VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование качества воды в реке Пра

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Дрыкин Д.В. 1

---

1ОГБУДО "Детский эколого биологический центр"

Фокина Н.Н. 1

---

1ОГБУДО "Детский эколого-биологический центр"

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Способность рек к самоочищению имеет свои границы. Многие реки потеряли это свойство. Исходя из экологических критнриев природная вода должна быть чистой, пригодной для жизни водных сообществ, независимо от цели использования потребителем(1). Любое негативное воздействие на окружающую среду: загрязнение воздуха, почв, выпадение радиоактивных осадков, сброс вод и так далее, в силу замкнутости биотических процессов - неизбежно проявиться в виде изменения качества поверхностных вод, прежде всего, малых рек.

На малых реках проживает значительная часть населения, поэтому загрязнённая вода составляет угрозу здоровью людей. Медиками загрязнение подземных вод рассматривается как «бомба замедленного действия». Но в России контролю качества воды малых рек не уделяется должного внимания. (6)

В настоящее время существует два метода контроля состояния окружающей среды: инструментальный (физико-химические методы анализа) и биологический (методы биоиндикации). Физические и химические методы позволяют идентифицировать токсиканты, а также дают точную количественную информацию об их содержании.

Однако инструментальные методы имеют существенный недостаток – они не в состоянии дать оценку суммарного действия токсикантов, являющихся биологически активными веществами, на живой организм. (3)

В этом отношении бесспорным преимуществом обладают методы биоиндикации, с помощью которых представляется, возможно, оценивать влияние загрязняющий веществ на живые организмы в зависимости от дозы и времени их воздействия.

По определению Р. Шуберта, биоиндикаторами являются организмы или как патогенных, так и непатогенных факторов. Таким образом, биоиндикация оценивает патогенные факторы, но не непосредственно, а косвенно – через биологическое действие.(11)

В отечественной практике используется в основном первый метод. В мировой практике в основном метод - биоиндикации.

Из большого арсенала биологического анализа наиболее соответствует целям водного мониторинга – метод биоиндикации, которая основана на контроле состояния водных сообществ, постоянно испытывающих весь спектр негативных воздействий. (6)

Одним из методов биоиндикации является система биоиндикаций С.Г. Николаева, которая разрешает идентифицировать 6 классов качества воды в соответствие с загрязнения водоёма. В качестве индикаторных организмов рассматриваются макробеспозвоночные донные сообщества, имеющие длительные жизненные циклы, ведущих малоподвижный образ жизни.

Данным методом можно пользоваться при обследовании как малых рек (протяженностью до 101 – 121 км), так и « незначительных» (до 10 км) и очень малых (от 11 до 20 км). (2)

Кроме системы биоиндикации С.Г. Николаева для водотоков умеренного пояса, произвести оценку качества водной среды можно на основе определения величины биотического индекса, который рассчитывается по индивидуальным коэффициентам для каждой группы животных. Более высокий коэффициент характерен для чувствительных к загрязнению беспозвоночных (например, нимф веснянок и большинства поденок), тогда как для устойчивых к загрязнению животных (например, для кольчатых червей и личинок звонцов) величина коэффициента мала. (8)

При помощи этих двух методов мы оценивали качество воды в реке Пра.

Исследований по определению качества воды в реке Пра проводилась, в июле 2019г.

Целью данной работы стало: определить качество воды в реке Пра методами биоиндикации. При этом ставились задачи:

1. Найти информацию о данном водоёме

2. Изучить доступные методики.

3. Провести исследования, сделать выводы.

Район исследования

Длина Пры — 167 км, площадь водосборного бассейна — 5520 км²^[3], средний уклон — 0,141 м/км. Русло песчаное. На Пре расположен Спас-Клепики — районный центр Рязанской области. Подлинное происхождение названия реки Пра неизвестно, но есть две основныегипотезы по происхождению наименования реки^]. От народностей, населявшихбассейн рек Цна, Мокша, Пра, Ока. Племена:Мишари, Мордва, Мурова, булгары, татары, башкиры. Возможное название реки Пра относят к мордовскому «пра» или «пря» означает — «голова», «главный», «верхний». Также в татарском языке  данное слово означает — «темно» «мутно». До сих пор потомки  мишарей  говорят слово «пра», когда речь идёт о омутной, тёмной воде.

Методика сбора и обработка индикаторных организмов.

Выбранный нами участок реки, отвечали следующим требованиям:

На них не должно быть затонов, которые характеризуются особыми физико-химическими и биологическими режимами.

Намечаемый для обследования створ располагался выше по течению от бродов, переездов, мест водопоя скота.

Обследовались все биотопы речного ложа: отложения илов, песчаные, глинистые и в различной степени заиленные грунты; камни, погруженные в воду сучья и стволы.

При обследовании обращалось внимание на состояние прилегающей к реке территории.

Для проведения исследований нами были использованы:

Скребок и закидная драга.

