IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЗАМОР РЫБЫ В РЕЧКЕ ШМИДТОВКА
Григорьева А.А., Зяблицкая В.К., Умрихина П.М., Васильев И.А.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

В России более двух миллионов малых рек. На их берегах проживает значительная часть населения нашей страны. Но в последнее время из-за хозяйственной деятельности людей экологическое состояние этих рек оценивается как катастрофическое.

Речка Шмидтовка протекает на окраине села Вольно-Надеждинское. По словам старожилов, 50 лет назад в ней в большом количестве водилась рыба – гольяны, пескари, даже миноги. Заходили на нерест красноперка и лососевые рыбы. Очень много было раков. Попадались даже крабы. А ведь они могут жить только в чистой воде! Потом все изменилось. Люди стали сливать в речку сточные воды, с полей стекали удобрения и ядохимикаты. Видовой состав обитателей Шмидтовки сократился. В основном остались рыбы, наиболее устойчивые к загрязнению. Это вьюны и гольяны. Но даже эти рыбы не смогли выдержать действия ядовитых веществ, которые попали в речку в начале осени. 8 сентября мы обнаружили замор - большое количество погибшей рыбы в русле Шмидтовки. Дно реки и ее берега были усыпаны мертвыми рыбами на протяжении около одного километра (дальше вниз по течению мы не ходили). Немногочисленные живые рыбки вяло шевелили плавниками и все равно умирали. Мы решили выяснить, что же случилось с нашей речкой?

Цель работы - изучить замор рыбы, который произошел на реке Шмидтовка, и привлечь жителей села Вольно-Надеждинское к решению этой экологической проблемы.

Задачи:

1. Установить причины гибели рыб в реке Шмидтовка.

2. Определить видовую принадлежность погибших рыб.

3. Подготовить новый экспонат для школьного музея.

4. Привлечь внимание жителей села к местной экологической катастрофе.

Сроки проведения исследования: сентябрь - ноябрь 2017 г.

Авторы выражают благодарность сотрудникам Национального научного центра морской биологии (ННЦМБ) ДВО РАН к.б.н. А.А. Бегуну и к.б.н. И.В. Епур за предоставление консультаций при написании работы.

1. Физико-географическая характеристика района исследования

Шмидтовка - это одна из малых рек Надеждинского района. Ее истоки и верхнее течение находятся на территории памятника природы «Тигровая падь». В среднем своем течении Шмидтовка пересекает окраину села Вольно-Надеждинское, а впадает она в Амурский залив (рис. 1).

Рис. 1. Река Шмидтовка на карте Надеждинского района: 1- исток реки; 2 – район исследования; 3 – устье реки.

Русло реки извилистое, неглубокое и неширокое (всего несколько метров). Лишь в нескольких километрах от своего впадения в Амурский залив Шмидтовка становится более широкой и полноводной и течет практически по прямой линии. Во время весенних паводков и летних тайфунов уровень воды в речке сильно поднимается (более чем на 1 м), а ее пойма затапливается. В верхнем и среднем течении берега Шмидтовки обильно покрыты деревьями (в основном, ольха и ива) и кустарниками. Берега ее устья низкие, пологие и поросли кустарником и травой. В районе устья речки находится множество низких островков. Река была названа в честь ботаника Фёдора Богдановича Шмидта (1832 — 1908). На ее берегах этот ученый открыл два вида берёзы, включая краснокнижную берёзу Шмидта. На побережье Амурского залива в устье Шмидтовки гнездятся многочисленные птицы, в том числе и занесенные в Красную книгу (пегий лунь, шилоклювка и др.) [2]. Также в этом районе встречаются многие, в том числе и краснокнижные, птицы на пролете во время сезонных миграций (дрофа, лопатень и др.).

Описание места исследования

Массовая гибель рыб была обнаружена нами на участке, расположенном в среднем течении реки на окраине села Вольно-Надеждинское (рис. 2).

