаимосвязь между доступностью и замкнутостью экологической системы.

3. Объясните зависимость стабильности экосистемы от резистентной и упругой устойчивости.

Классификация загрязнений

Типы загрязнения:

- природные, т.е. возникающие в результате естественных процессов, без вмешательства человека, и антропогенные, являющиеся результатом человеческой деятельности.

Виды загрязнения:

химическое -тяжелые металлы, пестициды, химические вещества, химические элементы;

физическое - тепловое, световое, радиационное, шумовое, радиоактивное, электромагнитное;

механическое - пыль, мусор;

биологическое - биотическое, микробное.

Каждый вид загрязнения имеет свои, специфические ингредиенты.

Формы загрязнения

- виды и типы загрязнения могут проявиться в форме катастрофы, случайного загрязнения, в глобальном, региональном или локальном масштабе.

Катастрофа - внезапное закономерное или незакономерное явление большого масштаба, трудно прогнозируемое и не регулируемое.

Случайное - незакономерное, регулируемое явление, которое можно предотвратить.

Глобальные (фоново-биосферные) - обнаруживаются в любой точке планеты далеко от его источника (ДДТ, радиация, бензопирен, полихлориды).

Региональные - обнаруживаются в пределах значительного пространства (региона), но не распространены повсеместно.

Локальные – загрязнение небольшого участка, обычно вокруг предприятия, города или его части, населенного пункта.

Тема 12: РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ АНДШАФТОВ БЕНЗ(А)ПИРЕНОМ (БП) НА УЧАСТКАХ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВДОЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Тема 16: ЭКСПРЕСС-МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В ВОЗДУХЕ ПОМЕЩЕНИЙ

Проведение исследования.

Инструкция по инвентаризации зеленых насаждений.

Для проведения полевых работ снимается копия плана объекта.

Инвентаризуемый объект разделяется на условные учетные участки.

На каждом учетном участке проводятся измерения расстояний между деревьями, определяется их положение относительно друг друга, зданий, газонов, тротуаров, автодорог, от источника загрязнения в соответствии со сторонами горизонта. Деревья наносятся на план-карту участка; каждому дереву, кустарнику или группе кустарников присваивается номер в пределах учетного участка.

В полевой дневник записывается дата обследования, номер участка и следующие данные:

Вид насаждений (рядовая, групповая посадка, одиночные экземпляры);

Номер дерева (кустарника);

Порода (род, вид);

Диаметр ствола дерева на высоте 1,3 м (см);

Состояние деревьев (кустарников).

Состояние деревьев кустарников определяется по следующим признакам:

«хорошее» - растения здоровые, с хорошо развитой кроной, без существенных повреждений;

«удовлетворительное» - растения здоровые, но с неправильно развитой кроной, со значительными, но не угрожающими их жизни ранениями или повреждениями, дуплами и т.д.;

«неудовлетворительное» - растения с неправильной и слабо развитой кроной, со значительными повреждениями, ранениями, зараженные болезнями и вредителями, угрожающими их жизни.

Форма записи результатов обследования в полевом дневнике:

дата обследования; номер учетного участка; в колонке «примечания» следует отмечать повреждения, ранения, особые признаки.

ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

КРАЕВЫХ НЕКРОЗОВ ЛИСТЬЕВ

Задание

Используя бонитировочную шкалу краевых некрозов листьев (рис. 3), обследуйте по сетке пробных площадок близлежащий лес или парк. Составьте картосхему по результатам обследования, выявите источники загрязнения.

Рис.5. Бонитировочная шкала краевых некрозов листьев лип, поврежденных солью для таяния льда: 1 — повреждения отсутствуют; 2 — краевой хлороз; 3 — сильный хлороз листовой пластинки, желтое окрашивание края листа; 4 — обширный краевой некроз с желтой пограничной зоной; 5 — большая часть листовой пластинки отмерла

 

Проанализируйте степень повреждения листьев древесных растений в зависимости от вида источника и его удаленности от исследуемых объектов.

Вопросы для самоконтроля:

1. Перечислите, что позволяет установить изучение краевых некрозов листьев растений.

2. Назовите бонитировочную шкалу краевых некрозов листьев растений.

3. Укажите, как влияет удаленность от источника загрязнения степень поражения листьев растений.

СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ

Теоретический материал

Характерная черта водной среды – подвижность или течение. Это всяческое движение воды: течение под уклон в реках и ручьях, приливно-отливное течение, течения, возникающие под действием ветра. Течение перемешивает воду, облегчает ее газообмен с атмосферой. Сильное течение смывает и уносит легкие частицы мягких субстратов (ил, песок), обнажая камни и гравий. Наоборот, в стоячих водоемах плотные субстраты постепенно покрываются оседающими частицами ила. Течение, таким образом, в большой степени формирует донный субстрат.

