Савкинское озеро

Тема: «КОМПЛЕКСНОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭКОСИСТЕМЫ
САВКИНСКОЕ ОЗЕРО»
Авторы:
Пожаркова Наталья 11 «б» класс
Гущина Алина 9 «а» класс
Поляков Кирилл 9 «в» класс
Руководители:
Александрова Людмила Васильевна,
учитель биологии
Пожаркова Анна Петровна, учитель
географии
Оглавление:
Введение
1.Цели и задачи
2.Методы и формы исследования
3.Приборы и оборудование
4.Краткие сведения об озере (по
материалам работы 2007 года)
5.Промерные работы
6.Глазомерная (азимутальная)
съёмка
7.Описание растительности озера
8.Определение химических свойств
воды с помощью
гидрохимического метода
9.Заключение
10.Литература
11.Фотогалерея
12.Перечень приложений
Введение:
Немало загадочного, любопытного и
удивительного таит в себе природа
Новгородской области, разбросавшая
свои шедевры по различным уголкам
обширной территории.
Судьба их во многом зависит от
человека. Сохранить способность
природы удовлетворять духовные
запросы людей должны памятники
природы, призванные сберечь
характерные черты её естественного
облика.
Работая над исследованием озера
Савкинское, мы получали посильную
помощь от жителей деревни Савкино в
виде указаний наибольшей глубины,
рассказов о деревенской жизни на
озере, о быте, традициях. Отдыхающие
на озере дети также были
заинтересованы нашей
исследовательской деятельностью и
помогали проводить промеры глубин,
собирать гербарий.
Поэтому мы продолжили в этом году тему краеведческого исследования
«Савкинское озеро».
Главную роль в изучении закономерностей функционирования водных
объектов играют гидрологические исследования.
Методические приёмы гидрологии и гидрографии позволяют
стандартизировать процессов описания, измерения и составления
физико-географической характеристики водоёма.
Эта работа не претендует на общетеоретические обобщения.
Определения открываемых перед нами понятий, насколько нам
известно, еще не сформулированы.
1. Цели и задачи.
Цель работы:
продолжение изучения и исследования Савкинского озера и
составление паспорта озера.
Задачи:
•
•
•
•
•
изучение краеведческой и специальной литературы;
консультации гидрологов;
проведение метрических исследований Савкинского озера
(глазомерную съёмку береговой линии, промер глубин),
составить схему озера и вычертить поперечного профиль
озерной котловины.
• химические исследования воды
• изучение озерной и приозерной флоры;
• фотосъемка;
2. Методы и формы исследования
Для организации исследовательской работы
использовались следующие методы:
•
Изучение литературы, карт и ресурсов сети Интернет:
•
Туристко-краеведческая экспедиция
•
Картографический метод
•
Промерные работы
•
Поперечные профили озера
•
Глазомерная (азимутальная ) съёмка местности
•
Метод классификация, систематизация и обобщение:
•
Метод беседа
•
Метод наблюдения
•
Гидрохимический метод
•
Гербаризация
•
Фотографирование
Приборы и оборудование:
•
•
•
•
•
•
•
Гербарная сетка-2 штуки
Планктонная сетка-2 штуки
Микроскоп-2 штуки
Бинокль-1 штука
Мерная лента-1 штука, длина-30 м. , материал-пластик.
Мерные шнуры-2 штуки, длина-100 и 50 м. ,материал- статик.
Гидрологическая рулетка-1 штука, длина-10 м. ,самодельная(на
основе капроновой верёвки, с закреплёнными цифровыми
метками и грузом на конце)
• Компас «Sport -3»-2 штуки, цена деления шкалы лимба 20.
• Рулетка-1 штука,длина-5 м. , материал-металл.
• Шнур створный-2 штуки, длина-500 м. ,материал- синтетическое
волокно
Приборы и оборудование:
• Пластиковые бутылки из-под напитка-10 штук.(Использовались
•
•
•
•
•
для придания положительной плавучести створным шнурам)
Ветка-3 штуки, высота-1.5 м.(Использовались для отметки
узловых точек, измерении углов и расстояний)
Колья для закрепления створных шнуров-20 штук, длина-2 м.
