XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Экологическое состояние водоемов Каминского сельского поселения

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Жаркова Д.И. 1Тимофеева В.М. 1

---

1МКОУ Каминская СШ

Хасбулатова Е.В. 1

---

1МКОУ Каминская СШ

Работа в формате PDF

2.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение. Актуальность темы:

Без чистой воды немыслима жизнь человека, животных и растений. Все живое нуждается в воде для того, чтобы жить и развиваться.

Каждый день мы используем воду для питья, приготовления пищи , купаемся в ней и моем посуду. В сельской местности жители носят воду в дом из колодца, колонки или водоема. Вся эта вода попадает к человеку из природных источников: рек, озер, водохранилищ. Именно поэтому так важно, чтобы эта вода оставалась чистой, ведь в итоге она попадет к нам на стол или в ванну.

Несмотря на важность сохранения чистоты воды, с каждым годом промышленное производство все больше загрязняет природные водоемы. Этому есть много причин: нежелание руководства предприятий покупать дорогостоящее очистное оборудование, небрежное отношение работников предприятий к вопросу обезвреживания отходов или аварии, из-за которых тонны загрязненных токсических веществ попадают в реки, моря, почву и подземный водоносный слой. На чистоту воды влияют автомобили, которых становится все больше год от года. Выхлопные газы и бензин отравляют воздух, почву и водоемы. Вода загрязняется и от того, что люди сами выкидывают в нее мусор. Например, отдыхающие отставляют на берегу или бросают в воду бутылки, банки из-под пива, упаковки от продуктов.

От сильного загрязнения воды страдает все живое: растения увядают и перестают расти. Животные заболевают от грязной воды и гибнут от отравления.

Вот почему так важно следить за экологическим состоянием воды.

Цель и задачи работы:

Цель данной работы- исследование живых организмов в различных водоемах в окрестностях села Каминский Родниковского района Ивановской области на предмет экологической безопасности.

Задачи работы:

Взять пробы воды в различных водоемах Каминского сельского поселения, окрестных селах;

Исследовать образцы воды из различных водоемов окрестностей села Каминский;

Определить, какого рода организмы (растения и животные) обитают во взятых образцах;

Найти материал о том, могут ли найденные организмы нанести вред экологическому состоянию водоемов и человеку;

Сделать выводы об экологической безопасности воды в данных водоемах.

Методы: В ходе работы применялись такие методы, как наблюдение, в том числе с использованием микроскопа, сравнение.

Описание работы:

В октябре 2022 года ребята 7 класса принесли на исследование пробы воды из различных водоемов села Каминский, села Острецово и села Никульское.

Воду они принесли в чистых сосудах с этикетками, на которых было указано место сбора воды. Затем все пробы были рассмотрены и изучены нами при помощи микроскопа. Для более детального исследования мы делали фотографии. Для проведения работы нами использовался световой микроскоп Микромед С- 12 с увеличением: х 60, х150, х300, а так же Цифровой микроскоп Mikroskope QX 7 с увеличением : х10, х60, х200. В ходе работы мы так же пользовались своими мобильными телефонами для фотографирования того, что мы видели в объектив микроскопа, предметными стеклами и пипеткой. И конечно ПК для обработки снимков и создания презентации. Мы не смогли для фотографирования использовать цифровой микроскоп, так как эти фотографии получались очень низкого качества, да и увеличение оказалось недостаточным.

Результаты наблюдений:

В ходе работы нами были обнаружены различные живые организмы.

В школьном пруду, который находится рядом с нашей школой в селе Каминский по улице Школьная мы нашли нитчатые зеленые водоросли, которые представляли из себя «зеленое облачко». Под микроскопом хорошо было видно, что облачко состоит из тонких зеленых нитей.

Найденные образцы мы сравнили с описанием, имеющимся в научных статьях, чтобы определить систематическую принадлежность найденных живых организмов.

Нитчатые водоросли или нитчатка — это собирательное название для водорослей, состоящих из тонких длинных хрупких нитей зелёного цвета, мягких и рыхлых на ощупь. В пресных водоемах нашей местности наиболее распространены виды из родов Ризоклониум , Спирогира, Эдогониум.

Так же в школьном пруду были найдены представители ракообразных: веслоногий рачок циклоп и ветвистоусый рачок дафния.