На очень сильном течении живет немного организмов, зато на слабом течении разнообразие жизни, даже больше, чем в собственно стоячих водоемах.

Обычно течение измеряют в метрах за секунду.

В стоячих водоемах течение можно не учитывать, но бывает, важна проточность - наличие впадающих и, главное, вытекающих речек. Проточность способствует постоянному кислородному режиму в воде и выносу мелких илистых частиц.

Для водоемов суши наиболее характерны постоянные течения, вызванные наклоном русла (в реках), а также периодические или временные течения, происходящие из-за трения воздушных масс о водную поверхность или из-за разности в температуре и плотности воды в разных частях водоема.

На порожистых участках рек скорость течения может достигать нескольких метров в секунду. Условия обитания на таких участках очень своеобразны: из-за интенсивного перемешивания вода насыщена кислородом, существует постоянная опасность быть оторванным от грунта и снесенным течением.

В озерах и прудах течения имеют еще меньшие скорости, но их значение для жизни водных организмов очень велико. Дважды в год, весной и осенью, во всех водоемах умеренного пояса, имеющих достаточную глубину, происходит масштабное перемешивание водных масс. Вода у поверхности нагревается (весной) или охлаждается (осенью) до температуры +4 °С. Известно, что при такой температуре вода имеет максимальную плотность, поэтому верхние слои воды опускаются вниз, а придонные вытесняются наверх, к поверхности. При этом перемешивании глубины водоема обогащаются кислородом, а к поверхности поднимаются из глубины биогены и минеральные соли.

В проточных водоемах растения прочно прикрепляются к неподвижным подводным предметам. Донная поверхность для них в первую очередь – субстрат. Это зеленые (Cladophora) и диатомовые (Diatomeae) водоросли, водяные мхи. Мхи даже образуют плотный покров на быстрых перекатах рек.

На самом быстром течении растут нитчатые водоросли, мхи и печеночники.

Где течение послабее появляется водяной лютик, надежно прикрепляющийся к неподвижному предмету обильной порослью придаточных корней. Там, где течение очень медленное, появляются такие растения, как свободно плавающая ряска.

Ход работы:

Способ

1. На берегу отметьте расстояние 100 м (а).

2. В начале верхнего течения этого отрезка в воду на расстоянии 3, 5 м от берега опустите деревянный брусок.

3. Секундомером измерьте время, за которое деревянный брусок проплывет расстояние 100 м

4. Определите скорость течения реки (V) с использованием формулы:

V= а / в.

 

5. Повторите операции 3 и 4 и выведите среднее значение (М) скорости течения воды в реке.

Способ

1. Поместите в поток воды L-образную трубку таким образом, чтобы ее короткий конец был обращен навстречу течению.

2. Измерьте высоту, на которую вода поднялась в длинном конце трубки

3. Определите скорость течения воды в реке, используя следующую формулу:

 

где: V — скорость течения воды, см/с;

g— ускорение силы тяжести (981 см /с);

h - высота столба воды, см.

 

4. Повторите операции 1, 2 и 3 несколько раз и выведите среднюю скорость течения воды.

Одновременно во время проведения занятия определить скорость и направление ветра с помощью анемометра. Для исключения влияния ветра на полученный показатель скорости течения воды в реке сравнивают показатели, полученные при использовании деревянного бруска и L-образной трубки.

Задание:

1. Определить скорость течения водоема и установить тип водоема: проточный или стоячий.

2. Визуально определить имеются ли в водоеме ручьи, родники, водовороты.

3. Определить направление и скорость ветра, проанализировать его влияние на скорость течения водоема.

 

Тема 23: ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ (ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЙ МЕТОД)

Определение цвета воды.

Диагностика цвета воды является одним из показателей состояния воды. В лабораторный сосуд отобрать воду из различных источников (река, озеро, водопровод и т.д.) и установить перед листом белой бумаги, после чего оценить цвет воды: голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый и т.д.

Тема 24: ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ (ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД)

Определение рН воды

1. Опустите в исследуемую воду кусочек универсальной индикаторной бумаги и сравните ее цвет с цветной шкалой. Определите значение рН.

2. Ополосните зонд рН-метра дистиллированной водой, опустите его в пробу исследуемой воды и снимите показания рН (этот метод более точен, но до начала эксперимента необходимо тщательно проверить рН-метр, используя готовые растворы с известными значениями рН). Вновь ополосните зонд дистиллированной водой перед тем, как поместить его на хранение в буферный раствор.

3. Повторите опыт с пробами воды из разных источников и с дождевой водой.

Сделайте соответствующие выводы о пригодности воды из каждого исследованного источника для обитания различных гидробионтов.