Блокноты (журналы полевых работ и дневниковых записей)-4
штуки
Алюминиевая лодка с вёслами-1 штука, грузоподъёмность-более
100 кг.
Спасательные жилеты-4 штуки.
Краткие сведения об озере:
(по материалам работы 2007 года)
Географическое описание:
Располагается озеро в деревне Савкино(находиться на высоте
217.2 м. над уровнем моря) Валдайского района Ивантеевского
сельского совета в двадцати двух километрах к юго-востоку от
Валдая. Вся территория озера находиться в пределах
Валдайской возвышенности. По территории деревни проходит
водораздел между рекой Метой и Ильменским озером.
Сточное или бессточное озеро:
Савкинское озеро является
замкнутым сточным водоёмом.
Питание озера:
Питание озера происходит за
счёт атмосферных осадков и
подземных источников,
а также ручьём- Ольховый.
Краткие сведения об озере:
(по материалам работы 2007 года)
Основные размеры:
Озеро имеет вытянутую форму озерной котловины, вытянутую с
северо-запада на юго-восток. Основные размеры Савкинского
озера рассчитывались по карте (М 1:1000 000), длина - 1 км 100
м, ширина - 400 м, площадь поверхности -440 000 м2.
Происхождение озёрной котловины:
По происхождению озеро можно
считать морено - ледниковым,
имеющим удлиненную форму.
Глубина:
Средняя глубина от 1м до 1,5м, максимальная глубина от 4 до 6м и
в устье впадения ручья Ольховый - до 8м (записано со слов
местных жителей, самостоятельными промерами в этом году не
занимались). На дне - большая толща ила, от 1 до 1,5 м.
Промерные работы:
Целью промерных работ служит
определение глубин и характера
дна озера. В результате промерных
работ могут быть получены
поперечные профили озера. Обычно
измерения глубин начинают
производить в створе водопоста в
точках, отстоящих одна от другой на
определенном расстоянии.
Одновременно с промерами
исследуются грунты дна на ощупь и,
отчасти, на слух. Отмечаются
следующие виды грунтов:
ил, глина, песок, галька, камни,
плита (скала), а также наличие
водной растительности.
На основании батиметрических схем
были построены профили озёрной
котловины. (приложение)
Глазомерная (азимутальная) съёмка:
При организации глазомерной топосъёмки
контура берегов озера был задействован
отряд из трех учащихся и двух педагогов.
Двое учащихся работали с мерной
лентой, а педагоги осуществляли записи
определённых углов и расстояний.
Третий учащийся переносил и
устанавливал в узловых точках вешки и
работал с компасом. В ходе работы
участники менялись видом деятельности
по своему желанию.
Измерения прямых отрезков делалась 30мерной лентой или мерными шнурами 50и 100-метровой длины – на удобных для
движения открытых протяжённых
пространствах.
Контур берегов Савкинского озера был
нанесен на миллиметровую бумагу .
На основании таблиц глубин и
азимутальных ходов были вычерчены
контуры береговой линии озера.
Описание растительности:
На территории преобладают
смешанные леса. Основными
лесообразующими породами
являются сосна, ель, берёза,
осина. Распространены рябина,
липа, крушина, черёмуха,
можжевельник и шиповник.
В окрестностях озера
Савкинского и вдоль лесной
дороги встречаются из
травянистых растений много
подорожника, незабудок,
купены лекарственной, герань
лесная и луговая, Иван – чай
клевер, злаки, вероника
дубравная и другие.
Нами был исследован планктон путем забора проб с помощью
планктонной сетки в трех разных точках. Пробы обрабатывали сразу
же, перенося в чашку Петри, рассматривали под микроскопом, под
различными увеличениями. Из зоопланктона обнаружены коловратки,
веслоногие и ветвистоусые рачки, одноклеточные простейшие.