Рис. 2. Район исследования: 1 – место сброса загрязняющих веществ; 2 – место максимального скопления погибших рыб; 3-5 – места находок отдельных скоплений рыб

Мы изучили русло Шмидтовки на участке длиной около 500 м - от железнодорожной насыпи до моста через речку в районе улицы Луговая (рис. 1 Приложения). Берега на этом участке низкие, обильно поросшие деревьями и кустарниками. Из-за отсутствия дождей в этот период речка была очень мелкой и шириной не более 4 м. На берегах было очень много мусора: стеклянные бутылки, покрышки от колес, бумага, пакеты и т. п.

2. Материал и методы исследования

В работе мы изучали рыб, погибших при заморе (рис. 3, 4). Мы измерили их длину и сфотографировали. Для определения видовой принадлежности рыб мы использовали научную литературу и проводили поиск в Интернете. Кроме того, нами были получены консультации специалистов ННЦМБ ДВО РАН. Для хранения рыб мы использовали 4 % раствор формалина.

Рис. 3. Объекты нашего исследования

Рис. 4. Участницы проекта Умрихина Полина, Зяблицкая Виктория и Григорьева Алина с объектами исследования

3. Результаты исследования

3.1. Причины замора рыбы в речке Шмидтовке

Замор рыбы - разновидность экологического бедствия, массовая гибель рыбы от удушья в результате кислородного голодания, вызванного недостатком или полным отсутствием растворённого в воде кислорода или появления в воде ядовитых веществ [5]. Недостаток кислорода в воде зимой появляется в результате промерзания водоемов, а летом – в мелких водоемах, в которых отсутствует течение [1]. Так что в нашем случае причиной гибели рыб может быть только химическое загрязнение. Мы нашли источник этого загрязнения. С другой стороны железнодорожной насыпи, на расстоянии 5-7 м в Шмидтовку стекает маленький, но очень грязный ручеек (рис. 5). Это сточные воды с отчетливо выраженным на момент исследования «химическим» запахом. И вытекают они из близлежащего микрорайона постоянно, потому что на стенах бетонного русла реки мы увидели большое количество отвратительных серых хлопьев.

Рис. 5. Поступление сточных вод в речку Шмидтовка

Скорее всего, в нашем случае произошел так называемый «залповый сброс» ядовитых веществ высокой концентрации. Во время сброса этих веществ речка была обмелевшей, потому что очень долго не было дождей. Это способствовало массовой гибели рыб. Если бы это случилось во время паводка, то масштабы экологической катастрофы были бы значительно меньше. Возможно, большая часть обитателей речки смогла бы выжить. Мы заметили, что количество погибшей рыбы зависело от расположения участка реки – чем ближе к месту сброса ядовитых веществ, тем катастрофичнее последствия. Больше всего погибших рыб было в районе так называемой «водокачки» - прямо возле железнодорожной насыпи, менее чем в 20 м от источника загрязнения. Здесь не было ни одной живой рыбки. Ниже по течению некоторые из рыб еще вяло шевелили плавниками, но потом все равно переворачивались вверх брюшком и погибали.

3.2. Видовой состав погибших рыб

Мы внимательно рассмотрели погибших рыб. В основном это вьюны и гольяны. Также изредка встречались пескари. Попалась и одна необычная и очень красивая рыбка. Местные рыбаки сказали нам, что это пеструшка. Ученые из ННЦМБ ДВО РАН помогли нам определить видовой состав погибших рыб (рис. 6).

Рис. 6. Видовой состав погибших рыб. Слева направо: молодь симы; гольян Лаговского; вьюн амурский; пескарь Солдатова; гольян озерный.

Основная часть погибших рыб – это гольяны Лаговского и амурские вьюны. Это самые обычные представители приморских рек. К тому же они и самые устойчивые к загрязнению [1]. Ведь бытовые отходы сливаются в Шмидтовку в течение многих лет. Гольян озерный предпочитает стоячие водоемы и в нашей речке этот вид встречается редко. Пескарь Солдатова - обычный, но более редкий вид. Мы выяснили, что пеструшка - это молодь ценной лососевой рыбы симы. По данным ученых, в прежние времена сима постоянно заходила на нерест в нашу речку. Оказалось, что сима заходит на нерест в Шмидтовку и сейчас! Так как после сброса ядовитых веществ погибли практически все рыбы, обитавшие на изученном нами участке, по полученным данным можно судить о видовом составе и количественном соотношении видов рыб речки Шмидтовка. Мы составили таблицу встречаемости изученных рыб в речке Шмидтовка (табл. 1).

