Определение классности качества воды методом биоиндикации на реке Усердец Красногвардейского района

Определение классности качества воды методом биоиндикации на реке Усердец Красногвардейского района

Автор: Звягинцева Анна Витальевна, 7 класс Руководитель: Касаткина Оксана Николаевна, педагог дополнительного образования, Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Станция юных натуралистов» Красногвардейского района белгородской области

2018 г.

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………….…3

Методика исследований…………………………………………………………………….…5

Результаты исследований и их обсуждение…………………………………………………8

Выводы…………………………………………………………………………………………22

Заключение…………………………………………………………………………………….22

Список использованной литературы……………………………………………………….23

Приложение……………………………………………………………………………………24

Введение

Что такое вода? Вода – это вещество, которое никогда не заканчивается, ответят многие. И действительно, вода относится к неисчерпаемым ресурсам, однако, людей становится все больше на Земле и, соответственно, возрастает водопотребление. Вода необходима для коммунальных нужд, промышленных и только малая часть ее расходуется безвозвратно, а остальная, загрязненная сточная вода попадает обратно в водоемы, отравляя, делая непригодными для человека и жизни.

Давно известно, какое негативное влияние на окружающую среду оказывает загрязнение воздуха, почв, растительности, выпадение радиоактивных осадков, сброс сточных вод и другие. Все эти факторы неизбежно проявится в виде изменения качества поверхностных вод и, прежде всего, малых и средних рек, которые формируют объем и качество вод более крупных рек, озер и водохранилищ.

На малых и средних реках обычно проживает значительная часть населения страны. Так и на всем протяжении реки Усердец находится немало населенных пунктов. Постоянный контакт с загрязненными водами и использование таких вод в хозяйственных нуждах, может составлять угрозу здоровью ныне живущих людей, и вызывать опасение за благополучие последующих поколений. Есть такое мнение, что все наши болезни происходят от загрязнения водоемов. Медиками загрязнение поверхностных и подземных вод рассматривается как «бомба замедленного действия».

В связи с этим, отслеживание уровня загрязнения речных экосистем является настоятельной необходимостью нашего времени.

Цель данной работы: определение классности качества воды методом биоиндикации на реке Усердец Красногвардейского района Белгородской области.

Задачи:

1. Изучить литературные и интернет источники по теме работы.

2. Изучить правила сбора, обработки и определения материала по беспозвоночным реки.

3. Изучить методику определения класса качества поверхностных вод в реке по Шкале классности качества воды.

4. Исследовать реку Усердец и определить створы для определения класса качества поверхностных вод.

5. Провести забор и проанализировать состав беспозвоночных из разных створов реки Усердец.

Дать оценку классности качества воды методом биоиндикации на реке Усердец.

Объект исследования: створы реки Усердец Красногвардейского района.

Предмет исследования: поверхностные воды реки Усердец на разных створах.

Степень изученности проблемы. Как известно, наша страна может похвастаться количеством рек, озер, морей. Воду мы используем в своей жизни постоянно, без нее нам не прожить и от того, какую воду мы используем, зависит и наше здоровье. Загрязнение вод, неправильное и нерациональное их использование ведет к неминуемому истощению и загрязнению водных объектов и экологических систем. Вопрос изучения загрязненности поверхностных вод очень актуален. В 1993 году Комитетом по водным ресурсам Министерства экологии природных ресурсов был утвержден отечественный «Оперативный метод биоиндикации уровня загрязнения поверхностных вод». Данный метод в наибольшей степени подходит и дает более точную оценку качества поверхностных вод и, как никакой другой метод, соответствует целям водного мониторинга.

Краткий литературный обзор.

В прошлом году мы проводили комплексное исследование реки Усердец Красногвардейского района. Поэтому, пересмотрели много краеведческой литературы, познакомились с географическим месторасположением реки, направлением и характере ее течения, с общей характеристикой реки Усердец, узнали ее историю от момента, когда она была полноводной, и как становилась мелкой речкой. Так же изучили методику оперативной общественной оценки состояния рек. [5]

Для получения необходимой информации о методе биоиндикации для определения классности качества поверхностных вод, так же была изучена литература и интернет-ресурсы.

