Методическое пособие. Полевой практикум «Воспитание природой»




Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Общеобразовательная средняя (полная) школа № 3»

г.Нягань, ХМАО-Югра, Тюменская область











Методическое пособие

Полевой практикум «Воспитание природой»




Подготовила: Скрипкина С.В.

Составители методического пособия:

Скрипкина С.В., Кирюшина А.В.,

Клевцова В.Н., Сулима Т.Б.












г.Нягань, 2010г.





Данное методическое пособие предназначено для преподавателей биологии, географии, химии. Содержат методику проведения комплексных исследований водных объектов. Полевой практикум является одной из эффективных форм повышения мотивации школьников в области научно-исследовательской деятельности, позволяет формировать устойчивый интерес к изучению природы.

В программно-методической комплексе естественного цикла выделена в отдельный блок практическая часть, без реализации которой невозможно глубокое понимание теории данных предметов. Интеграция позволяет формировать целостное восприятие окружающего мира.

Пособие является откликом на востребованность теоретических и методических материалов для преподавателей в проведении комплексных полевых исследований водных объектов.






С уважением,

руководитель ГМО учителей биологии Скрипкина С.В,

руководитель ГМО учителей географии Кирюшина А.В.,

руководитель ГМО учителей химии Клевцова В.Н.


По материалам городского семинара «Воспитание природой»

учителей географии, биологии, химии

г.Нягани

Ханты-Мансийского автономного округа -ЮГРА

















Цель:

Определение роли полевых экспедиций как формы преодоления межпредметной обособленности знаний школьников, соединения теоретической и практической сторон программного материала естественного цикла в рамках модернизации российского образования.







Форма работыполевой практикум.






СОДЕРЖАНИЕ:






Теоретическая часть:


  1. Значение полевых исследований в преодолении межпредметной обособленности знаний школьников и соединении теоретической и практической сторон

  2. Экологический паспорт водоема.

  3. Правила безопасности при полевых работах.



Биологическая составляющая:


  • Биоиндикация

  • Методика сбора водных организмов.

  • Определение видовой принадлежности водных организмов.

  • Метод биологической оценки состояния водоема в проекте RiverWatch.

  • Исследование природных вод на загрязнение по составу организмов (биотический индекс Вудивисса; Майера).

  • Оценка качества воды по ряске.

  • Измерение высоты деревьев.



Географическая составляющая:


  • Построение профиля берегов.

  • Описание почв исследуемой территории. Взятие образцов.

  • Гидрологический режим реки.



Химическая составляющая:


  • Физические свойства воды.

  • Определение кислотности воды.

  • Определение ионов (при помощи качественных реакций).

  • Наличие различных примесей в воде.









Значение полевых исследований в преодолении межпредметной обособленности знаний школьников и соединении теоретической и практической сторон








От такой темы – «Вместо урока» – сразу хочется размышлять. А что, действительно, есть что-то, кроме традиционного урока в школе? (здесь можно многозначительно помолчать). Урок, как его представлял Я.А. Каменский, создатель этой формы обучения, наверное, в чистом виде не используется нигде, мы привычно называем уроками те занятия, что ведутся в учебных заведениях.

Заманчиво выяснить, в каких других формах, какими способами, с помощью каких технологий можно добиться устойчивого и продуктивного интереса к предмету, его понимания, подлинного диалога и… чего-то еще.

Область, которой мы обучаем детей, называется естествознание, что в переводе обозначает «природа». Недаром в начальной школе предмет, объединяющий знания зовется «природоведение». Здесь ученики получают общие представления об элементах окружающей среды. На средней ступени происходит дифференциация знаний по отдельным областям, но предмет исследования не изменяется! Наши науки очень многое соединяет. Например, почва – как «особое тело природы» (В.В.Докучаев). Следовательно, и работать над созданием единого образа мира мы должны сообща.

Вопрос о том, что есть «вместо урока», — вопрос, связанный с осознанием границ учебно-воспитательного процесса. Современное образование ставит цель получение качественных знаний. Но известно, что невостребованные знания, не закрепленные на практике, забываются. Поэтому в образовательных стандартах наших предметов есть практическая часть, которая позволяет разнообразить учебно-воспитательный процесс. Это и есть тема «Вместо урока». Путешествия, экскурсии, эксперименты делают предметы естествознания незабываемыми, интересными и повышает мотивацию детей к дальнейшему познанию окружающей среды.

Существует заблуждение, что успешность урока зависит только от понимания учителем той области науки, к которой относится учебный предмет, постановки задач изучения по отношению к учащемуся и акцентирования определенных отношений учителя и ученика на уроке (в рамках конкретной педагогической технологии). Предметы естественного направления имеют колоссальное преимущество – практическую направленность, которая успешно соединяясь с теоретическими основами, позволяет формировать качественные знания.



Мы не должны замыкаться на правилах и нормах, а формировать интеллект учащихся, их способность предвидеть последствия влияния человеческой деятельности на среду обитания. Практические работы позволяют ученикам реализовать себя, почувствовать молодыми исследователями, учеными, а также формируют коммуникативные навыки. Если урок «живой, как жизнь» (спасибо за образ К.И. Чуковскому), то он не может быть без общения учителя и ученика, ученика и природы. Где, как не на уроке-практикуме, следует звучать разным мнениям и приходить к диалогу согласия?

Учитель в данном случае выступает организатором. Разве Вы не согласитесь с Шопенгауэром (повторившим за Монтенем), что «лучше ум хорошо организованный, чем хорошо наполненный» или что «учить надо не для школы, а для жизни».

В широком смысле слова УРОКОМ потенциально является всякое событие в жизни личности, дающее самое ценное, что может иметь человек, — опыт. Выход на берег реки, в лес, поле – это не традиционное записывание в тетрадь понятий, хотя без этого тоже не обойтись. Практические исследования делают для ребенка знания ценными, если он понимает, где и как он может ими воспользоваться. В этом состоит прикладное значение наук естественного цикла.

























ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ВОДОЕМА






  1. Название:

По карте __________

Местное __________


  1. Местоположение

Область________ Район___________

Ближайшие населенные пункты и расстояние до них__________________

Автодороги и расстояние до них_____________________


  1. Для искусственных водоемов (пруды, карьеры, заполненные водой, колодцы):

Характер водоема (копаный, запрудный, др.)__________________________

Когда и зачем был создан_______________________________


  1. Окружающая местность (лес, кустарник, луг, болото, пашня, др.)___________________

Берега (низкие, пологие, крутые, обрывы) _________________________

Слагающие породы (глины, суглинки, супеси, пески, торф) _______________________


  1. Проточность водоема (проточный, сточный, глухой) _____________________________

Впадающие реки и ручьи (количество, название, длина, местоположение, ширина и глубина в устье) _______________________________

Береговые родники (наличие, местоположение, отметить на карте) ________________

Донные ключи и родники (отсутствуют, единичные, многочисленные) ______________

Имеются ли зимой незамерзающие полыньи, их местоположение ___________________

  1. Морфометрическая характеристика водоема:

Форма водоема (округлая, овальная, овально-вытянутая, сложная с заливами) ______

Площадь (га или кв.м) ______

Наибольшая длина (км или м)_____________________

Наибольшая ширина (км или м)___________

Наибольшая глу6ина (м) _____________

Средняя глубина (м) _____________

Объем воды (куб.м)______________________


7. Дно водоема (каменистое, илистое, песчаное, глинистое, др.) ______________


8. Характеристика воды в водоеме:

Прозрачность воды (см) Цвет воды

Мутность Реакция среды (рН)_______________________

Гидрохимические показатели:

нитраты (мг/л)

фосфаты (мг/л)

другие показатели________________________


9. Прибрежная растительность водоема:

Прибрежные растения и их встречаемость (обилие) _________________________

Растения с плавающими листьями, их встречаемость________________________
Погруженные растения, их встречаемость __________________________

Степень зарастания водоема (в % от общей площади)_______________________


10. Цветение воды (ежегодно или нет, в каком месяце)_________________________

Какие водоросли вызывают цветение (сине-зеленые, диатомовые, др.)_________


11. Животные — обитатели берегов

Млекопитающие ___________________________

Пресмыкающиеся __________________________

Земноводные ______________________________

Птицы ____________________________________


  1. Обитатели водоема

Рыбы: преобладают:

обычные _______ редкие______ уникальные (больше нигде не встречаются)______

Планктонные организмы

Бентос (донные организмы)

Раки (обычны, редки, исчезают, появились вновь)


13. Использование водоема

Водозабор (для каких целей, в каком объеме)

Рыболовство (виды лова, в течение всего года или нерегулярно, какие виды рыб

вылавливают, объемы лова)

Отдых и туризм

Использование для других целей (каких)


14. Загрязнение водоема и его последствия

Есть ли вблизи водоема промышленные предприятия, животноводческие фермы, пашни, огороды, свалки _______

Качество волы притоков (чистые, загрязненные, грязные)_______________________

Какие виды рыб, птиц, животных исчезли из водоема__________________________

Какие появились вновь___________________________

Какие растения исчезли __ ___________________

Какие появились вновь __________________________


  1. Вывод об экологическом состояния водоема


  1. Предложения по охране и рациональному использованию водоема _____


  1. Кто составил паспорт (фамилия, имя. отчество, возраст, род занятий, адрес)__________


18. Дата заполнения____________________













ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ РЕКИ






I. Общие сведения о реке

  1. Название

  2. Речная система (к какому водосбору принадлежит водный объект)________________

  3. Главная река или приток (какого порядка)_____________________

  4. Откуда начинается река (исток)______________________________

  5. Куда впадает (устье)________________________________________

  6. Длина реки________________________

  7. Протекает по территориям (районы, близлежащие населенные пункты)____________

  8. Какие притоки принимает: правые левые ___________________

  9. Есть ли плотины, запруды, где находятся

10. Для искусственных водотоков (каналы, канавы):

Характер водотока (копаный, бетонные берега и др.) __________________

Когда он был создан?____________ Зачем он был создан? __________________


II. Характеристика реки и ее долины в месте исследования

  1. Описание местоположения исследуемого участка реки (в верхнем течении/ближе к истоку среднем, нижнем/ближе к устью)_______________________________________

  2. Особенности речной долины: ширина и форма

  3. Наличие террас, их количество, какими породами сложены___________________

  4. Растительность по берегам реки и на склонах речной долины _______________

  5. Пойма реки: ширина___________ растительность___________

  6. Растительность по берегам реки и на склонах речной долины

  7. Слагающие породы

  8. Родники в долине реки (количество, расположение)

  9. Русло реки: ширина ________глубина: максимальная_______ средняя _________

Наличие островов, бродов, проток, перекатов и их расположение

Особенности грунта дна

Скорость течения Расход воды

10. Оценка качества воды:

мутность цвет

осадок прозрачность

запах___________________ температура

(продолжите по желанию)

III. Жизнь в реке и у реки

  1. Прибрежная растительность (указать преобладающие и редкие виды)____________

  2. Водная и донная растительность (преобладающие и редкие виды)

степень зарастания русла (% площади)

3. Рыба: обычные виды

редкие виды

  1. Раки (наличие и количество)

  2. Донные организмы

  3. Звери, птицы, их следы

  4. Беспозвоночные животные на берегах реки



IV. Использование реки и ее долины и его экологические последствия

  1. Какие населенные пункты находятся в долине реки и по берегам, на каком расстоянии от реки?_____

  2. Промышленные и сельскохозяйственные предприятия, их расположение по отношению к реке______________

  3. Какие сельскохозяйственные угодья (засеянные поля, луга для выпаса скота)?
    Какую площадь они занимают?________________________

  4. Как используются река и долина для отдыха (дома отдыха, детские лагеря, пляжи и т.п.)_____

  5. Используется ли река для судоходства или сплава леса?

  6. Используется ли река для рыболовства? Какими способами ловят рыбу? ______

  7. Используется ли река для водоснабжения и других хозяйственно-бытовых нужд?___________


V. Источники загрязнения реки и другие водоохранные мероприятия

  1. Природные источники и причины изменения качества воды

  2. Антропогенные источники загрязнения реки

  3. Где находятся места сброса неочищенных вод?

  4. Где находятся места сброса очищенных сточных вод? Какие мероприятия проводятся по их очистке?

  5. Какова ширина природоохранной зоны реки

  6. Ваши предложения по охране и рациональному использованию реки и ее долины___________

  7. Каково ее состояние

  8. Что сделано вами по очистке реки и ее берегов ______________________


Кто составил паспорт (фамилия, имя отчество, возраст, род занятий)_____________________


Дата заполнения__________________






















Правила безопасности при полевых работах




Правила поведения на экологической тропе


Прежде чем идти на экскурсию, нужно оговорить некоторые типичные ошибки, которые допускают люди, посещая его. Скорее всего, нет нужды напоминать, производить самовольные порубки, оставлять какой-либо мусор, рвать растения, отлавливать или убивать животных. Следует быть внимательными и не шуметь при посещении тропы с середины апреля до конца июня т.к. в этот период появляются детеныши у животных и птенцы.

Очень часто, увидев птенца-слетка, который еще не умеет нормально летать, люди решают, что он выпал из гнезда и пытаются его «спасти» — приносят домой, пытаются кормить крошками или кашей, в результате — птенец погибает. Такая же участь ожидает и «спасенных» зайчат. Даже если животное выживет, обрести свободу после такого вскармливания оно уже никогда не сможет.

Если вы заметите гнездо с птенцами или яйцами, ни в коем случае нельзя осматривать и фотографировать его, т.к. даже если вы не спугнете птицу, то можете навести на гнездо хищников. На тропе не надо шуметь, слушать музыку т.к. это пугает животных и птиц и может отразиться на их размножении. Соблюдение этих несложных правил сделает вас желанными гостями на нашей экологической тропе.


Особенности техники безопасности на тропе


Во-первых, наш маршрут будет пролегать через болото. На нем есть участки, на которых можно глубоко провалиться. Поэтому необходимо проверять почву, перед тем как сделать шаг, идти вслед за преподавателем, держаться на таком расстоянии друг от друга, чтобы можно было оказать помощь.

Второй серьезной опасностью на тропе являются лесные пожары. При проведении экскурсий необходимо осторожно обращаться с огнем. Не оставлять горящих костров.

В весенне-летний период следует через каждые 30-60 минут проверять наличие клещей и обязательно пользоваться репеллентами. Вернувшись с экскурсии потребовать, чтобы дети себя тщательно осмотрели. Если, не смотря на все принятые меры предосторожности, укус все-таки произойдет, следует осторожно вынуть клеща, обработать место укуса йодом и обязательно сообщить об этом родителям, объяснив им что ребенка нужно отвести в инфекционную больницу, где ему сделают инъекцию.

Не лишним будет напомнить детям, чтобы они не пробовали без разрешения преподавателя никаких растений на вкус.