Таблица 1. Встречаемость изученных рыб в речке Шмидтовка

Название вида

Размер

Встречаемость

1

Гольян озерный

до 10 см

редкий вид

2

Гольян Лаговского

до 24 см

массовый вид

3

Пескарь Солдатова

до 12

обычный вид

4

Вьюн амурский

до 25 см

массовый вид

5

Молодь симы (пеструшка)

5-18 см (взрослые особи 50-60 см)

очень редкий вид

Описание изученных рыб

Гольян Лаговского

Основная масса изученных гольянов этого вида имела размер 7-20 см (рис. 7). Но один из них был очень крупный и достигал 25 см (рис. 8).

Рис. 7. Массовая гибель гольянов Лаговского

Рис. 8. Крупный гольян Лаговского

Описание вида

Систематическое положение:

Класс - Костные рыбы OSTEICHTHYES

Отряд – Карпообразные Cypriniformes

Семейство – Карповые Cyprinidae

Род - Phoxinus

Вид - Гольян Лаговского, амурский гольян (Phoxinus lagowskii)

Тело умеренно удлиненное, слегка сжатое с боков. На теле характерным является наличие продольной темной и светлой полос или редко разбросанных по телу мелких темных пятен. Плавники бесцветные. Боковая линия полная. Рот большой, полунижний, длина верхнечелюстной кости обычно больше ширины лба (рис. 9).

 
 
 

Рис. 9. Гольян Лаговского

По своим размерам крупнее других гольянов. Достигает длины 24 см. Одна из наиболее массовых пресноводных рыб быстротекучих холодных рек полугорного типа. [3]. Обитает в местах с замедленным течением и каменистым дном, а также среди заиленной и покрытой растительностью гальки. Гольян Лаговского становится половозрелым при длине 6-7 см. Нерест с мая по июль. Питается бентосом, воздушными насекомыми, молодью и мальками других гольянов, мелкими раками. Сам он служит пищей многим хищным рыбам - тайменю, ленку, хариусу, щуке. Пресноводный вид. В Приморье встречается в бассейне р. Раздольной и реках восточного склона Сихотэ-Алиня. Широко распространён в бассейне Амура. Объект любительского лова.

Гольян озерный

Описание вида

 
 

Систематическое положение:

Класс - Костные рыбы OSTEICHTHYES

Отряд – Карпообразные Cypriniformes

Семейство – Карповые Cyprinidae

Род - Phoxinus

Вид - Гольян озерный (Phoxinus perenurus)

Рис. 10. Гольян озерный

Тело относительно высокое. Окраска спины зеленовато-серая, боков - золотистая с зеленым отливом и мелкими бурыми резко очерченными пятнышками. Рот небольшой, конечный, слегка приподнятый вверх (рис. 10). Мелкая рыба, длина которой не превышает 10 см [3]. Обитает в заиленных, непроточных зарастающих водоемах, часто переносит дефицит кислорода. Придерживается придонных слоев воды. Половозрелым становится на 2-м году жизни. Питается водорослями, детритом, личинками насекомых. В летний период он держится в прибрежной полосе среди водной растительности. Зиму эта рыба проводит, зарывшись в ил, подобно карасю. Пресноводный вид, обычный в реках и озерах Приморья. Встречается в бассейне Амура и рек Северного Ледовитого океана. Объект любительского лова. Промыслового интереса не представляет.

Пескарь Солдатова

Погибшие пескари были немногочисленны и достигали обычного для вида размера (рис. 11).

Рис. 11. Погибшие рыбы. Амурский вьюн и пескарь Солдатова

Описание вида

 

Систематическое положение:

Класс - Костные рыбы OSTEICHTHYES

Отряд – Карпообразные Cypriniformes

Семейство – Карповые Cyprinidae

Род – Gobio

Вид - Пескарь Солдатова (Gobio soldatovi)

Имеет относительно высокое тело и сравнительно короткое рыло. Спина серо-коричневая, бока светлые, на границе между ними широкая темная полоса, иногда распадающаяся на отдельные пятна. Спинной и хвостовой плавники с темными пятнами (рис. 12). Мелкая, стайная рыба длиной до 12 см. Предпочитает держаться в озерах и заливах со стоячей водой [3]. Начинает размножаться в 2-летнем возрасте при длине около 5 см. Нерест в июне-июле. Питается главным образом личинками хирономид.

