Уровень кислотности водных проб из изучаемых водных объектов определялся с помощью универсальной индикаторной бумаги (Фотографии №№26-27).
Фотография №26. Определение рН Фотография №27. Определение рН
воды взятой из реки. воды из родника «Красные кони»
Лакмусовая бумага во всех водных пробах не изменила цвет, значит рН = 7, что соответствует нейтральной среде.
Обнаружение гидрокарбонатов. В течении 20 минут кипятили пробы воды в пробирке, затем охлаждали их. На стенках пробирок с пробой воды из родников и реки образовался белый налёт – накипь. При приливании к нему раствора соляной кислоты происходило незначительное образование пузырьков газа. По полученным результатам сделали вывод, что в пробах воды содержатся гидрокарбонаты в небольшом количестве.
При определении содержания в водных пробах с реки и родников других ионов, пробы воды наливали в несколько пробирок. При добавлении хлорида бария в пробы вода из реки незначительно помутнела, что свидетельствует о наличии сульфат-ионов. В водных пробах из родников помутнение не наблюдалось.
При добавлении раствора роданида калия в пробы воды для обнаружения ионов железа окраска нигде не изменилась, значит, в пробах они отсутствуют.
В исследуемых образцах воды не были обнаружены и ионы серебра при приливании соляной кислоты.
Проводимые опыты представлены на фотографиях №№ 28-31.
Фотография №28. Обнаружение Фотография №29. Определение содержания
гидрокарбонатов сульфатов хлоридом бария
Фотография № 30.Определение содержания Фотография №31.Определение
ионов железа роданид калием ионов серебра соляной кислотой
Результаты химического анализа проб воды представлены в таблице №8.
Таблица № 8.
Результаты химического анализа воды из реки Черная Калитва, родников «Красные кони», «Студеный» и «Чёрная крейница» в школьной лаборатории.
№пп | Определяемый ион | Реагент | Полученный результат | |||
Проба из реки | Проба из родника «Красные кони» | Проба из родника «Студеный» | Проба из родника «Чёрная крейница» | |||
1 | Гидрокарбонат (-НСО3-) | Соляная кислота | Выделение газа незначительное | Выделение газа незначительное | Выделение газа незначительное | Выделение газа незначительное |
2 | сульфат (-SO42-) | Хлорид бария | Небольшой осадок | Осадка нет | Осадка нет | Осадка нет |
3 | железо (Fe3+) | Роданид калия | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений |
4 | серебро (Ag+) | Соляная кислота | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений |
Анализ ландшафтного окружения родников, изучаемых участков реки.
Для оценки экологического состояния природных комплексов прибрежной территории изученных водных объектов использовалась методика комплексной (системной) оценки водных объектов, предложенная В.А. Власовым [5], в основу которой положено сочетание показателей, отражающих качество водной среды в водном объекте и показателей устойчивости ландшафтов, входящих в состав водосбора. Увеличение балльности свидетельствует о низких экологических показателях территории. Суммирование баллов и попадание в определенную градуированную группу позволяет дать рекомендации к обустройству ПТК, принятии технически правильных и экономически рентабельных решений.Полученные результаты анализа экологического состояния природных комплексов прибрежной территории представлены в таблице №9.
Таблица №9.
Ландшафтно-экологическая оценка природных комплексов прибрежной территории истока реки Черная Калитва и родников «Студеный», «Чёрная крейница» и «Красные кони» (по методике В.А. Власова и собственных исследований автора)
Оценка состояния ПТК (в баллах) | Участок реки Черная Калитва | Родник «Студеный» | Родник «Красные кони» | Родника «Чёрная крейница» |
Оценка степени техногенной трансформации водного объекта | 4 | 3 | 1 | 3 |
Оценка степени антропогенной дигрессии природного комплекса и способность выполнения им экологических функций | 4 | 4 | 2 | 0 |
Оценка ландшафтно-архитектурной среды природного комплекса территории с учетом градостроительной обстановки и планировочной ситуации | 5 | 1 | 1 | 0 |
Оценка рекреационной значимости и потенциала природного комплекса территории | 3 | 3 | 1 | 2 |
Оценка природного комплекса территории с точки зрения его культурно-исторического значения | 5 | 5 | 5 | 5 |
Оценка инженерно-мелиоративного обустройства природного комплекса территории | 5 | 4 | 2 | 4 |
Общий балл | 26 | 20 | 12 | 14 |
Рекомендации к обустройству ПТК | реконструкция | реконструкция | Частичная реставрация | реконструкция |
Состояние ПТК оценивалось по следующим критериям и показателям:
1. Степень техногенной трансформации водного объекта оценивалось степенью трансформации открытого русла, санитарным состоянием русла реки. Полученные данные показывают, что в условиях техногенной трансформации участок реки более трансформирован, чем родники, т.к. конфигурация реки подвергались сильной трансформации, а надпойменные террасы распаханы или преобразованы в агроселитебные ландшафты (постройки, огороды). В родниках «Студеный» и «Чёрная крейница» конфигурация водотока подвергалась частичной трансформации. Родник «Красные кони» практически не подвержен техногенной трансформации.