Как подготовиться к экскурсии


Одежда. Кроме защиты от холода и осадков в холодное время года и комаров и клещей в теплое желательно надеть яркую одежду. Обувь по сезону, удобная для передвижения в лесу.

Что с собой брать? Если экскурсия проходит летом, желательно иметь средство от кровососущих насекомых и головной убор.


Кодекс безопасности работы на воде





1. Будь начеку, держи глаза и уши открытыми, — опасности могут подстерегать тебя на каждом шагу. Если заметил какую-либо опасность — предупреди о ней других детей и руководителя группы.

2. Бери с собой взрослого каждый раз, как собираешься идти к реке или озеру. Постарайся находиться поблизости от своей группы. Будь уверен, что находишься все время на виду у взрослых.

3. Прежде чем приступать к работе на воде, необходимо узнать, какие здесь глубины, где глубокие и мелкие места, какое дно. Заходить в воду можно только в том случае, если взрослые считают это безопасным. Не заходи глубже высоты резиновых сапог.

4. Не брызгайся водой и не толкай других в воду. Это может быть опасно.

5. Заклей водонепроницаемым пластырем все порезы и царапины прежде, чем работать с водой, иначе можно занести в ранку грязь или заразиться болезнями, передающимися с водой. Еще лучше надеть резиновые перчатки — тогда твои руки будут надежно защищены.

6. Не пей воду из реки или озера, а также держи подальше ото рта все, что с ней соприкасалось (включая, конечно, пальцы!). Важно ничего не есть и не пить во время проведения исследований у воды. Помой руки с мылом и чистой проточной водой сразу после окончания своей работы



Правила безопасности при работе у воды








Общие правила:

  1. При работе на воде возможны мелкие травмы — порезы, ушибы, а также солнечные удары в жаркую погоду. В случае необходимости надо уметь оказать первую медицинскую помощь, для этого под рукой всегда должна быть аптечка с самым необходимым.

  2. Не занимайтесь полевыми исследованиями в одиночестве — не давайте непредвиденным опасностям ни одного шанса нарушить ваши планы!

  3. Всегда оставайтесь в видимости других членов группы или хотя бы в пределах слышимости.

  4. Вас могут поджидать кровососущие насекомые (клещи, комары) в полях. Продумайте, как вы будете от них защищаться и заранее запаситесь всех необходимым для этого.

  5. В группе должен быть список всех, кто пошел в поход. Проверяйте на каждой стоянке, все ли на месте.

  6. Заканчивайте работу на маршруте и возвращайтесь в лагерь до наступления темноты.

  7. Если маршрут по каким-то причинам нужно изменить, все члены группы должны быть об этом проинформированы.





При работе у глубокой воды:

  1. Если есть спасательные жилеты, то их нужно одеть, или хотя бы иметь под рукой спасательные круги на случай чрезвычайного происшествия.

  2. Ни в коем случае нельзя работать на воде во время грозы!

  3. Ряд важных правил при работе в лодке:

    • не садитесь в лодку, не надев спасательный жилет или круг;

    • садитесь в лодку не один, а при помощи кого-нибудь, иначе можно ее перевернуть;

    • не плавайте в лодке в одиночестве;

    • прежде, чем отойти в лодке от берега, необходимо проверить, не течет ли она, есть ли в ней спасательные средства на всех (круги, жилеты) и ведерко для вычерпывания воды;

    • нельзя вставать в лодке во время работы резко или одновременно с кем-нибудь, особенно у одного борта, так как это может раскачать и опрокинуть лодку;

    • если людям в лодке надо поменяться местами, то сначала только один человек должен перейти с носа на корму и сесть рядом со вторым, и только затем второй может подняться и осторожно перейти на нос лодки.

  4. Измерять глубину водоема с лодки можно только тем, кто хорошо умеет плавать, и только при участии взрослых. А для других всегда найдется интересная работа на берегу.

  5. Нельзя работать и передвигаться в лодке при ветре свыше 4 баллов, при наличии ледохода, в тумане, в темное время суток.

  6. При отдаче якоря необходимо направить лодку носом против течения и обеспечить ее равновесие.

  7. Если промер глубин проводится с моста, то он должен быть оборудован перилами не ниже 1,2 м.



Правила безопасности в речных долинах, оврагах, заболоченных местностях:

  1. При работе в речных долинах и оврагах с крутыми обрывистыми склонами движение должно производиться очень осторожно, особенно весной после сильных дождей, чтобы избежать опасности обвала, оплыва, падения камней и деревьев.

  2. Не ходите вблизи кромки берегового обрыва.

  3. При передвижении по долинам рек, особенно в устьях протоков со спокойным течением, и при переправах вброд через них следует остерегаться топкого дна, зыбунов и засасывающих илов.

  4. Не ходите по болотам, это очень опасно!

  5. Передвижение по немного заболоченной местности без проторенных дорог нужно проводиться с интервалом между людьми не менее 2-3 м и с обязательным применением шестов, охранных веревок и др.

  6. «Окна» на заболоченной местности, покрытые яркой сочной зеленью, следует обходить. Остерегайтесь скрытых под водой и травой пней, коряг и камней.

  7. Провалившегося в воду нужно сразу вытаскивать с помощью шеста, веревки и т.п.





Правила безопасности в лесных районах:

  1. Следует избегать:

    • работы в зоне возможного падения сухостойных деревьев;

    • передвижения по сухостойному лесу во время сильного ветра;

    • укрытия во время грозы под высохшими и отдельно стоящими деревьями.

  2. Нельзя отправлять на исследования группу менее 2-х человек.

Правила безопасности при работе зимой:

Все работы со льда должны проводиться только после тщательной проверки его прочности.






Старица в районе молокозавода, где проводились исследования.








Биологическая составляющая






Биоиндикация

Биоиндикация – это система оценки степени загрязнения атмосферного воздуха, водоемов, почвы, основанная на учете состояния соответствующих экосистем. Методы биоиндикации основываются преимущественно на двух принципах: регистрации обнаружения характерных организмов (биоиндикаторов) и анализе видовой структуры биоценозов. Биоиндикаторами являются организм, вид или сообщество, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить о степени изменения компонентов окружающей среды, в том числе о загрязнении и эвтрофировании (обогащении органическими веществами) природных вод. Таким образом, качество воды может быть оценено благодаря различным биоиндикаторам. В этих целях используются низшие и высшие растения, микроорганизмы, различные виды животных. Известно, что сточные воды, поступающие в водоемы, даже после очистных сооружений содержат токсические вещества, способные нанести значительный ущерб водным экосистемам, следовательно, и здоровью человека. Также сточные воды содержат большое количество биогенных веществ. Увеличенное поступление биогенов приводит к процессам эвтрофирования природных вод. При этом усиленно развивается фитопланктон, что проявляется в «цветении» вод.

Методы сбора водных организмов

В целях изучения флоры и фауны реки необходимо владение навыками сбора организмов и их количественного учета. Для сбора планктонных организмов можно использовать сачок, состоя­щий из трех частей: металлического круга, палки и мешка:


Лов организмов в толще воды осуществляют, погрузив сачок в воду и описы­вая им плавные восьмерки. При этом сачок должен оставаться расправленным. В реке с сильным течением сачок нужно располагать против течения. При отборе образцов в стоячей воде делать это надо тихо и осторожно, чтобы не спугнуть водных жителей. По возможности следует проводить сачком ближе ко дну, около зарослей водной растительности, у камней. Собранный материал необходимо перевести в емкости (банки, чашки). Животных разных видов сажают в разные емкости, на которых необходимо записать для каждого из номеров номер лова и следующие сведения: место лова, время лова, глубина водоема в данном месте, расстояние от берега, способ лова.