Рис. 12. Пескарь Солдатова

Пресноводный вид. В Приморье встречается в оз. Ханка, р. Уссури. Обычен в бассейне рек Амура, Хуанхэ, Лены. Обитает на Сахалине. Непромысловый вид. Может представлять некоторый интерес для рыболовов-любителей.

Вьюн амурский

Основная масса амурских вьюнов была небольшого размера 5-10 (рис. 13), но некоторые были крупнее (рис. 14).

Рис. 13. Массовая гибель амурских вьюнов

Рис. 14. Амурские вьюны

Описание вида

Систематическое положение:

Класс - Костные рыбы OSTEICHTHYES

Отряд – Карпообразные Cypriniformes

Семейство – Вьюновые Cobitidae

Род - Misgurnus

Вид - Вьюн амурский(Misgurnusanguillicaudatus)

Тело удлиненное, сжатое с боков почти на всем протяжении, одинаковой высоты, покрытое мелкой, хорошо заметной чешуей. Окраска желтая или серо-желтая, по всему телу разбросаны мелкие темные пятнышки. Ясно выраженных полос нет. Вокруг рта 10 усиков, из них 4 на нижней челюсти (рис. 15). В коже многочисленные железистые клетки, выделяющие обильную слизь [3].

 
 

Рис. 15. Вьюн амурский

Может достигать длины 25 см. Обитает в болотистых заводях, глухих протоках, озерах, с илистым дном. К условиям жизни очень нетребовательны. Легко переносят недостаток кислорода (заглатывают воздух с поверхности) [2]. Когда водоемы пересыхают, вьюны переживают неблагоприятное время, зарывшись в ил. Размножается весной. Самка выметывает до 30-40 тыс. икринок. Взрослый вьюн наиболее активен вечером и ночью. Питается мелкими донными животными. Пресноводный вид. В Приморье встречается в реках Уссури, Туманной, в бассейне оз. Ханка. Общий ареал охватывает водоемы Восточной Азии от бассейна Амура и Приморья до Таиланда и Кампучии. Объект любительского лова. В Японии и Китае разводят в прудах и используют в пищу.

Сима

Нам попался только один экземпляр пеструшки длиной 13 см (рис. 16).

Рис. 16. Погибшая пеструшка (молодь симы)

Скорее всего, два года назад взрослая сима отметала икру в нашей речке, а в этом году пеструшка должна была уплыть в море, но не успела.

Описание вида

Систематическое положение:

Класс - Костные рыбы OSTEICHTHYES

Отряд – Лососеобразные Salmoniformes

Семейство – Лососевые Salmonidae

Род - Oncorhynchus

Вид - Сима Oncorhynchus masou

Cима - один из самых красивых представителей тихоокеанских лососей, особенно в брачном наряде. Тело стройное, умеренно высокое с мелкими черными округлыми пятнышками на спине (рис. 17).

Рис. 17. Сима

 
 

Поперечные полосы по бокам тела наиболее отчетливо заметные у молодых и созревающих особей. От других дальневосточных лососей сима внешне отличается более вырезанным анальным плавником [4]. Обычно длина симы составляет 50-60 см, а масса 2,5-3,5 кг. Жизненный цикл, как и у других тихоокеанских лососей, подразделяется на морской и пресноводный периоды. В море сима питается ракообразными, реже молодью рыб. По достижении половой зрелости на 3-5-м годах жизни заходит в реки для нереста. Плодовитость - до 3,0-3,3 тыс. и более икринок. После нереста сима погибает. Молодь, живущая в реках, известна под названием «пеструшка». В море молодь симы скатывается на втором, а иногда и на третьем году жизни при длине тела от 6 до 18 см. Проходной вид. В водах Приморья встречается повсеместно. Самый южный и наиболее тепловодный представитель тихоокеанских лососей, распространенный преимущественно в бассейне Японского моря. Заходит в реки Корейского полуострова, Приморья, Японии, Сахалина. Ценный промысловый вид.