2. Состояние ПТК в зависимости от степени его антропогенной дигрессии свидетельствуют о том, что река и родник «Студеный» одинаково сильно подвержены антропогенной дигрессии. Так пойма, первая и вторая надпойменная террасы бассейна изучаемого участка реки заняты частными домами и огородами. Естественная растительность отсутствует или сведена под огороды, за исключением небольших участков и отдельно стоящих деревьев на других участках. Вдоль русла реки идет процесс заболачивания, связанный с застаиванием воды в пойме из-за уменьшения уклона реки.
Из-за высокой хозяйственной освоенности и уничтожения естественной растительности у родника наблюдается появление ложбин.
Отмечено ускорение процессов деградации ландшафтов вблизи реки в связи с высокой рекреационной нагрузкой.
В целом река Черная Калитва и родник «Студеный» характеризуются процессами загрязнения, распаханности, вытаптывания, что ведет к необратимым нарушениям структуры биогеоценоза.
Родник «Красные кони» не сильно изменен деятельностью человека.
3. При оценке ландшафтно-архитектурной среды природного комплекса территории учитывались показатели степени застроенности водосборных бассейнов. Наиболее подвержен застройке бассейн участка реки (50-75 % территории).
4. Количественная оценка рекреационной значимости природного комплекса территории бассейнов истока реки, родника «Студеный», «Чёрная крейница» учитывающая ландшафтно-эстетические, рекреационные качества ландшафтов, имеет средние значения, т.е. они ограниченно пригодны для рекреационного использования территории. Степень пригодности родника «Красные кони» для рекреационного использования высокая.
5. Оценка природного комплекса изучаемых территорий с точки зрения их культурно-исторического значения характеризуется как «низкая». Полученные данные свидетельствуют, что природные комплексы бассейнов являются только элементами исторического ландшафта территории.
6. Оценка уровня инженерно-мелиоративного обустройства природного комплекса территории бассейна реки и родников «Чёрная крейница» и «Студеный» также характеризуется низкими показателями, показывающими ухудшение экологической ситуации изучаемых водоемов. Так, участок речной долины истока реки заболочен и малопригоден для проживания, но на нем располагаются как жилые дома, так и сельскохозяйственные строения. На участке, где находится родник «Студеный» наблюдаются процессы размывания грунтов вследствие ненадлежащего ухода за системой дренажа и солифлюкции на склонах. Около подошвы склона идет процесс заболачивания, связанный с наличием пониженных форм рельефа.
Уровень инженерно-мелиоративного обустройства природного комплекса территории родника «Красные кони» более высокий: родник огражден срубом, есть металлический сток, на территории построена беседка.
Таким образом, общее состояние показателей природного комплекса изучаемого участка реки Черная Калитва и родника «Студеный» свидетельствует о серьезных экологических проблемах, связанных с наличием участков с предельно допустимыми стадиями дигрессии и высокими показателями антропогенной нагрузки на территорию.
Особенно интенсивно процесс размывания береговой линии реки происходит в периоды весеннего паводка и сброса воды прудом в осенний период. В свою очередь происходит снос почвы и растительных остатков с полей находящихся вблизи реки (Фотография №32).
Фотография №32. Сносимые с пруда и полей
остатки растений загрязняют реку.
В результате в реке накапливается большое количество ила – река мелеет.
Сильному размыву береговой линии реки, способствует вырубка верб (Фотография №33).
Фотография № 33.Вырубка верб – причина размыва берегов.
Экологическое состояние ПТК территории вокруг родника «Красные кони» можно оценить как более благоприятное. Однако требуется частичная реконструкция.
Таким образом, если показатели качества воды динамичны и могут иметь пространственно-временную изменчивость, то состояние прибрежной территории отличается определенной статичностью. В связи с этим необходима реализация мероприятий по реставрации и реконструкции изучаемых водоемов.