XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Биологическая оценка экологического состояния озера Хомутинка

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Черепанова Ю.К. 1

---

1МКОУ "Тальменская СОШ 6"

Долженко Т.А. 1

---

1МКОУ "Тальменская СОШ 6"

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Проблема: Отсутствие объективных данных об эколого- биологическом составе воды озера Хомутинка.

Цель: Определение степени загрязнения воды озера Хомутинка с помощью растений-биоиндикаторов и водных беспозвоночных организмов.

Задачи:

Оценить степень загрязнения воды озера Хомутинка, используя индекс Майера.

Определить видовой состав прибрежного фитоценоза.

Проанализировать экологическое состояние озера Хомутинка по микрозооценозу.

Сделать вывод о степени загрязнения озера Хомутинка.

Актуальность: Озеро Хомутинка испытывает потенциальную угрозу превращения в озеро-старицу, так как является излюбленным местом отдыха и любительского лова рыбы.

Объект исследования: Озеро Хомутинка.

Предмет исследования: Видовое и количественное разнообразие водных и околоводных растений и микрозооценоза.

Гипотеза: Степень чистоты воды озера Хомутинка находится в 1 классе качества и соответствует нормам качества воды.

Методы исследования:

Описание;

Микроскопия;

Анализ;

Биоиндикация;

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОЗЕРЕ И МЕТЕДОЛОГИЧЕСКОМ АППАРАТЕ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Описание озера Хомутинка

Озеро Хомутинка является гидрологическим памятником природы. Оно имеет форму полуовала по обеим сторонам которого расположены улицы и жилые дома.Расположено на южной окраине р. п. Тальменка вблизи русла р. Чумыш.  Площадь озера - 18 га. Озеро окружено березняком и кустарниковыми зарослями из черемухи и ивы белой. В воде и прибрежной зоне растут камыши, рогоз, ивы белые и др. На берегах обычны клевер гибридный и луговой, лопух войлочный, подорожник большой, одуванчик лекарственный и др.Озеро активно используется для любительского лова рыбы.
В водоемах на первом месте по численности частиковые рыбы – чебак, окунь, щука, налим, карась, язь, линь.

Экологические проблемы озер

Можно выделить следующие проблемы озер:

загрязнение;

уменьшение количества кислорода в воде;

выделение вредных веществ;

уменьшение популяций и заболевания животных и рыб водоемов;

разрушение берегов;

возникновение «мертвых зон» в воде.

Загрязнение озер происходит не только из-за стока вод, но и из-за загрязнения близлежащих ландшафтов. Еще ощутимый вред наносит загрязнение атмосферы. Во время выпадения осадков все загрязнители попадают в водоемы, ухудшая состояние экосистем. Также существует очередная экологическаяпроблема – насыщение водоемов биогенными элементами. Следует отметить, что у каждого озера существует свой ряд проблем.

Влияние антропогенного фактора на экологическое состояние озер

Многие озёра активно используются местными жителями для отдыха и водоснабжения. Озера любят за живописные берега, за возможность отдохнуть вблизи и главное – за воду, которая является одним из самых ценных природных ресурсов.

Озера являются средой обитания и источником пищи для множества рыб, водных животных. Но озерные экосистемы - хрупки. В озерах могут произойти необратимые изменения, приводящие к значительному снижению функций экосистем.

Под воздействием атмосферы, водосборных бассейнов и подземных вод, озера могут быть изменены с течением времени. Деятельность человека может способствовать к быстрейшим изменениям. При желании человек может контролировать воздействия на озеро или даже повернуть вспять вредные процессы. Качество воды должно контролироваться постоянно. Попадание удобрений в озеро должно быть ограничено, чтобы предотвратить чрезмерный рост водорослей.

Обитатели чистых и грязных вод. Индекс Майера

Это простая методика определения экологического состояния озер, так как никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида. Метод использует приуроченность различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности. Организмы-индикаторы отнесены к одному из трех разделов:

Нам нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в каждой пробе. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела - на 2, а из третьего - на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязненности водоема.Формула по значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема: более 22 баллов – водоем чистый и имеет 1 класс качества воды; 17-21 баллов – 2 класс качества (как и в первом случае, водоем будет охарактеризован как олигосапробный); 11-16 баллов – умеренная загрязненность, 3 класс качества (бета-мезосапробная зона). Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный). Простота и универсальность метода Майера дают возможность быстро оценить состояние исследуемого водоема. Точность метода не очень высока, но если проводить исследования качества воды регулярно в течение какого-то времени и сравнивать полученные результаты, можно определить, в какую сторону изменяется состояние водоема. Для первичной оценки качества воды такой метод подходит лучше всего.

Глава II . ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Сбор предметов исследования

Мы отправились на местное озеро Хомутинка для забора предметов исследования и изучения самого озера, чтобы подробно ответить на поставленные задачи.

Нами были собраны:

1. Пробы с поверхности воды;

2. Бентос;

3. Вода с прибрежной зоны;

4. Водные растения;

5. Прибрежные растения.

2.2. Биологическая оценка экологического состояния воды озера Хомутинка методом биоиндикации

Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных приурочены к водоемам с определенной степенью загрязненности. Побывав на озере, мы рассмотрели фитоценоз прибрежных зон, а с помощью лабораторного оборудования подробно изучили микрозооценоз озера Хомутинка.

Нами были найдены различные формы жизни в озере: одноклеточные водоросли, простые и сложные организмы , составлены таблицы с водной и прибрежной растительностью.

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

Шкала оценивания

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 баллов – водоем грязный, 4-7 класс качества.

Определяем индекс Майера по формуле:

3X+2Y+Z=S

X – обитатели чистых вод (всего 2шт)
Y – организмы средней чувствительности (всего 3шт)
Z – обитатели загрязненных водоёмов (всего 4шт)
Индекс Майера для озера Хомутинка составляет:
2*3+3*2+4*1= 16 баллов.

Вывод: Следовательно, вода в озере является умеренно загрязненной и имеет 3 класс качества

Фитоценоз озераХомутинка

Ряска Роголистник

Кубышка желтая Подорожник

2.3. Изучение прибрежного фитоценоза озера Хомутника

Фитоценоз – это закономерный комплекс (сообщество) различных видов растений, сложившийся под влиянием определенных условий существования, а также на основе биологических и экологических свойств видов. Автотрофный компонент фитоценозов обеспечивает органическими веществами и энергией. Гетеротрофный компонент, разлагая органические соединения, способствует пополнению питательных веществ. По определению В.Н. Сукачева, фитоценоз – это «совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории и характеризующихся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений, как друг с другом, так и с условиями среды».

Прибрежно- водный фитоценоз

Флористический состав прибрежно-водной растительности зависит от разных экологических условий водоемов:

- химического состава воды

- характеристики грунта, слагающего дно и берега

- наличия и скорости течения

- загрязнения водоемов органическими и токсическими веществами
Видовой состав растений, населяющий прибрежную зону водоемов и водную среду, достаточно разнообразен. По связи с водной средой и образу жизни выделяются три группы растений:

- настоящие водные растения, или гидрофиты (плавающие и погруженные);

- воздушно-водные растения (гелофиты); прибрежно-водные растения (гигрофиты).
Важное значение, определяющее состав фитоценозов, имеет происхождение водоема. Так, пойменные водоемы озерного типа, расположенные в сходных природных условиях и характеризующиеся близкими гидрологическими характеристиками, обладают близкой по составу флорой макрофитов.

Рогоз Ива белая

2.4. Изучение микрозооценоза и микрофитоценоза воды

в озере Хомутинка методом микроскопии

Микроскопия – это изучение объектов и элементов чрезвычайно малых размеров. Человеческий глаз имеет предел разрешения и детализации таких объектов, диктуемый его природными свойствами. Для преодоления этого биологического ограничения используются различные приборы-микроскопы. На сегодняшний день, одним из ведущих методов исследования микрообъектов в биологических науках является оптическая (она же световая) микроскопия. Световые микроскопы являются важнейшими инструментами при проведение некоторых биологических научных исследованиях.

Они незаменимы при изучении морфологических свойств микробиологических объектов, к которым относятся насекомые и их части, многие паразиты, клетки растений и животных, простейшие и бактерии. Возможность изучения топографии, морфологии, ультраструктуры позволило человеку значительно расширить свои знания о микроорганизмах.

Дафния Личинка комара Лакримария

Инфузория-Туфелька

Хлорелла

Водяной ослик

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Видовой состав населяющий прибрежную зону водоёмов и водную среду достаточно разнообразен. В связи с водной средой и образу жизни, выделяются настоящие водные растения или же гидрофиты, воздушно-водные растения, прибрежно-водные растения. В результате исследования взятых образцов с озера Хомутника и по значению полученной суммы мы сделали вывод: Индекс Майера для озера Хомутника составляет 16 баллов.

Проанализировав экологическое состояние с помощью микрозооценоза, установили, что озёро Хомутника умеренно-загрязнено.

Степень загрязнения озера имеет 3 класс качества и не соответствует нормам качества воды. В следствие чего, наша гипотеза опровергнута

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Атлас определитель Школы молодых ученых «Микроорганизмы пресных вод»

Назарова С.Н. Курс внеурочной деятельности «Школа молодых ученых» для обучающихся 8-11 классов : учебно-методическое пособие, г. Бийск, 2020.

Новиков В.С, Губанов И.А. Школьный атлас-определитель высших растений.

Сабитов В.А Основы научных исследований: учебное пособие. – М.,2002.

Шкляр М.Ф. Основы научных исследований: учебное пособие. – М.: «Дашков и К»,2008.