В итоге составить сводную таблицу результатов исследований проб в зависимости от источника отбора и параметров оценки (органолептического и химического) качества воды.

 

Таблица 34

Таблица 35

Индекс Майера

Обитатели чистых вод	Организмы средней степени чувствительности	Обитатели загрязненных водоёмов
Нимфы веснянок	Бокоплав	Личинки комаров-звонцов
Нимфы поденок	Речной рак	Пиявки
Личинки ручейников	Личинки стрекоз	Водяной ослик
Личинки вислокрылок	Личинки комаров-долгоножек	Прудовики
Двустворчатые моллюски	Моллюски-катушки	Личинки мошки
	Моллюски-живородки	Малощетинковые черви

 

Нужно отметить, какие из приведённых в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на три, количество групп из второго раздела — на два, а из третьего — на один. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязнённости водоёма. Если сумма более 22 — вода относится к первому классу качества. Значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества (как и в первом случае, водоём будет охарактеризован как олигосапробный). От 11 до 16 баллов — третий класс качества (бета-мезосапробная зона). Все значения меньше 11 характеризуют водоём как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный).

Задание:

Провести биоиндикацию и проанализировать качество вод водоемов г. Новочеркасска по описанным методам.

План общей характеристики населенного пункта

Состояние водных ресурсов.

2.1. Понятие о поверхностных водах и виды их использования.

2.2. Понятие о водопотреблении и водоотведении. Основные источники водопотребления в области и их доля в общем объеме.

2.3. Структура водопотребления Ростовской области.

2.4. Структура водоотведения Ростовской области.

2.5. Охарактеризовать качественный состав загрязняющих веществ, сбрасываемых в открытые водоемы области.

2.6. Составить список пяти наиболее существенных загрязнителей открытых водоемов области.

Приложения

Приложение 1

Размеры санитарно-защитных зон сельскохозяйственных комплексов, предприятий и объектов

Комплекс, предприятие и отдельный объект	Размер санитарно- защитной зоны, м
Растениеводство
Культивационные: - теплично-парниковые на техническом обогреве (вода, пар, газ, электричество) - теплично-парниковые на биологическом обогреве: на навозе на мусоре	Не нормируется
Полеводческие: - полевые станы тракторно-полеводческих бригад - стационарные зерноочистительные сушильные пункты
Садоводческие и виноградарские: - станы садово-виноградарских бригад - пункты по сортировке, тарированию и упаковке готовой продукции.
Животноводческие
Крупного рогатого скота: - по выращиванию нетелей, гол.: до 1000 (2400 скотомест); от 1000 до 5000 (2400-12000 скотомест); свыше 5000 (12000 скотомест). - по производству молока, гол.: до 1200; от 1200 до 2000. - по производству говядины, гол.: до 1200; от 1200 до 2000.
Свиноводческие: - племенные и репродукторные по выращиванию и откорму свиней, гол/г: до 6000 от 6000 до 12000 от 12000 до 24000 на 5400 и более
Овцеводческие
Коневодческие
Кролиководческие
Звероводческие

Продолжение приложения 1

Птицеводческие: - племенные и репродукторные по производству яиц и мяса птицы: до 100 тыс. кур-несушек от 100 до 400 тыс. кур-несушек свыше 400 тыс. до 1 млн. бройлеров в год от 1 млн. до 3 млн. в год. свыше 3 млн. в год
Предприятия по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции
По переработке продукции растениеводства плодов и овощей: технических культур (льна, конопли и др.) свеклосахарные заводы с жомохранилищем свеклосахарные, без жомохранилищ спиртзаводы
По переработке продукции животноводства: - по первичной обработке молока - сыроваренные и маслобойные заводы - по первичной обработке и переработке скота и птицы: без утильцехов с утильцехами мясокомбинаты: без утильзавода с утильзаводом - бойни крупного и мелкого рогатого скота - бойни мелких животных и птицы - по первичной обработке шерсти, меховых шкур и др. - по производству кормов: комбикормов, кормосмесей, витаминной (травяной) муки и др. мясокостной муки - склады хранения сельскохозяйственной продукции: зерна, овощей, фруктов, картофеля грубых кормов, необмолоченного хлеба и растительного волокна элеваторы холодильники емкостью более 600 л. мокросоленых кож без обработки для временного хранения (до 200 шт.) мокросоленых и необработанных кож (более 200 шт.)	Не нормируется

Продолжение приложения 1

Предприятия по производственно-техническому обслуживанию
По материально - техническому снабжению: расходные и базисные склады каменного угля, торфа, дров, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
Склады для хранения минеральных удобрений и пестицидов (до 20 т)
Склады для хранения пестицидов, т.: до 20 20-50 50-100 100-300 300-400 свыше 500
По ремонту, техническому обслуживанию и хранению с.-х. машин и автомобилей
Строительные дворы
По зоотехническому и ветеринарному обслуживанию: ветеринарно-лечебные учреждения утильзаводы для ликвидации трупов животных и конфискатов скотомогильники с захоронением в ямах скотомогильники с биологическими камерами площадки компостирования твердых отбросов площадки компостирования мусора без навоза и фекалий

Примечания:

1. Шириной санитарно-защитной зоны следует считать рас­стояние между местами выделения в атмосферу производственных вредностей и границей жилой застройки населенного пункта.