Циклопы относятся к семейству веслоногих рачков. Входя в класс ракообразные, циклоп имеет уникальное строение тела, существенно отличающее его от остальных представителей.

Дафния (лат. Daphnia) —  является планктоном, представителем мелких ракообразных. Это небольшой рачок, который обитает в пресной воде практически на всей планете. Имеет миниатюрный размер. Дафния достигает длины от 2 до 5 мм. Тело имеет овальную форму, покрыто хитиновым каркасом, который защищает внутренности. На голове есть антенны, которые служат в качестве органов обоняния. С их помощью ракообразное может отталкиваться, плавать, совершать скачки в воде. Поэтому дафний называют водяными блохами.

В пруду села Никульское были обнаружены органические остатки- кусочки высших растений, а так же нитчатые и одноклеточные водоросли.

В пруду села Каминский (микрорайон Лентяиха) обнаружены веслоногие рачки циклопы, а так же мертвые насекомые. Кроме того в образцах было много нитчатых водорослей.

В пруду по улице Зеленая села Каминский были обнаружены из живых организмов только нитчатые водоросли в очень малом количестве и диатомовые водоросли.

В пруду села Острецово в большом количестве найдены нитчатые водоросли (спирогира).

В колодце села Каминский по улице Фрунзе вода содержала лишь немного диатомовых водорослей.

В пробе воды из реки Тезы живых организмов почти не было, лишь остатки высших растений. Вода имела неестественно красный оттенок.

Результаты наблюдений приведены в таблице:

Анализ полученных данных:

Практически во всех водоемах Каминского сельского поселения были найдены типичные живые организмы. В стоячих водоемах с относительно теплой водой и обилием света – прудах живут в основном нитчатые и одноклеточные водоросли и мелкие ракообразные дафнии и циклопы. В колодцах с низкой температурой воды и при недостаточном количестве света живут в основном диатомовые водоросли. Река Теза с проточной водой и обилием света должна была вместить в себя много разных организмов, но пробы воды показывают их почти полное отсутствие. Неестественный цвет воды указывает на присутствие в ней посторонних химических веществ.

Значение найденных организмов.

Для того, чтобы сделать выводы об экологической безопасности, важно знать, какое значение имеют найденные организмы в природе и для человека. Эти знания были получены из информационных источников сети Интернет.

Живые организмы – показатели состояния воды.

Водорослишироко распространены и обнаружены на всех континентах и областях Земного шара. Водоросли живут в основном в водной среде - в лужах, ручьях, реках, озерах, морях и океанах, но встречаются они в почве и на ее поверхности, на скалах, на стволах деревьев, внутри известнякового субстрата, в воздухе, в горячих источниках, а так же во льдах.

Часть видов водорослей являются показателями качества воды. Некоторые виды водорослей могут существовать только в очень чистой воде (например, водоросль из отдела Золотистых – Hydrurus foetidus), другие виды могут существовать и в чистой, и в достаточно загрязненной воде (водоросль из отдела Диатомовых - Synedra ulna), а другие способны выдержать даже весьма значительную степень загрязнения (водоросль из отдела Зеленых - Gonium pectorale). Таким образом, зная, какие водоросли обитают в водоеме, даже не делая химического анализа воды можно сказать: чистый это водоем или загрязненный.

Роды нитчатых зеленых водорослей можно определить по хроматофору (аналог хлоропластов в клетках растений). Например, Спирогира имеет хроматофоры в виде спирально закрученных тонких зеленых лент. Чаще всего эти водоросли в массе развиваются в виде больших скоплений зеленых нитей в небольших стоячих водоемах, заводях рек. Это то, что в народе называют «тина».

Виды Spirogyra чаще всего являются показателями слабо загрязненных вод.

Диатомовые водоросли при массовом развитии образуют тонкие бурые нити, обрастающие камни, ветки и другие, погруженные в воду предметы, преимущественно в текучих водах: реках и ручьях. Предпочитает холодные воды, часто встречается в родниках.

Диатомовые водоросли -показатель чистых и очень чистых вод.

Дафния - это преимущественно небольшие ракообразные, обитающие во всех водоёмах нашей планеты. Дафния широко используется в научных исследованиях. В биоиндикации загрязненности воды, так как рачок очень чувствителен даже к небольшому содержанию некоторых минеральных солей. Например, добавление солей меди в концентрации 0,01 мг/л вызывает замедление движений рачков, они либо опускаются на дно, либо замирают у поверхностной плёнки воды. Дафния является показателем чистых и слабозагрязненных вод.