Сбор бентосных организмов ведется следующим образом:

отобрать донный грунт на небольшой глубине, используя, например, чистую консервную банку с диаметром дна не менее 10-15 см. С одной ее стороны крышка полностью удаляется, а оставшиеся острые края оббивают молотком. С противоположной стороны в дне банки делается одно или несколько маленьких отверстий для слива воды. Такую банку вкручивают днищем вверх в мягкий донный грунт на глубину 10-15 см, после чего аккуратно переворачивают и вытаскивают на берег. Вынутый грунт необходимо промыть. Для обследования высшей флоры нужно взять по несколько листьев надводных и плавающих растений, собрать погруженные в воду растения и по определителю установить название растений.

Сбор низших растений водоема: для изучения фитопланктона следует взять пробы воды на разной глубине. Пробы поместить в баночки с номерами, где необходимо указать: дату обследования, место сбора, видовой состав.

Выловленные и собранные организмы нужно опознать и зарегистрировать. Для этого надо знать, на какие группы делятся живые организмы речной экосистемы.

Определение видовой принадлежности водных организмов

1. Личинка поденки плавающая (до 11мм).
Торпедообразное тело, 3 хвостовых нити. Ряды жабр вдоль тела. Быстро плавает.

2. Личинка поденки сжатая (до 7 мм).
3 хвостовых нити, 6 ног. Похожа на плавающую личинку, но часто зарывается в ил, покрыта грязью.

3. Личинка поденки плоская (до 16мм).
Плоское тело с серповидной головой. 3 хвостовых нити, 6 ног. Чаще ползает, чем плавает.

4. Личинка поденки норная (например, личинка белой поденки), до 40 мм.
3 хвостовых нити, 6 ног. Два ряда жабр вдоль длинного коричневого тела.

5. Личинка равнокрылой стрекозы (до 30 мм).
3 плоских хвостовых нити. Тело обычно зеленого или коричневого цвета. При плавании тело двигается из стороны в сторону.

6. Личинка разнокрылой стрекозы (до 70 мм).
6 ног, хвост разветвлен на 3 части, но не так явно, как у личинок поденки.

7. Личинка веснянки (до 30 мм в длину).
6 ног, 2 длинных хвостовых нити. Ползает медленно. Жабры не обязательно выражены.


8. Личинка ручейника в домике (до 55 мм в длину). Живет в переносном домике из растительных минеральных частиц, скрепленных выделениями прядильных желез.

9. Личинка ручейника, без домика (до 26 мм).
6 ног, обычно темная голова и более светлое тело, 2 крючка на конце хвоста.

10. Личинка вислокрылки (до 40 мм).
Длинные ряды жабр вдоль плотного коричневого тела. Один хвост.

11. Личинка мошки речной (или одагмии пятнистой, до 15 мм).
Передвигается, скручиваясь в петли и распрямляясь. Конец тела утолщенный. Часто прикреплена присоской к камням.

12. Личинка долгоножки (до 30 мм).
Серое червеобразное туловище, два крючка на хвосте.

13. Личинка комара-звонца (до 20 мм длиной).
Мотыль. Ярко-красный или зеленый червячок, плавает, складываясь восьмеркой и распрямляясь.

14. Энхитрей беловатый (до 40 мм).
Похож на дождевого червя. Тусклая розовато-коричневая окраска.

15. Личинка мухи-журчалки, «крыска» (до 55 мм).
Серое утолщенное тело и очень длинная дыхательная трубка на поверхности воды.

16. Планария молочно-белая (плоский червь).
Очень плоская, до 40 мм в длину, иногда с рожками или с точечными глазками. Скользит по камням.

17. Пиявка обыкновенная (до 30 мм в длину).
Сегментированное тело с присосками на концах. Плавает или передвигается, складываясь в петли и распрямляясь.

18. Водные брюхоногие моллюски (до 50 мм в длину).
Много типов со спиралевидными (улитки, прудовики) и катушечными (катушки) раковинами.

19. Шаровка роговая (до 20 мм).
Небольшая чашеобразная раковина. Вершина створок раковины сдвинута в сторону.

20. Горошинка речная (до 15 мм).
Сероватая раковина, скошенная на сторону (похожа на сердцевидку съедобную)

21. Водяные жуки (различной величины, много типов — плавунцы, полоскуны, плавунчики, гребцы, водолюбы).
Сложенные жесткие надкрылья образуют полосу вдоль спины. Ползают или плавают.

22. Гребляк точечный (до 17 мм в длину).
Крупные задние ноги похожи на весла. Быстро плавает в толще воды.

23. Водомерка (до 18 мм в длину).
Тело черное, скользит по поверхности воды.

24. Водяной ослик (до 12 мм в длину).
Темное плоское серовато-коричневое тело. Ползает среди растений и по дну.

25. Бокоплав (Пресноводная креветка, длиной до 20 мм).
Плавает боком, очень быстро. Цвет — от серого до красноватого.

26. Клещ географический (2-3 мм).
Очень маленькое округлое тело. Похож на паука. Быстро плавает.

 

Метод биологической оценки состояния водоема в проекте RiverWatch

Метод также основан на различной чувствительности организмов к качеству воды. В этом методе вода в зависимости от качества делится на 5 категорий:

  • отличное,

  • хорошее,

  • нормальное,

  • плохое,

  • очень плохое.

Метод очень прост и вполне применим в Центральном регионе России, но точность его также невысокая. Таблица содержит перечни организмов, живущих в воде разного качества.

Качество воды

Организмы

Отличное

Личинка поденки плоская, личинка поденки норная, личинка веснянки, личинка ручейника в домике, личинка разнокрылой стрекозы, бокоплав (пресноводная креветка), личинка поденки плавающая, гребляк точечный, личинка вислокрылки, водные брюхоногие моллюски

Хорошее

Личинка ручейника в домике, личинка разнокрылой стрекозы, бокоплав (пресноводная креветка), личинка поденки плавающая, водяной ослик, гребляк точечный, личинка вислокрылки, водные брюхоногие моллюски, личинка комара-звонца, энхитрей беловатый, личинка мухи-журчалки («крыска»)

Нормальное

Личинка поденки плавающая, водяной ослик, гребляк точечный, личинка вислокрылки, водные брюхоногие моллюски, личинка комара-звонца, энхитрей беловатый, личинка мухи-журчалки («крыска»)

Плохое

Личинка комара-звонца, энхитрей беловатый, личинка мухи-журчалки («крыска»)

Очень плохое

Нет живых организмов



Методики биоиндикации водоемов:

биотический индекс Вудивисса, индекс Майера


Этот метод оценки состояния водоема пригоден только для исследования рек умеренного пояса и не подходит для озер и прудов. Оценка состояния рек проводится по 15-тибалльной шкале. В этом методе используется специальный показатель, который называется биотическим индексом Вудивисса. Его определяют по специальной таблице. Для того чтобы оценить состояние водоема по методу Вудивисса, нужно:

  1. Выяснить, какие индикаторные (показательные) группы имеются в исследуемом водоеме. Поиск начинают с наиболее чувствительных к загрязнению групп организмов – веснянок, затем поденок, ручейников, т.е. в том порядке, в котором эти группы расположены в таблице. Если в исследуемом водоеме имеются личинки веснянок (Plecoptera), то дальнейшую работу надо вести по первой или второй строчке таблицы. Если найдено несколько видов веснянок, то наша строка в таблице – первая, если найден только один вид – наша строка вторая. Если личинок веснянок в наших пробах нет, в них ищут личинок поденок (Ephemeroptera). Если они найдены, то, в зависимости от количества найденных видов, мы будем работать с третьей или четвертой строкой. При отсутствии личинок поденок надо обратить внимание на наличие личинок ручейника (Trichoptera).