Кювета или широкая емкость с плоским дном (Приложение №5)

Разбор собранного материала производился на месте. Для этого маленькие порции промытого грунта разбирали в кювете с небольшим слоем воды Из списка таксонов по методике С.Н. Николаева определяли класс качества вод следующем способом: в заранее подготовленной таблице №2 по каждому обнаруженному делали отметку в графах классов, согласно возможному диапазону существования этого таксона по таблице 1.

Если удалось отловить несколько особей одного таксона, в таблице дели только по одной отметке в каждом классе, а не по числу пойманных особей.

По окончании внесения отметок обнаружения таксонов, в каждом классе подсчитывали число отметок, который умножался на величину индивидуальной классовой значимости (нижняя строка табл.1) и получали суммарную индикаторную значимость таксонов в каждом классе. Принадлежность обследованного участка реки к определенному классу качества вод определяли по максимальной суммарной значимости в ряду с 1 по 5 классы.

При оценке качества воды на основе биотического индекса находили величины коэффициентов для каждой группы беспозвоночных, используя при этом таблицу №3. В этой таблице для каждого животного есть индивидуальный коэффициент. Если какое-либо животное не определено или не указано в таблице, его не принимали в расчет. Затем суммируют коэффициенты для всех животных, обнаруженных в воде, и получали индекс пробы. Индекс пробы делили на количество групп, обнаруженных в водной среде беспозвоночных, и получали среднюю величину индекса. Полученная величина называется биотическим индексом. Значение биотического индекса находится в интервале от 0 (безжизненный водоём) до 10 (горный ручей). Если это разбить по классам, то 1 класс – 8-10; 2 класс 6-8; 3 класс – 4-6; 4 класс – 2-4; 5 класс – 0-2; 6 класс - 0

Результаты исследований

В результате исследования воды реки Пра, нами были обнаружены следующие беспозвоночные, являющиеся индикаторными таксонами в методике С.Г. Николаева: плоские пиявки, червеобразные пиявки, шаровки, беззубки, затворки, водяной ослик, анаболия, плоские личинки поденок, красотки, плосконожки, единичный мотыль. Кроме того нами были обнаружены беспозвоночные, являющиеся индикаторами в методике с использованием биотического индкса: водяные жуки, водомерки, большой и водяные скорпионы.

Данные результаты, согласно методике С.Г. Николаева, вносим во вспомогательную таблицу 2, согласно шкале классов в таблице 1.

Таблица 1.

Вспомогательная таблица № 2

Из данной таблице видно, что вода в реке 3-4 класса качества.

3 классом качества – вода удовлетворительной чистоты; 4 класс качества – загрезненные воды.

Оценка при помощи биотического индекса показала следующие результаты.

Нимфа стрелок (6)+ ручейник живущий в домике (7)+ пиявки (3)+ речные чашечки (10)+ улитки (3)+ водяной скорпион (5)+ кольчатые черви (1)+ личинка комара звонца (2)+ водомерки (5) нимфы разнокрылых стрекоз (8)+ беззубка (6)+плавающие нимфы подёнок (6)+ горошины (3)+ нимфы красотки (8)+ водяные жуки (5)+ пиявки (3) + водяной ослик (3)=84- индекс пробы воды.

Индекс пробы (84) : количество таксонов (17) =4.9- биотический индекс соответствует 3 классу воды.

Выводы

Нами была проведена оценка воды в речке Пра.

По методике Николаева С. Г вода оценена 3-4 классом качества; удовлетворительной чистоты – загрезненные воды.

Оценка при помощи биотического индекса - 3 класса качесва.

Следует обратить внимание на источники загрязнения данной реки, так как качество воды в ней находится на границе загрязненных и умеренной чистоты вод.

Литература.

Криволучкий Д.А. «Биоиндикация состояния окружающей среды Москвы и Подмосковья» - М.1981-118 с.

Кривцов В.А., Ананьева С.Н. «Природа Рязанской области».-Рязань,2008.-406 с.

Логинова О.Н., Барановский А.В. «Мониторинг водных объектов Рязанской области методом биоиндикации». // Труды Рязанского института управления и права. – 2006. – вып. 9 – с.183-184.

Николаев С.Г. и др. «Метод биологического анализа уровня загрязнения малых рек Тульской области. Временные методические указания»// - М,1992-50с.

Ричард Олтон, Анна Беббингтон. «Пресноводные беспозвоночные». Определитель основных форм пресноводных.// Вестник АсЭкО, №22-23, 2000.

Труды Рязанского института управления и права «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук, « - вып.9 - с.5

Шуберт Р. «Возможности применения растительных биоиндикаторов в биолого-технической системе контроля окружающей среды». - Л,1982,с.110

8. https://gotonature.ru/1632-reka-pra.html

Приложения

Район исследования

Гидробионты

Гидробионты

Определение гидробионтов