Изучив сборник ФГБОУ ДО ФДЭБЦ «Методическое и информационное обеспечение Общественного мониторинга окружающей среды силами учащихся и педагогов образовательных организаций России», узнала о методе биоиндикации, о правилах его проведения, узнала, как правильно выбрать участок реки для исследования, об особенностях сбора беспозвоночных реки и правилах обработки результатов. [7]

Изучила Краткий определитель беспозвоночных пресных вод центра Европейской России, авторы которого М.В. Чертопруд, Е.С. Чертопруд.

Сделав краткий обзор литературных и интернет источников, выяснила, что материла по изученности качества воды в реке Усердец, практически нигде нет.

Актуальность моей работы заключается в том, что некоторые участки реки Усердец Красногвардейского района относится к водоохраной зоне (от с. Солдатка до с. Бабкино Утянского с/п, от с. Уточка до х. Ураково этого же поселения), а участки реки, которые исследуем мы вот уже второй год, не относятся к ООПТ, поэтому мы решили изучить водоемы самостоятельно. Но есть и еще одна причина исследования воды в реке. Не далеко от нее находятся населенные пункты, села, которые расположены вблизи реки. Жители этих сел ведут выпас скота на берегах реки, огороды находятся очень близко к водоему, а так же сельскохозяйственные угодья. Все это может наносить существенный вред водоему, поэтому оценка экологического состояния реки, проведенная методом биоиндикации, поможет дать наиболее точную оценку качества воды в реке.

Место и сроки проведения исследования. Местом проведения исследования было выбрано три створа на реке Усердец: створ 1 - в районе села Малоалексеевка Красногвардейского района, створ 2 – в районе хутора Ездоцкий, створ 3 – между селами Казацкое и Стрелецкое.

Исследование проводилось в июне 2018 года.

Методика исследования реки

Материалом для работы послужили некоторые результаты комплексного исследования реки Усердец, которое проводилось летом 2017 года. Тогда мы исследовали участок реки Усердец в районе села Казацкое.

Для определения классности качества поверхностных вод использовали метод биоиндикации, утвержденный Комитетом по водным ресурсам Министерства экологии и природных ресурсов 15.01.1993. [7]

Данный метод основан на контроле состояния водных сообществ, испытывающих негативное воздействие, он позволяет получить наиболее точную и объективную оценку последствий антропогенного воздействия.

В основе метода стоит система биоиндикации С.Г. Николаева, по которой определяются 6 классов качества поверхностных вод. Данный метод основан на учете индикаторных организмов.

Главная задача метода состоит в обнаружении индикаторных организмов или же в определении их отсутствия.

Работу по сбору водных беспозвоночных следует проводить на нескольких створах, которые должны располагаться выше по течению от бродов, переездов, мест водопоя скота и массового купания людей, за исключением тех случаев, когда стоит задача изучения последствий негативного воздействия на речные экосистемы именно этих факторов.

При обследовании каждого намеченного створа реки важно обратить внимание на состояние прилегающей к реке территории. Мы для обследования выбрали три створа.

На каждом створе, прежде чем приступить к обследованию реки необходимо заполнить протокол обследования реки. В нем указываем:

· расположение створа

· ширину водотока, скорость течения, глубину на середине реки

· описываем внешний вид водотока

· замеченные источники загрязнения

· состояния правого и левого берега

· грунт и т.д. Т.е. проводим визуальное обследование и описание участка реки (створа).

Приступаем к поиску индикаторных организмов (водных беспозвоночных). Для этого нам понадобится:

· специально изготовленный сачок с прикрепленной к нему отрезанной частью пластиковой бутылки, он заменит нам скребок

· так же мы использовали самодельную мотыльницу, позаимствованную у рыбаков

· белое пластиковое ведро для промыва собранных беспозвоночных

· стеклянные банки с закручивающимися крышками, пронумерованные для транспортировки собранных индикаторов на изучение и определение видов

· а так же пинцеты, ложки, лупа

· пластиковые бутылки для забора воды

На одном створе обычно проводится по несколько обловов макрозообентоса.

Самым благоприятным периодом для обследования реки является начало летней межени (по окончании паводка) и начало осени, когда вылет насекомых не начался или закончился, а их личинки достигли сравнительно крупных размеров. Мы проводили обследование в начале лета, 5 июня 2018 года.

Для сбора беспозвоночных сачком или мотыльницей водят по дну, слегка вдавливая в грунт, против течения. Все, что накопилось в сачке или мотыльнице выливаем в ведро с чистой водой и начинаем отлов индикаторных организмов любыми удобными способами: пинцетом, ложкой, можно даже руками.

Для сбора водных беспозвоночных нам пригодится стеклянная банка с закручивающейся крышкой, на которой делаем отметку с номером створа. Чем разнообразнее и больше будет поймано животных, тем правильнее будут окончательные результаты анализа.

Разбор проб и определение видов лучше всего производить в этот же день, пока собранные беспозвоночные не погибли.

Для этого, уже дома или в лаборатории образовательного учреждения отловленные животные с разных створов выливаются в белую кювету или в нашем случае это мисочка. Вода в мисочке должна быть из этой же реки, с которой взяты животные. Мы набирали воду с каждого створа и подписывали.

Дальше распределяем всех собранных животных по видам (внешне похожих) в чашки Петри, если же таких нет, как в нашем случае, можно использовать любые неглубокие крышечки и начинается определение видов с помощью атласа-определителя индикаторных таксонов. В работе по определению можно пользоваться лупой, либо микроскопом. Мы использовали ручную лупу.

С помощью Шкалы классности качества воды, заполняем таблицу расчётов для определения класса качества воды в каждом из створов.

Плоские пиявки

Червеобразные пиявки

Трубочник, в массе

Трубочник

Перловица

Беззубка

Шаровки

Горошинки

Затворки

Бокоплав

Водяной ослик

Речной рак

Водяной клоп - афелохирус

Ручейник Риакофила

Ручейники Нейреклипсис, Моланна, Брахицентрус

Ручейники Гидропсиха, Анаболия

Роющие личинки поденок

Плоские личинки поденок

Веснянки, кроме р.Немуры

Личинки стрекоз Красотка и Плосконожка

Личинки стрекоз Дедки

Вилохвостка

Личинки мошки

Личинки вислокрылки

Мотыль

Мотыль, в массе

Крыска

Средняя индивидуальная классовая значимость таксонов

Таблица 3. Таблица расчетов при определении класса качества вод

Классы качества воды	1	2	3	4	5
Индивидуальная классовая значимость таксонов	25	6	5	7	20
Створ " А":
- отметки обнаружения таксонов
- количество отметок в классе
-суммарная классовая значимость
Створ " Б":
- отметки обнаружения таксонов
- количество отметок в классе
-суммарная классовая значимость
Створ " В":
- отметки обнаружения таксонов
- количество отметок в классе
-суммарная классовая значимость

В итоге, большой проделанной работы, мы определили, что с 1 и 3 створа реки Усердец вода имеет 3 класс качества. Это вода удовлетворительной чистоты.

С экологических позиций, это нормальное, естественное, но теперь уже редкое для окультуренных ландшафтов, качество воды равнинных рек. Оно характерно для достаточно продуктивных водных экосистем b-мезотрофного уровня, с хорошо развитыми ассоциациями высшей водной растительности, фитопланктона (крупные водотоки и водоемы), сообществами зоопланктона и зообентоса.

Обладая максимальным видовым разнообразием гидробионтов, водотоки с качеством воды 3-го класса проявляют высший уровень самоочищающей способности. Их воды содержат органические вещества и биогены природного происхождения и после неглубокой очистки пригодны для питьевых целей и без ограничений могут использоваться для рекреации, орошения и рыбоводства.

А вот вода со 2 створа показала 4 класс качества, что означает загрязненные воды.

Воды со значительной антропогенной нагрузкой. Экосистемы с такими водами характеризуются избыточным развитием сообществ высшей водной растительности и фитопланктона, большой вероятностью вторичного загрязнения и незначительным видовым разнообразием донных сообществ.

Продлевая живучесть патогенных организмов во внешней среде, воды 4-го класса могут способствовать распространению инфекционных заболеваний человека и животных. Их практическое использование для рекреации и рыбоводства имеет ограничения по санитарно-гигиеническим нормам.

Выводы

По результатам проведенных исследований на трех участках реки Усердец, можно сделать следующие выводы:

1. изучила литературные и интернет источники по теме работы;

2. изучить правила сбора, обработки и определения материала по беспозвоночным реки;

3. изучила методику определения класса качества поверхностных вод в реке по Шкале классности качества воды;

4. исследовала реку Усердец и выбрала створы для определения класса качества поверхностных вод;

5. провела забор и проанализировала состав беспозвоночных из разных створов реки Усердец;

выяснила класс качества воды на трех участках реки Усердец методом биоиндикации.

Заключение

Проводить исследование створов реки, а так же определить индикаторных такосонов и по ним класс качества воды на участках реки Усердец мне помогала педагог – руководитель объединения «Комнатное цветоводство», а так же дядя (рыбак), который помог в выборе створов, в сборе водных беспозвоночных и в замерах реки, предоставив лодку. Оборудование, необходимое для исследования предоставила директор Станции юннатов Литвинова Наталья Николаевна.

В результате проведения исследования по определению класса качества поверхностных вод реки Усердец Красногвардейского района, я сделала следующее заключение:

· вода в реке Усердец на исследуемых створах удовлетворительной чистоты, однако, на участке в районе х. Ездоцкий загрязненная, и использование такой воды в хозяйственных нуждах стоит ограничить по санитарно-гигиеническим нормам.

Список использованной литературы

1. Города с уездами в бассейне рек Большой Усерд и Малый Усердец. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http: //fortuna3.comtv.ru

2. Геоинформационная база данных. [Электронный ресурс] / Все географические объекты с привязкой к спутниковой карте. Усердец. – Режим доступа: http: //geo.satmaps.info

3. Журнал «Биология в школе», № 28/ 2003 год, № 31/2003 год, статья В.В. Неронов. «Полевая практика по геоботанике» (с сайта http: //bio.1september.ru);

4. Завьялова О. Г. Иванов А. Ф., Несговорова Н. П. Полевой практикум по естествознанию. – Курган: ИПКРО, 1993 г.

5. Звягинцева А.В./ рук. Касаткина О.Н. Исследовательская работа «Комплексное исследование реки Усердец»., 2017. – 29 с., ил.

6. Козлов О. В. Козлова С. В. Методы исследования экосистем водоемов: учебное пособие по экологическому практикуму. – Курган: ИПКРО, 2000 г.

7. Методическое и информационное обеспечение Общественного мониторинга окружающей среды силами учащихся и педагогов образовательных организаций России. / Под ред. С.Г. Николаевна, к.б.н., руководителя проекта «Общественный мониторинг окружающей среды силами учащихся и педагогов образовательных организаций России». – ФГБОУ ДО ФДЭБЦ, Москва, 2018

8. Оперативная общественная оценка состояния рек: Методическое пособие. – Составители: С.В.Костарев, Г.В.Ситникова. – Омск: НП «Экологический комитет», 2005. – 28 с.

9. Петин А.Н. Малые водные объекты и их экологическое состояние: учеб.- метод. пособие / А.Н. Петин, Н.С Сердюкова, В.Н. Шевченко. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2005. – 240 с.: ил.

Приложение 1

Протокол створа 1