Оценка экологического состояния реки Таха методом биоиндикации

основная школа №7 г. Приволжска

Автор: Болотова Елена Алексеевна

ученица 7 «А» класса

МКОУ ОШ №7 г. Приволжска

Руководитель: Светлова Е.А.

учитель биологии и экологии

МКОУ ОШ №7 г. Приволжска

Приволжск 2016

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………3

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………..3

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА……………………………………………………………………5

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………………………………..8

• 
  ВИДОВОЙ СОСТАВ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ…………………………........................9
  
• 
  АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ ПО С.Г. НИКОЛАЕВУ……………….......................13
  
• 
  АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ ПО МАЙЕРУ………………………….......................13
  
• 
  АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ ПО ВУДИВИССУ…………………………………...14
  
• 
  ОЦЕНКА РН ВОДЫ……………………………………………………………………14
  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………16

РЕКОМЕНДАЦИИ……………………………………………………………………………..16

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ…………………………………………………………...17

ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….........................17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………...18

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………………………...19

Введение
Вода – это жизнь! Она образует гидросферу, входит в состав атмосферы в виде пара и капелек влаги, содержится в почве, участвует во всех процессах, протекающих на нашей планете и составляет основу всех живых организмов.

Вода имеет огромное значение в хозяйственной деятельности человека [3]. Она важный компонент практически всех технологических процессов как промышленного, так и сельскохозяйственного производства. Не всегда разумное и непродуманное использование воды, привело к обострению водной проблемы. Вода, считавшаяся ранее совсем бесплатным даром природы, приобрела ранг "ресурсов". В последнее время человек столкнулся с проблемой получения чистой воды, безопасной для здоровья.

Неразумное, нерациональное использование воды человеком приводит к увеличению сбросов промышленных и бытовых вод, нарушению структуры водоёмов, гибели водных обитателей. Все эти факторы приводят к различным изменениям в водных экосистемах, что отражается и на общем состоянии природы и на человеческом обществе [5].

Через наш город протекает река Таха. Это небольшая река, но на ее берегу находятся Василевская фабрики, над ней идет большой мост, по которому проходит весь автотранспортный поток, идущий через наш город. Вода реки используется населением для полоскания и стирки белья, мытья машин, на берегах находится много стихийных свалок. А так как это еще и излюбленное место для купания детей, то нас заинтересовало качество воды в реке Таха.

1. 
   Провести описание характеристик воды, дна и берегов;
   
2. 
   Отобрать пробы макрозообентоса и изучить состав гидробионтов;
   
3. 
   Определить класс качества воды по общепринятым методикам;
   
4. 
   Выявить основные источники загрязнения воды;
   
5. 
   Провести мониторинг качества воды в реке, сопоставив полученные результаты за несколько лет.
   

Чтобы оценить качество воды водных объектов, требуются данные о свойствах изучаемого объекта. Одним из источников таких данных является биоиндикация [9]. Систематическое применение методов биоиндикации представляет собой биомониторинг – слежение за состоянием сообществ живых организмов и их реакциями на изменение условий окружающей среды [6]. Анализ (мониторинг) местообитаний по обитающим в них живым организмам – очень важная часть современной прикладной экологии. Методы биомониторинга включают в себя анализ сообществ гидробионтов, которые дают информацию об экологическом состоянии реки [4]. Поэтому, зная состав сообщества в данном месте, можно предсказать особенности условий обитания в нем. Сравнивая состав сообщества в водоеме в разные моменты времени, можно следить за изменениями условий обитания.

Оценка экологического состояния водного объекта может проводиться с помощью химического, бактериологического и гидробиологического методов. Под гидробиологическим методом понимается оценка качества воды по растительному и животному населению водоема [4].

Виды живых организмов, учитываемые при биоиндикации, называют индикаторными. Индикатор – это вид, указывающий на особенности условий среды данной местности, по наличию или отсутствию которого судят о естественных или антропогенных изменениях в среде. Эти виды достаточно массовые в своих "любимых" местообитаниях, легко находимые в природе и без особых затруднений определяемые, а их экологические требования - хорошо известны. Наибольшее значение имеет биологический мониторинг качества и загрязнения воды природных водоемов. Факторы жизни в воде (течение, тип грунта, глубина и т.п.) легко оценить непосредственно, а определить качество воды (содержание в ней органических веществ, ядов, болезнетворных микроорганизмов и т.п.) довольно сложно. Биологический анализ помогает оценить меру загрязнения водоема.

Для текучих водоемов (рек и ручьев) наиболее точные результаты дает изучение донных организмов и обитателей укоренившихся на дне водных растений. В стоячих водоемах наряду с бентосом перспективно использование организмов - обитателей толщи воды (планктона).

Наиболее удобным объектом биомониторинга является макрозообентос - макроскопические (длиной более 2 мм) беспозвоночные, обитающие на дне водоемов и в зарослях водных растений [3]. Это, главным образом, водные личинки, насекомые, моллюски, пиявки, малощетинковые черви и высшие ракообразные.

На наличие и количество индикаторных видов влияет качество водной среды, которое зависит от различных видов загрязнения, как антропогенного, так и природного характера. Наиболее характерный тип загрязнения природных водоемов – вмывание в них больших масс разлагающихся органических веществ. Это увеличивает обилие ила в водоеме, снижает количество растворенного в воде кислорода, и обитать там могут лишь немногие виды беспозвоночных. Параллельно с обычной органикой, но в меньших дозах встречается антропогенное загрязнение [5].

Человечество загрязняет водоемы ядохимикатами, нефтепродуктами, солями металлов, теплом, шумом, радиацией и электромагнитным излучением. Общая картина загрязнения водоемов довольно сложна, но показано, что виды, устойчивые к органическому загрязнению, в целом более устойчивы и к остальным типам загрязнений.

Одним из показателей загрязнения водоемов является метод определения водородного показателя (рН). Изменения рН воды обычно могут вызывать загрязнения воздуха кислотными примесями и промышленными стоками. В речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5. Изменения рН воды водоема обычно могут вызывать загрязнения воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота, оксидами углерода (CO₂) и др.) которые вымываются из воздуха дождями и попадают в водоем. Изменения рН могут вызывать также загрязнения водоема промышленными стоками, которые не прошли нейтрализацию. Кислотность природной воды может определяться также характером почвогрунтов, ландшафта, в котором расположен водоем. Изменение рН природной воды сверх меры допустимых пределов создает среду, непригодную для существования большинства водных организмов, особенно простейших [5].

В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и многое другое. 

Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он не влияет на потребительские качества воды. В речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в болотах вода кислее за счет гуминовых кислот - там pH 5.5-6.0, в подземных водах pН обычно выше. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 единиц [3, 4]

На состав гидробионтов влияют такие факторы среды как тип дна, глубина, проточность и скорость течения, сезон года, географическое положение водоема и многие другие. Они определяют разнообразие пресноводных сообществ. Например, ускорение течения способствует обогащению воды кислородом и устраняет заиление дна, замедление течения влияет наоборот.

Исследования экологического состояния реки Таха проводились в июне с 2014 по 2015 годы на 5 створах и в 2016 году на 6 створах.

Для каждого створа описывались характеристики воды, характер дна, определялся характер запаха и его интенсивность. С помощью Тест – системы для экспресс-анализа воды мы определили рН воды.

Характер запаха (например, затхлый, землистый, травяной, лекарственный, нефтяной, хлорный, химический и т.п.) записывали словесно и в пятибалльной системе (таблица 1).

Пробы макрозообентоса отбирали с помощь стандартного гидробиологического скребка (3-4 пробы) и разбирали в кювете. (Боголюбов А.С., Засько Д.Н. «Экосистема», 1999). Определение объектов проводилось с использованием определителей: Данилова Ю.А., Ляндзберг А.Р. Полевой определитель основных групп пресноводных беспозвоночных. Санкт-Петербург. 1999, Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР. Гидрометеогодат Л. 1977, Соколов В.Е., Гиляров М.С., Полянский Н.В. Жизнь животных том 1; 2; 3 , Москва 1987, Чертопруд М.В., Краткий определитель пресноводных беспозвоночных центра Европейской России М.: МАКС Пресс 2003).

Для оценки качества воды нами также использовались шкала и метод оценки качества вод С.Г. Николаева. Метод предполагает сбор качественных данных со всех донных субстратов водоема и определение беспозвоночных до родов или семейств.

При оценке по методу С.Г. Николаева нужно для каждого класса качества вод в таблице 2 подсчитать число найденных таксонов, умножить его на значимость таксона (последняя строка) и выбрать класс качества вод, набравший наибольшее число очков. Метод Николаева удовлетворительно работает для рек шириной 7-10 и более метров, для средних и сильных загрязнений. К слабым загрязнениям он малочувствителен.

По С.Г. Николаеву, воды делятся на 6 классов по качеству


1 класс - очень чистые,

2 класс - чистые,

3 класс - умеренно загрязненные,

4 класс – загрязненные,

5 класс - грязные,

6 класс - очень грязные