Анализ степени загрязнения озера на территории села Карагач посредством изучения гидрофауны

Анализ степени загрязнения озера на территории села Карагач посредством изучения гидрофауны

Несовершенная хозяйственная деятельность приводит зачастую к истощению, загрязнению поверхностных вод, что делает эту воду частично или полностью непригодной для использования и может привести к серьезным экономическим и экологическим последствиям.

Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.

Цель работы: определить степень загрязнения озера на территории села Карагач посредством изучения гидрофауны.

Задачи:

1. Описать биогеоценоз (экосистем) на примере пруда.

2. Отобрать пробы и определить организмы.

3. Определить биотический индекс водоёма.

4. Установить основные источники загрязнения.

Выдвинем гипотезу, что загрязнённость природных вод зависит от антропогенной нагрузки.

1. Биоиндикация

О возможности использования живых организмов в качестве показателей определенных природных условий писали еще ученые Древнего Рима и Греции. В трудах М. В. Ломоносова и А. Н. Радищева есть упоминания о растениях-указателях особенностей почв, горных пород, подземных вод.

По современным представлениям биоиндикаторы — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Биоиндикация — метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмов — биоиндикаторов.

Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются объектами биоиндикации. Ими могут быть как определенные типы природных объектов (почва, вода, воздух), так и различные свойства этих объектов (механический, химический состав и др.) и определенные процессы, протекающие в окружающей среде (эрозия, дефляция, заболачивание и т. п.), в том числе происходящие под влиянием человека.

При выборе биоиндикаторов один из крупнейших американских экологов Ю. Одум предлагает учитывать следующие соображения:

1. Стенотопные виды (то есть виды, приспособленные к существованию в строго определенных условиях), более редкие в сообществах, как правило, являются лучшими индикаторами, нежели эвритопные (широко распространенные, обладающие широким диапазоном экологической выносливости).

2. Более крупные виды являются обычно лучшими индикаторами, чем мелкие, так как скорость оборота последних в биоценозах выше и они могут не попасть в пробу в момент исследований (при наблюдениях с длительной периодичностью).

3. При выделении вида (или группы видов), используемого в качестве индикатора воздействия того или иного фактора, необходимо иметь полевые и экспериментальные сведения о лимитирующих значениях данного фактора с учетом возможных компенсаторных реакций организма и толерантности вида (группы видов).

4. Численное отношение разных видов (популяций или сообществ) более показательно и является более надежным индикатором, нежели численность одного вида («…целое лучшее, чем часть, отражает общую сумму условий»).

О возможности использования живых организмов в качестве показателей определенных природных условий писали еще ученые Древнего Рима и Греции. В трудах М. В. Ломоносова и А. Н. Радищева есть упоминания о растениях-указателях особенностей почв, горных пород, подземных вод.

В настоящее время при оценке состояния вод используется биотический индекс Вудивисса (БИВ). Метод разработан английским гидробиологом Вудивиссом и адаптирован для северо-запада и центра России. Он основан на изучении состояния бентосных организмов, т. е. тех, которые живут на дне водоема. Методику определения биотического индекса мы взяли из пособий Т. Я. Ашихминой «Экологический мониторинг» и «Экология родного края». Подробно методика оценки качества воды малых рек и озёр по биотическому индексу описана в пособии «Мониторинг природных сред и объектов (Исследовательский практикум для школьников и студентов)» под редакцией Т. Я. Ашихминой.

2. Изучение экологического состояния водоёма по макрозообентосу

2.1 Материал и методика

Пробы грунта с обитающими в нём донными организмами мы отбирали с помощью специального сачка. Пробу промывали и разбирали организмы, которые затем определили по видам и группам видов с помощью рисунков вышеуказанного пособия. На листе бумаги построили трофические уровни, в которые внесли виды в соответствии с данными отловов.

В исследуемой пробе определяются ключевые виды и группы сопутствующих видов. Определив количество групп и число ключевых видов, определяется биотический индекс по таблице 1.

Таблица 1. — Определение биотического индекса пресноводных экосистем по донным беспозвоночным

2.2 Характеристика района исследования

Водоём находится в западной части села Карагач.

Пруд имеет неправильную форму: расширение к северу и систему рукавов, напоминающих букву Ш, в юго-восточной и юго-западной частях. Целью создания водоёма при проектировании посёлка было использование в качестве противопожарного. Глубина пруда составляет 1,2−1,8 метра, максимальная — в северной части — 2,1 метра. Около берегов глубины колеблются от 0,3 до 0,6 метра.

3. Результаты исследования

биоиндикация гидрофауна загрязненный озеро Для исследования были выбраны три точки отбора проб:

1. в северной части,

2. в юго-восточной части,

3. в юго-западной части пруда.

Пробы были разобраны и определены виды и группы видов, составлены списки. (приложение 2.)

Биотический индекс составил 5 (1 точка отбора), 4 (2 точка отбора), 6 (3 точка отбора).