  2. Затем необходимо оценить общее разнообразие бентосных организмов. Надо определить количество «групп» бентосных организмов в пробе. При использовании метода Вудивисса за «группу» принимается любой вид плоских червей, моллюсков, пиявок, ракообразных, водяных клещей, веснянок, сетчатокрылых, жуков, любой вид личинок других насекомых. А также: семейство комаров-звонцов (личинки), кроме вида Chironomus sp.; отдельно Chironomus sp.; класс малощетинковые черви; любое семейство ручейников; любой род поденок, кроме Baetis rhodani; личинки мошки (семейство Simuliidae).

Определив количество групп в нашей пробе, находим соответствующий столбец в таблице. На пересечении найденных нами строки и столбца в таблице находим индекс Вудивисса. Его значение изменяется от 0 до 15 и измеряется в баллах. Состояние водоема по этому индексу определяется следующим образом:

      • 0-2 балла – очень сильное загрязнение (5-7 класс качества), водное сообщество находится в сильно угнетенном состоянии.

      • 3-5 баллов – значительное загрязнение (4-5 класс качества).

      • 6-7 баллов – незначительное загрязнение водоема (3 класс качества).

      • 8-10 баллов и выше – чистые реки (1-2 класс качества)

Определение биотического индекса Вудивисса

Наличие видов-индикаторов

Кол-во видов-индикаторов

Общее количество присутствующих групп бентосных организмов

0-1

2-5

6-10

11-15

16-20

20-..

Личинки веснянок

(Plecoptera)

Более 1

7

8

9

10

11-..

1 вид

6

7

8

9

10-..

Личинки поденок

(Ephemeroptera)

Более 1

6

7

8

9

10-..

1 вид

5

6

7

8

9-..

Личинки ручейников (Trichoptera)

Более 1

5

6

7

8

9-..

1 вид

4

4

5

6

7

8-..

Бокоплавы

3

4

5

6

7

8-..

Водяной ослик (Asellus aquaticus)

2

3

4

5

6

7-..

Олигохеты или личинки звонцов

1

2

3

4

5

6-..

Отсутствуют все приведенные выше группы

1

2



Определение индекса Майера


Эта методика подходит для любых типов водоемов. Она более простая и имеет большое преимущество – в ней не надо определять беспозвоночных с точностью до вида. Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных приурочены к водоемам с определенной степенью загрязненности. При этом организмы-индикаторы относят к одному из трех разделов, представленных в таблице.

Индекс Майера



Обитатели чистых вод, Х

Организмы средней чувствительности, Y

Обитатели загрязненных водоемов, Z

Личинки веснянок

личинки поденок

личинки ручейников

личинки вислокрылок

двустворчатые моллюски

Бокоплав

Речной рак

Личинки стрекоз

Личинки комаров-долгоножек

Моллюски-катушки

Личинки комаров-звонцов

Пиявки

Водяной ослик

Прудовики

Личинки мошки

Малощетинковые черви


Нужно отметить, какие из приведенных в таблице групп обнаружены в пробах. Количество найденных групп из первого раздела необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего – на 1. Получившиеся цифры складывают:


X*3+Y*2+Z*1=S


По значению суммы (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема:

  • Более 22 баллов – водоем чистый и имеет 1 класс качества;

  • 17-21 балл – 2 класс качества;

  • 11-16 баллов – умеренная загрязненность водоема, 3 класс качества;

  • менее 11 – водоем грязный, 4-7 класс качества.

Оценка состояния водного объекта по ряске


Исследования по описанным ранее методам проводятся по животным организмам. Предлагаем вашему вниманию метод, основанный на наблюдениях за состоянием водных растений.

Род Ряска включает в себя около 9 видов рясок. Это водное, свободно плавающее, многолетнее травянистое растение. Ряска относится к плавающим пелагическим организмам, то есть тем, которые обитают в толще воды и на ее поверхности.

Ряску можно встретить повсюду: в лужах, мелких прудах, канавах, запрудах и других хорошо прогреваемых водоемах с пресной, стоячей или медленно текучей, богатой органическими веществами водой. Часто рясковые образуют большие скопления — сплавины, сплошь покрывающие поверхность стоячих неглубоких водоемов. Растение не погибает в течение 12, а иногда и 22 часов, находясь на открытом воздухе.

Тело ряски большинство ботаников рассматривают как особую структуру «листоветвь», которая не разделена на листья и стебель. Листецы (щитки) у рясковых одиночные или же соединены в небольшие группы, по 2 или более цепочки короткими или удлиненными ножками, образованными суженной частью листеца. Форма листецов рясок может быть округлой, эллиптической, продолговатой.


Ряску применяют для очистки воды, так как листецы извлекают из нее и запасают азот, фосфор, калий, поглощают углекислый газ и обогащают воду кислородом. На присутствие загрязняющих веществ ряска реагирует изменением цвета листеца (щитка) и поэтому может использоваться как индикаторный организм.

В наших водоемах чаще всего мы встречаемся с ряской малой. Ряска малая — это светло-зеленое маленькое растение, листецы овальной формы, от нижней поверхности каждого листеца отходит в воду корешок с утолщением на конце. Ширина листеца ряски малой 2-3 мм, но она имеет относительно длинные корни — до 10 см.

Встречается в стоячих и медленно текучих водах. Этот вид и будет интересовать нас в работе по экспресс-оценке качества воды водоема.


Как выполнить экспресс-оценку качества воды


  • Выберите место отбора проб на реке или озере.

  • Выделите на поверхности воды участок площадью 0,5 м2 и соберите на этом участке все плавающие растения.

  • Внимательно подсчитайте количество особей ряски малой, результат занесите в рабочую таблицу (табл. 3).

  • Подсчитайте общее количество щитков у всех особей ряски малой и запишите это значение в таблицу.

  • Вычислите отношение числа щитков к числу особей в соответствующем столбце рабочей таблицы.

  • Теперь подсчитайте количество поврежденных щитков у всех особей (черные и бурые пятна, пожелтение).

  • В следующем столбце таблицы вычислите процент щитков с повреждениями от общего количества щитков.

  • По «Таблице экспресс-оценки качества воды по ряске» (табл. 4) определите класс качества воды в вашем водоеме.

  • Для получения достоверного результата отберите аналогично еще две пробы и повторите определение качества воды.







Рабочая таблица экспресс — оценки качества воды по ряске


пробы

Кол-во особей

Кол-во щитков

Отношение числа щитков к числу особей

Кол-во поврежденных щитков

Процент от общего количества щитков

Класс качества воды

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 







Таблица экспресс-оценки качества воды по ряске


% щитков с повреждениями

Отношение числа щитков к числу особей

1

1,3

1,7

2

больше 2

1-2

2

3

3

3

10

3

3

3

3

4

20

3

4

3

3

3

30

4

4

4

4

4

40

4

4

4

3

50

4

4

4

3

Более 50

5

5


В этом методе класс качества воды описывается следующим образом:

1 — очень чистая;
2 — чистая;
3 — умеренно загрязненная;
4 — загрязненная;
5 — грязная;
«-» — невозможные варианты.

Итак, мы описали разные подходы исследования малых водоемов. Какие из них вы будете использовать — зависит от ваших целей, возможностей, желаний. Главное при этом — чтобы работа эта была в радость, познавательной и воспитательной для детей и взрослых.