Циклопы– это пресноводные планктонные ракообразные, которые обитают почти в каждом водоеме. Они служат пищей для многих видов рыб, личинок, мальков. Но они также поедают множество различных микроорганизмов. Благодаря пищевой деятельности циклопов осветляется природная вода и улучшается ее качество. Некоторые виды циклопов также хорошо переносят неблагоприятный газовый режим. Многие циклопы превосходно существуют в воде с кислой реакцией, при высоком содержании гуминовых веществ и крайней бедности солей, например в водоемах, связанных с верховыми (сфагновыми) болотами.

Циклопы – показатели чистой и слабозагрязненной воды.

Роль живых организмов в состоянии водоемов и влияние на здоровье человека.

Водоросли играют огромную, как положительную, так и отрицательную, роль в природе и жизни человека. Так, в водоемах как создатели органического вещества, эти низшие растения являются первым звеном пищевых цепей. Водоросли являются калорийной пищей для водных животных - червей, ручейников и моллюсков. Некоторые пресноводные водоросли являются съедобными и для людей. Во многих странах мира для пищевых и косметических целей культивируются водоросли хлорелла и спирулина. В водной среде водоросли продуцируют свободный кислород и играют значительную роль в общем балансе кислорода на Земле.

Иногда водоросли играют и отрицательную роль в природе. Обычно самая негативная роль водорослей состоит в том, что они наносят вред эстетике водоема. Зеленый пруд, покрытый водорослями, не радует глаз. Когда водоросли покрывают поверхность пруда, его вид не вызывает удовольствия. Водоросли создают проблему для здорового состояния пруда, когда их слишком много и при их цветении. Цветение воды – это процесс очень быстрого роста и распространения водорослей при благоприятных условиях. Обычно цветение воды приходится на самую жаркую, солнечную часть лета. При цветении водорослей, вода в пруду может покрыться ими очень быстро. Но главная проблема при цветении водорослей состоит в том, что в процессе и после цветения они погибают. Гибель водорослей при цветении может быть вызвана облачной погодой (недостатком солнечного света), приходом фронта холодного воздуха, сильного ветра, и т.д.При гибели водорослей в пруду появляется большое количество органических веществ, которые оседают на дно пруда, где разлагаются микроорганизмами. С увеличенными нагрузками органических веществ в пруду происходит интенсификация процесса разложения, при этом увеличивается потребление кислорода и выделение углекислого газа.

Это создает две проблемы. Первая - дефицит кислорода. Когда кислород в пруду расходуется на разложение погибших водорослей, его не хватает рыбам и другим водным обитателям. Гибель водорослей может оказаться настолько масштабной, что большая часть растворенного в воде кислорода будет израсходована в процессе разложения, и рыбы и другие водные обитатели могут умереть. Природа устроена так, что чем больше организм, тем больше кислорода он потребляет. Поэтому большие рыбы, которые живут в пруду в течение нескольких лет, могут умереть первыми, если концентрация кислорода в воде значительно сократится.

Вторая проблема, связанная с масштабной гибелью водорослей и повышенным количеством органических веществ – появление новых биогенных (питательных) веществ. Когда водоросли гибнут и разлагаются, углекислый газ и биогенные (питательные) вещества оказываются доступными для следующего поколения растений. Углекислый газ и питательные вещества снова и снова запускают цикл роста водорослей.

Диатомовые водоросли играют важную роль в природе как создатели органического вещества в водоёмах, они являются источником пищи для водных животных. Панцири их накапливались миллионы лет и образовали горную породу — диатомит, которая используется для звуковой и тепловой изоляции, для полировки, а также для фильтрования и выделения веществ. Многие диатомовые водоросли используют в качестве индикаторов чистоты водоёмов. Однако массовое размножение некоторых видов диатомей может служить причиной гибели рыб, а также затруднять её лов.

Род дафний включает около 50 видов, Это организмы, относящиеся к группе фильтратов и живущие преимущественно в толще воды. Обитают в стоячих и слабопроточных водоемах, на территории России распространены повсеместно. Они играют большую роль в процессах самоочищения водоемов от взвешенных в воде веществ, при этом на них могут оказывать значительное действие растворимые, мелкодисперсные взвешенные компоненты сточных вод.

Несмотря на то что дафния носит название блоха водяная, отношения к укусам она не имеет никакого. Тем не менее, вред человеку причинить может. Все заключается в высокой степени аллергенности. Это связывают с тем, что в период буйного цветения растений, пыльца попадает в воду, в которой находятся дафнии, а те, в свою очередь, профильтровывая ее, могут захватывать те самые частицы пыльцы. Затем, эта пыльца остается и может вызвать сильную аллергическую реакцию в организме человека, которую часто ошибочно принимают за укус водяной блохи. Но это, скорее, актуально для владельцев аквариумов, которые используют дафний для кормления аквариумных рыб.

Значение циклопов в жизни наших внутренних водоемов очень велико. С одной стороны, они служат пищей многим рыбам и их молоди, но с другой стороны, выступают в качестве конкурентов тех же самых рыб, поедая множество мелких животных, как планктонных, так и донных. Не следует забывать и о том, что циклопы способствуют заражению человека некоторыми паразитическими червями, в первую очередь широким лентецом (Diphyllobothrium latum) и риштой (Dracuncuhis medinensis). Циклопы заглатывают плавающих в воде личинок этих червей. Кора-цидий широкого лентеца, попав в циклопа, сбрасывает свой мерцательный покров, проникает из кишечника в полость тела рачка и превращается там в стадию ироцеркоида. Если такой циклоп будет проглочен рыбой, процеркоид перейдет в стадию плевроцеркоида, а затем, при поедании рыбы человеком, кошкой и другими млекопитающими, из плевроцеркоида возникнет взрослый червь, часто вызывающий тяжелое малокровие. Личинки ришты, проглоченные циклопами, также проникают в полость их тела и остаются там в течение 1-1,5 месяцев. При питье сырой воды человек проглатывает циклопов и заражается риштой.

Кратко информация изложена в таблице:

Нитчатые водоросли, дафнии и циклопы являются показателями чистой и слабо-загрязненной воды, а диатомовые водоросли – показатель очень чистой воды. Водоросли представляют опасность для водоема только в случае так называемого цветения воды, то есть массового размножения. Дафнии и циклопы приносят только пользу, являясь незаменимым звеном в пищевых цепях водных экосистем и биологическими фильтратами. Для человека водоросли представляют опасность в случае, если человек купается или пьет непрокипяченную воду. В этом случае возможна аллергия. Такую же гипотетическую опасность представляют и дафнии. Циклопы при заглатывании с водой могут заразить человека яйцами глист.

Выводы:

Все образцы воды различных водоемов содержат живые организмы или их остатки.

Наиболее богаты живыми организмами пруды. Меньше живых организмов в колодцах.

Вода реки Теза содержит очень мало живых организмов из-за загрязнения(вода имеет примеси посторонних химических веществ красного цвета)

Самыми распространенными живыми организмами водоемов в окрестностях села Каминский являются нитчатые водоросли и мелкие ракообразные – дафнии и циклопы.

Живые организмы, обнаруженные в прудах и колодцах с. Каминский свидетельствуют о том, что вода в этих водоемах экологической опасности не представляет.

Но воду прудов не рекомендуется пить и купаться в ней тоже не следует.

Вызывает тревогу экологическое состояние реки Теза, так как вода в ней загрязнена и живые организмы погибают. Воду этой реки нельзя использовать, в ней нельзя купаться.

Дополнение. Было выяснено, что в настоящее время на берегах реки Тезы выше по течению села Каминский находится только одно действующее предприятие – ООО Интекс в городе Родники. Периодически, это предприятие спускает воду с красителями для тканей в реку, очистные сооружения не работают. Это и вызывает гибель водорослей и других водных обитателей, нарушает экосистему реки.

Информационные ресурсы:

Физика в мире животных: диатомовые водоросли и их «архитектура» / Хабр (habr.com)

Диатомовые водоросли — Википедия (wikipedia.org)

Нитчатые водоросли или Нитчатка, причины появления и способы борьбы (aqvium.ru)

Спирогира — Википедия (wikipedia.org)

Зеленые водоросли: спирогира - «прудовая вата» | Природа дикая и не очень | Дзен (dzen.ru)

Дафния — фото и описание, развитие и популяция (ecoportal.info)

ВЕРНИТЕСЬ