2. Размер санитарно-защитной зоны следует устанавливать:

для предприятии с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными неприятнопахнущими веществами - непосредственно от источников выбросов (через трубы, шахты или рассредоточенными выбросами через фонари зданий и др.), а также мест разгрузки сырья или открытых складов,

для различных животноводческих ферм - непосредственно от границы территории, на которой размещаются здания и сооружения для содержания животных,

для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками шума, вибрации и других вредных факторов - от зданий и сооружений, где установлено производственное оборудование (агрегаты, механизмы), создающие вредные факторы, для производственных и отопительных котельных от дымовых труб.

3. Территория санитарно-защитной зоны должна быть благоустроена и озеленена. На границе санитарно-защитных зон шириной более 100 м. и со стороны селитебной зоны следует предусматривать полосу древесно-кустарниковых насаждений шириной не менее 30 м., а при ширине зоны от 50 до 100 м. - полосу не менее 10 м.

4. Территория санитарно - защитных зон из землепользования не изымается и максимально используется для нужд сельского хозяйства.

5. В санитарно - защитных зонах разрешается размещать склады (хранилища) зерна, фруктов, овощей и картофеля, питомники, а также здания и сооружения, указанные в нормах по проектированию промышленных предприятий.

Приложение 2

Санитарно-защитные разрывы от сельскохозяйственных
производственных комплексов до предприятий и сооружений
санитарно - технического и коммунального назначения

Сооружения санитарно - технического и коммунального назначения	Размер санитарно-защитной зоны, м.
Кладбища
Скотомогильники:
с захоронением в ямах
с биологическими камерами
Утильзаводы для ликвидации трупов животных и конфискатов
Контролируемые неусовершенствованные свалки нечистот и жидких хозяйственных отбросов органического происхождения и твердых гниющих отбросов
Поля запахивания и ассенизации
Усовершенствованные свалки для твердых отбросов
Участки компостирования:
твердых отбросов и нечистот населенного пункта (центральные)
мусора без навоза и фекалий
сливные станции
Мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы:
центральные: районного значения

 

Приложение 3

Санитарно - защитные разрывы от объектов химизации до населенных
пунктов и водоемов

Объект химизации	Мощность, т.	Санитарно ‑ защитный разрыв, м.
Склады хранения минеральных удобрений
Пункты химизации при совместном хранении минеральных удобрений и пестицидов
То же, при наличии складов:
минеральных удобрений	200 - 2000
пестицидов	100 - 400	300 - 800
Агрокомплексы со складами:
минеральных удобрений	2000-20000
пестицидов	1000-10000
То же, при наличии только складов минеральных удобрений

 

Приложение 4

Водоохранные и водорегулирующие зеленые насаждения

 

Вид насаждений	Характеристика насаждений	Размещение и устройство
Защитные полосы вдоль рек и водоемов	На реках первого, второго и третьего порядка шириной 100 - 1000 м.; на малых реках – от 40 до 80 м.; вдоль водоемов – в зависимости от размеров - ширина полосы 20 - 100 м.	Вдоль рек, водоемов в виде полосы или участков леса в чередовании с сенокосами - пастбищами, угодьями, садами, полями.
Вдоль магистральных, межхозяйственных оросительных и сбросовых каналов	Вдоль магистральных каналов 30 - 50 м., в отдельных случаях до 100 м.; вдоль межхозяйственных, небольших магистральных и сбросовых каналов - 10 -20 м. ,	Сплошное облесение с одной стороны канала (за исключением больших магистральных), односторонние посадки - с южной стороны (при широтном) и с западной и восточной (при меридиальном) направлении каналов

Приложение 5

Ширина водоохраной полосы для различных видов угодий,

прилегающих к акватории водного объекта

Виды угодий, прилегающих к акватории водного объекта	Ширина (м) при крутизне прилегающих склонов
Нулевой уклон	До 3^о	Свыше 3^о
Пашня	15-30	35-55	55-100
Луга и сенокосы	15-25	25-35	35-80
Лес, кустарник		35-50	55-100

 

Приложение 6

Охранно-защитные насаждения