Измерение высоты деревьев


Оборудование: мерная рейка общей длиной 1,5-2 м, с разметкой через 10 см.

Высоту дерева можно определить с помощью палки, которая равна длине вытянутой руки человека. Держа палку вертикаль­но в руке, необходимо отойти от дерева на такое расстояние, чтобы верхушка палки при взгляде совпадала с верхушкой дерева. Затем с помощью пар шагов определяют расстояние до дерева. Высота дерева Н равна расстоянию от дерева до человека — Б, при условии а = Ь, т. е. длина палки должна быть равна длине вытянутой руки.

Определение диаметра ствола дерева


Оборудование: линейка, длиной 30-50 см., две рейки, размером 20-30 см.


Диаметр ствола дерева определяется с помощью специального циркуля на расстоянии 1,5 м от поверхности почвы или при ее отсутствии – с помощью линейки, приложенной между двумя рейками (рис.).


  1. Определите диаметры стволов деревьев на контрольной и изучаемой площадках.

  2. Результаты замеров занесите в сводные таблицы.




























Географическая составляющая







Построение профиля берегов


Оборудование: компас, нивелир, рулетка длиной 10 м, колышки, определи­тель растений.

Пояснительная информация.


Характер растительности во многом зависит от формы рельефа, сторон горизонта, уровня залегания грунтовых вод. Поэтому при изучении растительности оврагов, холмов, западин необходимо построить профиль исследуемой территории

  1. Определите участок профилирования (склон, овраг, холм), имеющие участки с неизмененной растительностью и подверженные действию антропо­генных факторов.


  1. Выберите линию профилирования. Для этого на исследуемом склоне по­ставьте колышки в одну линию — от нижней точки съемки до верхней. Это не­обходимо, чтобы профиль был ровным.


  1. Сделайте съемку склона с помощью школьного нивелира, начав ее с самой нижней точки. Для этого поставьте нивелир ровно в началь­ной точке (проверьте с помощью отвеса) и, глядя параллельно поперечной рей­ки, определите расположение второй токи нивелирования. Отметьте место вто­рой точки колышком.


  1. Измерьте с помощью рулетки горизонтальное расстояние (А) от нивели­ра до колышка. Затем перенесите нивелир на вторую точку и повторите данные операции. Таким образом, измеряя расстояния от нивелира до следующей точ­ки, сделайте съемку исследуемой местности. Полученные данные занесите в таблицу.

Результаты нивелирования исследуемой территории

Нивелирный ход

Н (высота нивелира), м

А (горизонтальное рассто­яние между двумя точка­ми), м

1-2



2-3



3-4



4-5



5-6 и т.д.






Рис. Нивелирование холма

Примечание:

Если делается съемка оврага, то левую и правую части сни­мают раздельно.


  1. С помощью данных таблицы по­стройте на миллиметровой бумаге в масштабе профиль исследуемой терри­тории. Для этого по вертикальной оси отложите высоту нивелира (Н), а по го­ризонтальной — расстояние между дву­мя точками. Соедините между собой по­лученные точки (рис. 6). Отметьте на­правление сторон горизонта.


  1. Нанесите на профиль с помощью условных обозначений характер расти­тельности, отметьте выбитые участки, кострища, свалки и другие следы чело­веческой деятельности.


Рис. Построение профиля

Примечание: Профиль исследуемой территории выполняется на миллиметровой бумаге


  1. Сформулируйте вывод о влиянии на исследуемую природную террито­рию антропогенных факторов. Определите, какой из них особенно значимый.


  1. Сделайте прогноз возможных изменений в экосистеме исследуемой тер­ритории на ближайшие 20 лет при сохранении действия антропогенных факто­ров.



Описание почв исследуемой территории. Взятие образцов





Оборудование: лопата, нож, линейка, емкость с водой.


Пояснительная информация


Во время экскурсии описание почвы и демонстрации удобнее всего проводить у естественных или искусственных обнажений: обрывов, оврагов, промоин и т.д. Однако на учетной площадке такие объекты, бывают редко и для изучения почвы используют следующую методику:

  1. На каждой из двух учетных площадок выберите площадку размером 100 на 80 см.

  2. Снимите с этих площадок дерн и аккуратно уложите его в сторону, для
    того, чтобы после окончания работы его можно было вернуть

на место для скорейшей рекультивации поврежденного участ­ка.

3. На каждой площадке почвенного разреза выкопайте яму глубиной 25 — 30 см (на штык лопаты) с таким расчетом,
чтобы почвенные горизонты, были против прямого солнечного света.

  1. Изучаемую стенку почвенного разреза зачистите ножом, так как почвенные горизонты хорошо видны только на свежем почвенном разрезе.

  2. Зарисуйте и опишите почвенные горизонты, измерьте с помощью линейки толщину каждого из них.

Рис. Почвенные горизонты

Пояснительная информация:

В верхней части разреза находится горизонт А – аккумулятивный (накопления), который подразделяется на несколько горизонтов:


  • Ао — мертвые остатки растений на поверхности почвы (лесная подстилка, степной войлок, верхняя, не перегнивающая часть луговой дернины, а также торф); следует отметить степень разложения, состав, наличие мицелия грибов, другие включения;

  • А1 — гумусовый (перегнойно-аккумулятивный) горизонт; отмечаются нали­чие и размещение корней растений, следы деятельности животных, другие осо­бенности.




  • А2 — подзолистый горизонт (горизонт вымывания или аллювиальный); важно указать механический состав, окраску, затеки гумуса, включения, степень проникновения сюда корней.


  • В — горизонт вмывания (иллювиальный). Важно указать окраску, плотность (иногда он бывает очень плотный), структуру, влажность.

  • С — материнская порода — не изменена почвообразовательным процессом. Установите механический состав, происхождение породы (осадочное, магматическое, метаморфическое).


Различают следующие генетические типы почв:


  • Подзолистые почвы — почвы лесной зоны, образуются под лесной рас­тительностью, имеют светлый подзолистый горизонт А2.

  • Серые лесные почв. — подзолистого горизонта не имеют, цвета золы.

  • Дерново-подзолистые почвы — образуются в лесной зоне под смешан­ными осветленными лесами и растительностью суходольных лугов.

  • Луговые аллювиальные почвы — образуются в поймах рек и озер. Под­золистый горизонт отсутствует, материнской породой служат отложе­ния реки (аллювий).

  • Лугово-болотные и болотные почвы. — имеют накопление торфа в го­ризонте А1.

  • Черноземные почвы — образуются под степной растительностью, где в условиях высоких летних температур и недостатка влаги не идет под­золообразование и в горизонте А1 накапливается гумус.

Определение структуру почвы в каждом горизонте



В области изучаемого го­ризонта ножом отделите слой почвы и встряхните на ладони. Слегка надавливая, определите прочность комков. Почву, рассыпающуюся на песчинки или пыль, называют бесструк­турной, при наличии комков говорят о мелкокомковатой или крупнокомковатой структуре, прочной или непрочной. Могут быть структуры:

  • зернистая,

  • ореховая,

  • пластинчатая.







Определение механического состава почвы


Почву каждого почвенного горизон­та рассматривают в сухом состоянии, а затем увлажняют. Признаки механичес­кого состава следующие.

  • Песок — в сухом состоянии глыбок не образует, влажный образец не скаты­вается в шарик.

  • Супесь — в сухом состоянии образует мало связанные глыбки с шероховатой поверхностью, которые при встряхивании на ладони разрушается; из влажного образца можно скатать шарик с грецкий орех, но при попытке раскатать в шнур, он рассыпается.