Как оказалось, в нашем озере распространены хламидомонады
одноклеточные жгутиковые зеленые водоросли, одноклеточная
зеленая водоросль хлорелла и многоклеточные нитчатые зеленые
водоросли спирогиры. . Хорошо видны невооруженным глазом колонии
вольвокса.
Самая крупная водоросль в
озере – хара. Поистине
водяная чума – элодея
канадская. Она заселила всю
прибрежную зону, за
исключением песчаных
отмелей у сухого берега.
Большими популяциями по
озеру расселилась
кувшинка чисто-белая.
Наиболее распространены
по южному берегу озера.
Ближе к противоположному
северному берегу намного
реже встречается кувшинка
желтая из того же
семейства кувшинковых.
А также в большом количестве
распространен
белокрыльник болотный.
В большом количестве
произрастают два вида из
рода рдестов:
рдест плавающий и
рдест курчавый.
В прибрежной зоне, на илистой почве, растет сусак зонтичный
тростник обыкновенный
камыш озерный
рогоз
сабельник болотный
вахта трехлистная
ежеголовка ветвистая
череда трехраздельная
вех ядовитый
По самому краю заболоченной прибрежной зоны, почти совсем в
воде, растете красивый папоротник с тонким черным ползучим
корневищем – телиптерис – болотный
Неожиданным было увидеть в болотных
зарослях растение с лазящими стеблями и
синими мелкими цветками из семейства
пасленовых. Паслен сладко-горький.
Еще более разнообразна растительность
побережья где мы увидели
пальчатокоренник из семейства орхидных.
Определение химических свойств
воды с помощью гидрохимического
метода:
Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно
больших количествах, существуют в виде ионов. Их можно разделить
на три группы.
1. группа - ионы, составляющие основную часть природных вод:
катионы: K, Na, Ca, Mg
анионы: Cl, SO4, CO3, HCO3
2. группа - ионы, находящиеся в малых количествах в водах
специального состава:
катионы: Ba, Pb, Zn, Cu, Mn, Fe, Al
анионы: Br, I, PO4
3. группа - ионы, находящиеся в загрязненных водах:
NO2, NO3, S, PO4 Химические методы анализа воды.
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода:
Определение ионов магния
Едкие щелочи NaOH, KOH дают с Mg2+ белый аморфный осадок Mg(OH)2. В
пробирку с исследуемой водой добавить 2-3 капли концентрированного
раствора едкого натра или едкого кали. Если в воде присутствуют ионы магния,
то выпадает белый осадок. Для проверки в пробирку добавить кислоту или
аммонийных солей NH4CL, NH4NO3. Если это гидроокись магния, она
растворится от прибавленных реактивов.
Определение ионов железа
1. Двухвалентное железо дает с железосинеродистым калием синий осадок
турбуленовой сини.
2. Трехвалентное железо дает с едкими щелочами NaOH, KaOH, NH4OH краснобурый осадок Fe(OH)3, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах
Определение ионов кальция
Щавелевокислый аммоний осаждает кальций в виде CaC2O4. В пробирку с
исследуемой водой прибавить 2-3 капли реактива щавелевого аммония. Ион
кальция выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка, который
растворим в сильных минеральных кислотах HCL, HNO3, но не растворимого в
СН3СООН
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода:
Определение иона свинца
Иодистый калий дает в растворе с ионами свинца характерный осадок
PbI2: Исследования производятся следующим образом. К испытуемому
раствору прибавить немного KI, после чего, добавив CH3COOH, нагреть
содержимое пробирки до полного растворения первоначально
выпавшего мало характерного желтого осадка PbI2. Охладить
полученный раствор под краном, при этом PbI2 выпадет снова, но уже
в виде красивых золотистых кристаллов.
Определение ионов меди
Аммиак, будучи прибавлен в небольшом количестве, осаждает
зеленоватую соль, легко растворимую в избытке реактива (аммиака) с
образованием интенсивно синего цвета комплексного аммиачного
соединения меди.
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода
Определение ионов хлора, брома, йода
Азотнокислое серебро дает с ионом хлора белый
творожистый осадок AgCl: Осадок нерастворим в HNO3,
но растворяется в NH4OH. AgNO3 c Br дает светложелтый осадок, труднорастворимый в NH4OH. AgNO3 с I
дает желтый осадок, который не растворяется в NH4OH.
Определение ионов SO4
Хлористый барий с SO4 дает белый осадок BaSO4,
который не растворяется в кислотах.
Определение иона кремниевой кислоты
Хлористый аммоний выделяет из растворов силикатов
(солей кремниевой кислоты) кремниевую кислоту в виде
белого студенистого осадка (геля). Иногда
образующаяся кремниевая кислота остается в состоянии
коллоидного раствора.
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода
Определение растворенного в воде кислорода
(по методу Винклера)
Определение концентрации растворенного кислорода является простым
и очень существенным анализом, по которому судят о присутствии в
воде растворенных органических соединений. Содержание кислорода в
воде зависит от ее температуры. Чем холоднее вода, тем больше в ней
растворенного кислорода. Прослеживается зависимость содержания
растворенного кислорода в воде и от процессов фотосинтеза. Чем
больше растений в воде, тем выше содержание кислорода в светлое
время суток и тем меньше в темное время, то есть наблюдаются
значительные суточные колебания содержания кислорода.
Европейская комиссия по охране окружающей среды установила
минимально допустимое содержание растворенного кислорода в воде 4
мг/л. Показания ниже этого значения свидетельствуют о загрязнении
водоема. Данный метод позволяет выполнить анализы в лаборатории и
в полевых условиях.
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода:
Сущность метода.
Сначала к исследуемой пробе прибавляют раствор MnCl2 и затем
раствор KI в щелочи, которая с MnCl2 дает осадок Mn(OH)2 соединение почти бесцветное, быстроокисляющееся растворенным в
воде кислородом до буро-коричневого Mn(OH)3. Эта реакция
заканчивается, когда использован весь растворенный кислород (дается
время для этого 10 минут). Затем добавляют соляную кислоту и в
кислой среде Mn3+ окисляет два иона до свободного йода, а сам снова
восстанавливается до Mn2+.
Выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия. Количество
выделившегося свободного йода эквивалентно количеству
растворенного кислорода. Поэтому по формуле легко высчитывается
концентрация кислорода в воде
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода:
Жесткость воды
Жесткость воды обуславливается присутствием в ней солей кальция и
магния. Это общая жесткость. Общая жесткость складывается из
карбонатной и некарбонатной, или остаточной.
Карбонатная жесткость в свою очередь делится на устранимую
(временную), которая может быть удалена кипячением воды и
неустранимую. Оставшиеся в растворе после кипячения соли
обуславливают постоянную жесткость воды.
Общая жесткость воды определяется следующим образом. В
коническую колбу на 250 мл вносят 100 мл исследуемой воды,
прибавляют 5 мл буферного раствора и 7-8 капель индикатора
(эриохрома черного).
Определение химических свойств воды с
помощью гидрохимического метода:
Раствор перемешивают и медленно титруют 0,05 н раствором трилона
"Б" до изменения окраски индикатора от вишневой до синей. Расчет
общей жесткость производят по формуле:
Xмг.экв/л = (Vмл*Nг.экв/л*1000мг.экв/г.экв) / V1мл.
где: V - объем раствора трилона "Б", пошедшего на титрование, мл.
N - нормальность раствора трилона "Б" г.экв\л.
V1- объем исследуемого раствора, взятого для титрования, мл.
Результаты лабораторных исследований воды
Нефтепродукты
0.026
1.04-2.0
0.1
СПАВ
0.00<0.02
5
0.1
0.5
7.0
Фенолы(лет)
0.0034
0.001
10.0
100
500
Фосфаты
0.10
0.2
0.001
2.12
300
350
Железо (Fe)
общ .раствор
<0.05(0.03
*)
0.1
0.03
Азот аммонийный
0.331
0.4
2.0
Медь(Cu)
2.64
0.001
1.0
Азот нитратный
1.27
9.0
45
Марганец (Mn)
15.06
0.01
0.1
Азот нитритный
0.001<0.0
1
0.02
3.0
Кадмий (Cd)
0.28
0.001
0.0001
Кальций (Ca2+)
19.4
180
280
Взвешенные
вещества
7.4
0.75
-
Магний (Mg)
7.05
40
170
БПК5
2.29
2.0
3.0
Алюминий(Al)
0.072
0.040
0.50
Данные пробы
(мг/дм3)
ПДКвод
ПДКпит.
РН7,11ед
6.5-8
6-9
Жесткость
1,55
-
Сульфаты
1.75
Хлориды
РН--М
Заключение:
•
Практическая работа включала не только проведение
исследований, самостоятельную обработку материалов летней
полевой экспедиции (камеральная работа), но и деятельность при
проведении учебных занятий в течение года.
Повторены профили озерной котловины озера Савкинского.
•
Уточнили глубину озера Савкинского. Максимальная глубина озера
5.29 м. Не подтвердили данные полученные в результате опроса
местного населения
•
При глазомерной съёмке отмечены незначительные изменения в
контуре береговой линии, по сравнению с изученными картами
•
Составлен перечень озерной растительности. Некоторые виды
растений не удалось определить
•
•
•
•
Загербагезированны растения
Изучен химический состав воды
Проведена фотосъёмка
Цели и задачи экспедиции выполнены полностью.
Заключение:
Новизна исследования состоит в том, что:
• Впервые по материалам экспедиции начато составление
паспорта озера Савкинское.
• Исследована прибрежная и береговая растительность.
• Проведены промеры глубин вычерчен профиль озерной
котловины.
• Систематизирована береговая растительность.
Планирование деятельности на следующий год:
• Изучение зоопланктона
• Изучение насекомых
• Провести климатический мониторинг озера
Литература:
1. География Новгородской области: Учебное пособие,
Великий Новгород, 2002
2.Туристско-краеведческая
работа
в
школе:
Методические рекомендации, Новгород, 1986.
3. Организация внеклассного географического краеведения в
школе: Методические рекомендации, Новгород, 1981.
4. Вопросы географического краеведения в школе, Новгород,
1978.
5. Рейлер Н.Ф. Основные биологические понятия и термины
М. «Просвещение», 1982.
6. Яковлев З.М. Голубое диво, «Ленизат», 1989.
7. Серова В.Н. География Новгородской области, «Лениздат»,
1988.
8. Серова В.Н. Цвети, наш край, «Лениздат», 1987.
9.Серова В.Н. Наша Новгородская земля, «Лениздат», 1979.
Литература:
10.В.С.Новиков,И.А.Губанов Популярный «Атлас»определитель
дикорастущие растения,М.Дрофа, 2006.
11.Т.И.Гордеева, Ю.К.Круберг, В.В.Письяукова, Практический курс
систематики растений, М.Просвещение,1971.
12 М.А.Гулянкова, А.А.Карасникова, Летняя полевая практика по
ботанике, М.Просвящение, 1976г.
13 .
http://www.biodiversity.ru/publications/books/maksakovsky/p4.
html
14. http://oopt.info/index.php?oopt=65
15.Т.П.Герасимова ,Г.Ю.Грюнберг ,География 6 класс
темаСпособы глазомерной съёмки местности,М.Просвящение
2006г.
Фотогалерея:
Фотогалерея:
Фотогалерея:
Приложения:
Перечень приложений:
• Карта района
• Участие в
•
•
•
•
•
•
•
•
•
исследовательской
деятельности(таб.1)
Схема промеров глубин
Промеры глубин(таб.2-5)
Результаты глазомерной
съёмки
Список высших растений
озера Савкиноское
Химический анализ воды
Паспорт Савкинского озера
Черновик промерных работ
Фотоприложение
Гербарий