Изученных рыб пяти видов мы оформили как новый экспонат для школьного морского музея. Рыб поместили в банку с 4 % раствором формалина и снабдили экспонат этикеткой с русскими и латинскими названиями видов (рис. 18).

Рис. 18. Новый музейный экспонат – рыбы реки Шмидтовка.

3.3. Пути решения проблемы

Рыбы – не единственные обитатели Шмидтовки. Они просто наиболее заметные. Во всех речках много мелких беспозвоночных животных – червей, мелких ракообразных, личинок насекомых и т. д. И они, конечно, тоже пострадали. Кроме того, отравленными речными обитателями питаются птицы, в том числе и краснокнижные. Они также болеют и погибают. Загрязненная вода попадает из речки в Амурский залив. Вредные химические вещества накапливаются в тканях морских обитателей и, в конце концов, попадают к людям на стол. Очевидно, что загрязнение окружающей среды касается каждого. Мы хотели сообщить об этой экологической катастрофе в организацию, которая отвечает за охрану природы. Но, оказывается, в нашем районе такой организации в настоящее время нет. Поэтому искать нарушителей и привлекать их к ответственности за безответственные и преступные действия просто некому. Вот поэтому у нас можно безнаказанно выбрасывать мусор и выливать ядовитые вещества, загрязняя этим природу.

Мы решили сами привлечь внимание жителей нашего села к этой проблеме. Ведь если люди узнают, к каким последствиям приводят их безответственные действия, то, может быть, они будут бережнее относиться к природе. Мы написали заметку «Замор рыбы в речке Шмидтовка», которая была опубликована в районной газете «Трудовая слава» (№ 40 от 7 октября 2017 г., см. рис. 2 Приложения). Подготовили специальный выпуск информационного бюллетеня «Амурский залив», посвященный этой экологической проблеме (рис. 3 Приложения). Мы распространили его среди учащихся нашей школы и жителей села. Также во время экскурсий в нашем школьном морском музее мы будем рассказывать посетителям о случившейся трагедии.

Выводы

  1. Причиной гибели рыбы в речке Шмидтовка явились неочищенные бытовые стоки.

  2. Определена видовая принадлежность погибших рыб: гольян Лаговского, гольян озерный, пескарь Солдатова, вьюн амурский, сима.

  3. Подготовлен новый экспонат для школьного музея – пять видов рыб, зафиксированных в формалине.

  4. Для привлечения внимания жителей села к этой проблеме мы написали заметку в газету, подготовили и распространили информационный бюллетень.

Заключение

Мы знаем, что есть люди, которые равнодушны к природе и экологическим проблемам. Но хотя бы о себе-то они должны беспокоиться. Ученые выяснили, что в 2015 году болезни, вызванные загрязнением окружающей среды, унесли жизни около девяти миллионов человек. Это в три раза больше, чем количество погибших от СПИДа, туберкулеза и малярии вместе взятых. Загрязнение окружающей среды убивает в 15 раз больше людей, чем войны. У природы свои законы. Один из них – круговорот веществ. И все ядовитые вещества, которыми мы загрязняем окружающую среду, обязательно к нам возвращаются, прямо в тарелку, на обеденный стол. Именно поэтому нужно относиться к природе бережно. Мы, дети, не хотим жить в мире, где текут отравленные реки с мертвой рыбой, и все вокруг завалено мусором.

Список использованной литературы

  1. Биологический энциклопедический словарь М.: Сов. энциклопедия, 1989. 864 с.

  2. Красная книга Приморского края: Животные. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных. Официальное издание. Владивосток: АВК «Апельсин», 2005. 448 с.

  3. Новиков Н.П. и др. Рыбы Приморья. Владивосток: «Дальпресс». 2002. 552 с.

  4. Соколовский А.С. и др. Рыбы залива Петра Великого. Владивосток: «Дальнаука». 2011. 432 с.

  5. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. 406 с.

Веб-сайты:

https://ria.ru/science/20171021/1507290179.html

https://znanija.com/task/18550745

http://www.ngpedia.ru/id30757p1.html

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис. 1. Осмотр русла Шмидтовки после замора

Рис. 2. Копия нашей статьи в районной газете «Трудовая слава»

Рис. 3. Копия информационного бюллетеня «Амурский залив»