  • Суглинок легкий — в сухом состоянии образует глыбки, которые не рассы­паются при встряхивании на ладони, но легко раздавливаются пальцами; влаж­ный образец раскатывается в шнур до 3 мм толщиной, которые не свертываются в кольцо.

  • Суглинок средний — сухой образец содержит комки с гранями и углами. При усилии они раздавливаются пальцами; увлажненный образец раскатывает­ся в шнур, сгибается в кольцо, образуя при этом трещины.

  • Суглинок тяжелый — комки в сухом образце не раздавливаются пальцами; при увлажнении раскатываются в шнур и сгибаются в кольцо без трещин.

  • Глина — сухой образец имеет твердые, не разминающиеся пальцами комки; при увлажнении раскатывается в тонкий шнур, свернутое из шнура кольцо не образует трещин даже при сдавливании с боков. На свежем разрезе почвы обна­руживается жирный блеск. На свободных от растительности местах такая почва склонна к заплыванию и образует корку, растрескивающуюся при высыхании.



Запишите название почвы на каждой площадке, в которое входит ее гене­тический тип и механический состав, если возможно, укажите материнскую по­роду.

(Например, почва среднеподзолистая супесчаная или почва лугово-болотная, торфянистая, суглинистая)



Для определения характера почвы на исследуемой территории могут по­мочь растения — индикаторы почв (по В.Н. Сукачеву):


  • Лишайники — песчаные почвы, дюны;

  • Брусника — дерново-подзолистые;

  • Сфагнум — болотные, с избыточным увлажнением;

  • Кислица — богатые почвы ельников;

  • Пролеска — плодородные, несколько увлажненные почвы дубрав;

  • Орляк — свежие песчаные почвы, супеси;

  • Щитовник мужской — почвы хвойно-широколиственных лесов;

  • Кочедыжник женский — переувлажненные лесные почвы, вдоль ручь­ев;

  • Телиптерис болотный — торфяно-глеевые почвы;

  • Сныть, медуница — плодородные лесные почвы дубрав.






Определение общей толщины почвенного покрова и

оце­нка примерного возраста почвы


Примечание

На образование 1 см почвы в условиях средней полосы уходит в среднем 100 лет.



Учетная площадка

Толщина почвенного покрова, см

Возраст почвы

контрольная



исследуемая




Определение влажности почвы


Из описываемого горизонта возьми­те небольшой образец почвы, сожмите его в руке и по количеству влаги оцените влажность почвы. По степени влажности почвы подразделяют на:


  • сырые — при сжатии вытекает вода;

  • влажные — вода из почвы не сочится, но на руке остает­ся мокрый след;

  • свежие — холодит руку, почва мажется;

  • сухие — не мажется, на ощупь кажется теплой.





Взятие образцов из почвенных горизонтов


Из центральной части каждого почвенного горизонта извлечь при помощи ножа образцы. Предварительно подготовив прозрачный кулек, осторожно положить образцы. На каждый необходимо наклеить бирку:

  • название почвы

  • буквенное обозначение горизонта, из которого взят образец

  • дата взятия образца

  • фамилия, имя юного почвоведа.


После описания почвенного профиля закопайте яму.


Сформулируйте и запишите выводы о влиянии антропогенных факторов на структуру, механический состав почвенных горизонтов.


Составьте прогноз изменения почвы на ближайшие 10 лет при сохранении существующего типа хозяйственной деятельности.


Разработайте рекомендации по оптимальному использованию изучаемого типа почвы.





Гидрологический режим реки


Измерение температуры воды в реке


Необходимое оборудование: водный термометр, веревка с разметкой.


Температуру на поверхности воды измеряют обычным водным термометром. Термометр опускали в воду примерно на 1/3 шкалы и выдерживали 3-5 минут. Затем, полностью не вынимая термометр из воды, определяют с максимально возможной точностью температуру воды. Все измерения повторяют три раза, чтобы избежать случайной ошибки.


Гидрологический режим реки


Теоретическая подготовка:

Количество воды в реке, скорость ее течения значительно изменяются в течение года. Эти изменения связаны, прежде всего, со сменой сезонов года, с таянием снега, засухами, дождями.

Характерные особенности изменения состояния реки во времени называют ее гидрологическим режимом.

В годовом цикле реки выделяют такие основные периоды: половодье, паводок, межень.


Определить уровень воды подъема воды во время весеннего половодья можно по остаткам травы и мусора на кустарниках и деревьях в прибрежной зоне. Затем сравнить полученные данные со среднестатистическими, характерными для данной местности, объяснить причины несоответствий.

Основной метод – наблюдение.


Морфометрические характеристики водоема


Измерение глубины и ширины реки


Необходимое оборудование: веревка с разметкой, рейка с разметкой длиной 2м,

надувная лодка.


Для определения глубины реки и особенностей рельефа ее дна необходимо провести промеры русла реки.

Глубину реки определяют прямыми измерениями с помощью водомерной рейки. Она представляет собой деревянный шест диаметром 4-5см с нанесенной на ней сантиметровой разметкой, при этом нулевое деление совпадает с одним из концов шеста. При измерениях глубины рейка опускается нулевой отметкой вниз. Точки на створе, в которых измеряется глубина реки, называются промерными. Количество точек определили через один метр.

Продвигаясь вдоль веревки, в назначенных точках, опускаем промерную рейку до дна и фиксируем деление, на уровне которого находится вода — это и есть глубина реки в данном месте.

Измерения глубины и ширины реки проводятся с лодки.





Для измерения ширины реки можно использовать веревку, на которую заранее наносят разметку. С помощью обычных ниток разного цвета каждое десятисантиметровое деление отмечают синими нитками, а каждое метровое деление красными.

На выбранном створе реки, поперек течения надо натянуть размеченную веревку и по ней определить ширину реки.

По результатам промерных работ построить профиль русла реки.


Измерение скорости течения воды в реке


Необходимое оборудование: поверхностные поплавки, рулетка, секундомер.


Наиболее простым и верным способом измерения скорости течения воды является использование поверхностных поплавков. Они готовятся заранее. Можно использовать для этой цели небольшие щепки.

Перед началом измерений вдоль берега вверх и вниз от створа, на котором определяли глубину, с помощью рулетки отложить прямые линии, длиной 50 метров (длина должна быть в 2 раза больше ширины реки на данном участке). В концах измеренных отрезков перпендикулярно течению реки разметим два створа — (верхний, который расположен выше по течению и нижний — соответственно ниже по течению). Створы отметим приметными вешками на берегу.

Поплавки запустить в реку в 5 м выше верхнего створа, чтобы при прохождении верхнего створа поплавок уже имел скорость речного потока.

Зная расстояние между верхним и нижним створами и время прохождения поплавком этого расстояния, мы вычислили скорость поплавка по формуле:


V = ST



При определении скорости течения необходимо провести наблюдения за погодными условиями:

  • ветер (сила ветра, направление — дующий по течению или против)

  • волнения на воде.


В завершении работы определить среднее арифметическое скоростей движения всех поплавков, а соответственно и скорость течения воды в реке.
















Химическая составляющая








Определение физических свойств воды водоема


1. Запах


При оценке качества хозяйственно-питьевой воды запах является одним из важнейших показателей, поскольку при определении некоторых соединений это более чувствительный тест, чем химические методы обнаружения этих соединений.

Запах определяют при комнатной температуре и при нагревании до 60°С.