Обнаружены в пробах, взятых у берега, где субстрат состоит из древесного опада, сформировавшегося из листвы ольхи серой, берёзы повислой, а также ив. Мощность сапропелевого слоя в местах обнаружения моллюсков очень мала, так что данный субстрат не создаёт условий для засорения фильтровального аппарата двустворчатых в силу своей крупной консистенции.

Тип кольчатые черви представлен различными типами олигохет и пиявок, присутствующих в малом количестве повсеместно.

Из типа членистоногие преобладающим классом являются насекомые. Особый интерес представляют водяные ослики, входящие в класс ракообразные.

Вычисления показали, что преобладающим отрядом во всех водоёмах является отряд двукрылые (36%-86%;), среди них преобладают личинки комара-звонца. Их обилие объясняется рядом особенностей внутреннего строения личинок (интенсивная окраска оттенков красного-это следствие содержания в их крови гемоглобина, физиологическая функция которого — транспорт кислорода, что служит дополнением к жаберному дыханию и позволяет данным личинкам выживать в водоёмах с сильно пониженным концентрацией кислорода в воде). Т. е. мотыль является эврибионтом, и его высокая численность не может являться индикаторной характеристикой. В этом случае повышенное кол-во мотыля объясняется сильной рекреационной нагрузкой: т.к. данное озеро является местом массового отдыха, по всему периметру ежегодно надстраиваются бревенчатые мостки для схода в воду, в результате на всей мелководной зоне происходит накопление разлагающийся древесины в большом количестве (в настоящее время достоверно известно, что в водоёмах, по которым ведётся сплав древесины или её накопление на дне по иным причинам, наблюдается общее обеднение фауны гидробионтов и значительное изменение хим. состава воды). Т. е. преобладание мотыля и низкое разнообразие других организмов в этом случае является следствием антропогенной нагрузки. Почти повсеместно распространены животные из отрядов водные жуки и клопы, которые индикаторны относительно степени зарастания водоёма настоящей водной растительностью: особенности питания и размножения позволяют данным животным обитать только в водоёмах с хорошо развитой высшей водной растительностью.

Анализ полученных таблиц, рисунков позволяет выделить наиболее загрязнённые зоны, определить источники загрязнения и оценить их сравнительную интенсивность. Наиболее загрязнённым оказался юго-восточный участок. Источник загрязнения в северной части — бытовой мусор отдыхающих, купающихся. Наименее загрязнённый — юго-западный участок.

Выводы

В ходе работы было выявлено, что:

— Наиболее доступным методом оценки качества пресноводных водоёмов является нахождение биотического индекса, анализируя видовой состав макрозообентоса, так как именно в грунтах накапливаются загрязняющие вещества.

— Анализ полученных результатов позволяет выделить наиболее загрязнённые зоны, наиболее загрязнённой оказалась юго-восточная зона пруда, где основным фактором антропогенной нагрузки являются частные овощные ямы и домашний скот.

— Основным решением проблемы является экологическое просвещение населения, которое могут осуществить учащиеся школы.

Цель работы была достигнута, первоначально выдвинутая гипотеза, что загрязнённость природных вод зависит от антропогенной нагрузки, нашла полное подтверждение.

1. Школьный экологический мониторинг. / Под ред. Ашихминой Т. Я. — Изд-во «Агар», 1999 г. — стр. 41−43, стр. 182−197.

2. Практикум по экологии. Учебное пособие. / С. В. Алексеев, Н. В. Груздева, А. Г. Муравьев, Э. В. Гущина. — АО МДС, 1966 г., стр. 112−122.

3. Биологические методы определения качества воды. Методические разработки отдела биологии — СПбГДТЮ. 2002 г.

4. Биоиндикация состояния пресного водоема (иллюстрированная методика). Учебно-методическое издание / Данилова Ю. А., Ляндзберг А. Р., Муравьев А. Г. — СПб; Кристмас+, 1999 г.

5. Самое необыкновенное вещество в мире. / И. В. Петряков — Раритет, 1998. — стр. 79−80.

Приложение 1

План водоёма с. Карагач

Приложение 2

Видовой состав проб

1 проба (северная часть водоёма)

1. Ложноконская пиявка

2. Дождевой червь

3. Яйцевидный прудовик

4. Обыкновенный прудовик

5. Катушка обыкновенная

6. Гребляк малый

7. Водомерка панцирная

8. Личинка ручейника, не строящая чехликов

9. Личинка комара

2 проба (юго-восточная часть водоёма)

1. Ложноконская пиявка

2. Дождевой червь

3. Ушковый прудовик

4. Бокоплав

3 проба (северо-восточная часть водоёма)

1. Ложноконская пиявка

2. Дождевой червь

3. Яйцевидный прудовик

4. Ушковый прудовик

5. Обыкновенный прудовик

6. Катушка обыкновенная

7. Личинка поденки

8. Гладыш (клоп)

9. Гребляк малый

10. Водомерка панцирная

11. Личинка ручейника, не строящая чехликов

Приложение 3

Представители макрозообентоса пруда