Запах воды характеризуют как ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, рыбный, травянистый, неопределенный и т.д. Кроме этих терминов, применяют названия веществ со сходным запахом: хлорный, фенольный, нефтяной и пр. Интенсивность запаха определяется в баллах:

  • 0 баллов — отсутствие запаха;

  • 1 балл — обнаруживается в лаборатории привычным наблюдателем;

  • 2 балла — обнаруживается потребителем, если обратить на него внимание;

  • 3 балла — легко замечается и может вызвать неодобрительные отзывы;

  • 4 балла — обращает на себя внимание и может воздержаться от питья;

  • 5 баллов — запах настолько сильный, что вода для питья не пригодна.



2. Вкус и привкус


Определение вкуса воды производят только в обеззараженной или заведомо чистой воде при температуре 20°С. В сомнительных случаях воду предварительно подвергают кипячению в течение 5 минут с последующим охлаждением. Воду набирают в рот маленькими порциями, не проглатывают. Сила вкуса и привкуса выражается в баллах:

  • 0 баллов — отсутствие привкуса;

  • 1 балл — очень слабый привкус;

  • 2 балла — слабый привкус;

  • 3 балла — заметный привкус;

  • 4 балла – отчетливый привкус;

  • 5 баллов — очень сильный привкус.

При этом дополнительно характеризуют вкус (соленый, горький, кислый, сладкий) и привкус (щелочной, железистый, хлорный, вяжущий, металлический и пр.). Сила привкуса при температуре 20°С не должна превышать 2 балла; специфический привкус, появляющийся при хлорировании, не должен превышать 1 балл.



3. Прозрачность и мутность


Исследуемую пробу воды взбалтывают и наливают в цилиндр с отъемным плоским, хорошо отшлифованным дном. Цилиндр градуирован на высоте в сантиметрах. Под него подкладывают печатный шрифт Снеллена №1 так, чтобы шрифт находился на расстоянии 4 см от дна. Воду сливают из боковой трубки и отсчитывают высоту столба воды, при которой можно отчетливо различить шрифт. Прозрачность выражается в сантиметрах с точностью до 0,5 см.

Питьевую воду считают прозрачной, если стандартный шрифт читается через слой воды высотой 30 см и более.

Определение мутности производится с помощью специального прибора – мутномера. Мутность воды определяют, сравнивая эталоны, которые приготавливают из инфузорной земли или каолина на дистиллированной воде. Мутность выражается в миллиграммах взвешенных веществ на 1 л воды. В водопроводной воде она не должна превышать 1,5 мг/л.


4. Цветность


Цветность поверхностных и не глубоких подземных вод зависит в основном от содержания в них гуминовых соединений. Окраска воды может быть обусловлена содержанием в ней взвешенных веществ, коллоидных соединений железа, растительными организмами и пр.

Количественно цветность выражается в условных градусах и определяется путем сравнения со стандартными растворами. В качестве контроля применяют платиново-кобальтовую шкалу, которую приготовляют из раствора хлорплатината калия (К2PtCl6) и хлорида кобальта (CoCl2 6H2O),

Питьевая вода должна иметь цветность не более 20°. По согласованию с органами санитарно — эпидемиологической службы цветность допускается до 35°.






Определение химических свойств воды


1. Активная реакция (pH)

Активная реакция воды обусловливается концентрацией водородных ионов и обозначается символом pH.

В нейтральных растворах количество гидроксильных ионов и ионов водорода равно, и pH такой воды будет составлять 7, 0. В растворах с преобладанием водородных ионов (кислая реакция) pH меньше 7,0, в случае преобладания гидроксильных ионов (щелочная реакция) pHбольше 7,0.

Согласно ГОСТ 2874-73, активная реакция воды должна быть в пределах 6,5-8,5.

Для быстрого и ориентировочного определения рН используют индикаторы. При определении рН применяют смесь индикаторов: одна часть метилового красного и две части бромтимолового синего.

2. Определение хлоридов


Хлориды в воде источников водоснабжения могут быть косвенными показателями загрязнения воды органическими веществами животного происхождения.

Содержание хлоридов в воде не должно превышать 350 мг/л.

Качественная реакция. 5 мл исследуемой воды наливают в пробирку и подкисляют 2-3 каплями азотной кислоты, которая исключает из реакции углекислые и фосфорнокислые соли. Затем прибавляют 3 капли 10% раствора нитрата серебра (азотнокислое серебро) и определяют степень помутнения воды. Если образуется слабая белая муть, то в исследуемой воде около 1-10 мг/л хлор-ионов более 100 мг/л.


3. Определение азотсодержащих веществ


Азотсодержащие вещества являются важным показателем загрязнения воды, так как они образуются при разложении белковых веществ, попадающих в водоисточник с хозяйственно-фекальными и промышленными сбросами. Аммиак – продукт белкового распада, поэтому его обнаружение свидетельствует о свежем загрязнении. Нитраты указывают на некоторую давность загрязнения (время, необходимое для превышения аммиака в нитраты). Нитраты свидетельствуют о белее давних сроках загрязнения.

Определение азота нитратов. Метод основан на том, что азотнокислые соли в присутствии фенола и серной кислоты образуют пикриновую кислоту, которая с помощью аммиака переводят в пикрит аммония- соединение желтого цвета.

Интенсивность окраски зависит от содержания нитратов в воде.


4. Определение железа


В открытых водоемах повышенное содержание железа возможно при попадании производственных сточных вод. В проводной воде содержание железа может увеличиваться при коррозии стальных (неоцинкованных) труб.

Избыточное содержание железа придает воде желтовато-бурую окраску, мутность, горьковатый металлический привкус. При использовании такой воды в бытовых целях образуются ржавчины на белье и санитарных приборах.

Содержание железа не должно превышать 0,3 мг/л. Принцип метода определения железа основан на взаимодействии окисного железа в сильно кислой среде с роданидом аммония с образованием окрашенного в красный цвет соединения. Интенсивность окраски сравнивают со стандартным раствором железо-аммониевых квасцов.





5. Определение сульфатов


Содержание в питьевой воде повышенного количества сульфатов может оказать послабляющее действие и изменять вкус воды. Согласно ГОСТ 2874-73, содержание их в питьевой воде не должно превышать 500мг/л.

Качественное определение основано на учете степени помутнения воды от сульфата бария, образовавшегося при взаимодействии сульфата-иона с хлоридом бария.




Характеристика воды в изучаемом водоеме

Прозрачность воды (см -20см) — не пригодна к употреблению

Цвет воды — желтоватый

Мутность — мутная 2,5 мг/л

Реакция среды (рН)-5 (слабокислая)

Запах — травянистый; вкус 3б (заметный)

Гидрохимические показатели: обнаружены ионы: Ce, Do3-4, Fe3+, No3



































Список литературы:


1. Алексеев С.В. и др. Практикум по экологии. – М., 1996.

2. Гусева Т.В. и др. Как организовать общественный экологический мониторинг/ Под. ред. М.В. Холотуевой. – М.: СоЭС, 1998

3. Данилова Ю.А., Ляндзберг и др. Биоиндикация состояния пресного водоема. – СПб. «Крисмас+», 1999.

4. Изучаем малые реки: Пособие по комплексному исследованию экологического состояния малых рек. – Тула, 1999.

5. Электронная версия. Эколайн. Полевые исследования малых водных объектов с участием детей и подростков.








Свежие документы:  Урок по теме «Лист – часть побега, его внешнее и внутреннее строение»

скачать материал

Хочешь больше полезных материалов? Поделись ссылкой, помоги проекту расти!


Ещё документы из категории Биология: