исследование реки. исследование по Велишке Документ Microsoft Word (1). Областное государственное бюджетное образовательное учреждение Детский эколого биологический центр Номинация Охрана и восстановление водных ресурсов в бассейне реки Волги и проф. В. В. Найденко
 Скачать 1.68 Mb.
|
|
Областное государственное бюджетное образовательное учреждение «Детский эколого - биологический центр» Номинация «Охрана и восстановление водных ресурсов в бассейне реки Волги и проф. В.В. Найденко» «Оценка экологического состояния речки большая Велишка методом биоиндикации» Выполнил: Путилин Роман, Ученик 8 класса МБОУ «школа 11 с углубленным изучением ряда предметов» обучающийся Детского эколого –биологического центра г. Рязани ул. Новая, д. 53 б Руководитель: п.д.о. Бердникова Н.Г. Рязань 2018 Содержание: Введение…………………………………….3 Обзор литературы…………………………3 Характеристика района исследования….7 Материалы и методика……………………8 Результаты исследования…………………10 Выводы………………………………………12 Список используемой литературы……….13 Приложение…………………………………14 Введение. В Рязанской области протекает 895 рек, в основном это малые реки небольшой протяжённости. Многие реки часто подвергаются отрицательному воздействию со стороны людей, что приводит к ухудшению качества воды. Животноводческие фермы у речек, распаханные прибрежные земли, забор воды непосредственно из рек значительно загрязняют водоёмы. Реки из – за органики, попадавшей в водоём зарастают растительностью. Необходимо срочно принимать меры для спасения малых рек. В области реализуется региональная программа «Развитие водохозяйственного комплекса и улучшение экологической обстановки в 2015–2020 годах». Одной из задач программы является сокращение отрицательного антропогенного воздействия на водные объекты, развитие системы государственного мониторинга водных объектов, повышение эффективности государственного экологического надзора и государственного экологического мониторинга, развитие системы экологического образования и воспитания. Мы, в свою очередь, обеспокоены судьбой малых рек, проводим экологический мониторинг с помощью доступных методик. Цель работы - проведение комплексного исследования реки большая Велишка. Задачи: Изучение методик биомониторинга водоёмов; Сбор беспозвоночных гидробионтов для дальнейшего определения; Определение водной растительности; Сравнение степени загрязнения реки с данными 2006 года. Обзор литературы: В настоящее время во всём мире широко используется большое число методов мониторинга с использованием различных групп водных организмов. Большинство методов мониторинга разработано европейскими учеными с учётом местных условий. Для их использования на наших водоёмах они должны быть адаптированы к местным условиям. Обитатели водоёмов (личинки различных насекомых, пиявки, моллюски и др.) используются для определения степени органического загрязнения (сапробности) водоемов. Для биоиндикации в реках чаще используют бентос; в стоячих водоемах как индикаторы загрязнения используют организмы планктона. В основе оценки степени загрязнения по гидробионтам лежит видовое разнообразие живых организмов и показательное значение видов. В водоёмах видовое разнообразие с ухудшением качества воды уменьшается, поэтому для оценки уровня загрязнения могут быть использованы индексы разнообразия. Такая оценка применима к любым видам загрязнений, что может рассматриваться как преимущество этого способа, однако по индексам разнообразия нельзя судить о возможных различиях действия разных загрязнителей, которые могут обнаруживаться по видовому составу. Во многих случаях степень загрязнения лучше характеризуется по соотношению видов, чем по их количеству. Оценку качества воды изобрели в 1908 году немецкие учёные М. Марссон и Р. Кольквитц. Они разработали шкалу оценки загрязненности водоемов по присутствию в них определённых организмов. В ее основу положен принцип, отражающий отношение организмов к кислороду. По шкале Марссона, Кольквитца водоемы подразделяются на мезосапробные, полисапробные, и олигосапробные зоны в зависимости от степени загрязнения органическими веществами. 1. Полисапробная зона — условия среды анаэробные, в воде есть разлагающиеся белки, биохимические процессы восстановительного характера, в воде присутствует сероводород, в 1 мл воды – 109 бактерий. 2. α-мезосапробная зона — условия среды полуанаэробные, есть амино- и амидокислоты, биохимические процессы восстановительно-окислительные, присутствует сероводород, в 1 мл воды – 106 бактерий. 3. β-мезосапробная зона — условия среды аэробные, азота присутствует в форме солей аммония, нитритов и нитратов, в небольшом количестве встречается сероводород, биохимические процессы окислительные, в 1 мл воды – 105 бактерий. 4. Олигосапробная зона — вода насыщена кислородом, углекислоты мало, чистые воды, сероводорода нет, в 1 мл воды - 10—102 бактерий. Кольквитц и Марссон для каждой из этих зон составили определённые списки видов. Система Кольквитца-Марссона со временем была усовершенствована. Разнообразие пресноводных сообществ определяет географическое положение водоема, глубина, тип дна, скорость течения и проточность, время года и другие факторы. Отмечено, что фауна твёрдого субстрата (камней, брёвен, коряг) и фауна водных растений населена в большей степени олигосапробными видами, чем фауна ила, детрита и песка. Система сапробности Кольквитца - Марссона и ее модификаций применима к водоемам, загрязненным органическим веществом биогенного происхождения. При загрязнении водоёмов промышленными сточными водами использование проблематично; не пригодна эта система для оценки степени загрязнения вод веществами химического происхождения. Наиболее простая методика биоиндикации по методу Майера. Эту методику можно использовать для различных типов водоемов. По этой методике не нужно определять беспозвоночных гидробионтов с точностью до вида. Метод основан на том, что различные группы беспозвоночных гидробионтов обитают в водоемах с определенной степенью загрязненности. При этом индикаторные организмы относятся к одному из трех разделов: Обитатели чистых вод x: личинки поденок, личинки веснянок, личинки вислокрылок, личинки ручейников, двустворчатые моллюски. Организмы средней чувствительности y: бокоплав, речной рак, личинки стрекоз, личинки комаров долгоножек, моллюски: катушки, живородки. Обитатели загрязненных водоемов z: личинки комаров – звонцов, пиявки, водяной ослик, прудовики, личинки мошки, малощетинковые черви. Выбираем, какие из приведенных в таблице групп обнаружены в водоёме. Количество найденных групп обитателей чистых вод x необходимо умножить на 3, количество обитателей средней чувствительности y – на 2, а количество обитатели загрязненных водоемов z: – на 1. Получившиеся цифры складывают: x*3+y*2+z*1=s По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема: более 22 баллов – водоем имеет 1 класс качества, чистый; 17 – 21 баллов – водоём имеет 2 класс качества; 11 - 16 баллов – водоём умеренной загрязненности, 3 класс качества; менее 11 баллов – водоем грязный, 4 класс качества воды. Метод Майера даёт возможность быстро оценить состояние исследуемого водоема, но точность его невысока. [5]. Метод оценки качества вод разработан Николаевым С.Г. в 1992 для малых и средних рек Европейской России. Этот метод является, по своей сути, более простым вариантом оценки сапробности по Пантле-Букку. По данной методике собираются гидробионты со всех донных субстратов реки, и беспозвоночные определяются до семейств или родов. По методике Николаева, воды рек делятся на 6 классов, примерно соответствуют следующим зонам сапробности: 1 – очень чистые (ксеносапробные), 2 – чистые (олигосапробные), 3 – умеренно загрязненные (β-мезосапробные), 4 – загрязненные (α-мезосапробные), 5 – грязные (β-полисапробные), 6 – очень грязные (α-полисапробные). М.В. Чертопруд считает, что метод Николаева С.Г. удовлетворительно работает для рек шириной от 7 метров и более. К слабым загрязнениям воды он малочувствителен. Не рекомендуется применение данной методики для стоячих водоемов, в которых большинство рассматриваемых таксонов-биоиндикаторов не встречается вообще. Мы предприняли попытку определить степень загрязнения речки большая Велишка различными методами. Характеристика района исследования: Река Большая Велишка, протекает в Рыбновском районе Рязанской области, является правым притоком реки Осётр, бассейна реки Волги. Своё начало речка берёт у села Синьково. Устье реки находится по правому берегу реки Осётр в 92 км. Протяжённость реки Велишки 10 км. Координаты: 54°37′26″ с.ш.38°55′57″ в.д. Река Б. Велишка относится к категории “очень малые”. В естественном режиме ей свойственно промерзание, зарастание отдельных участков водной растительностью, что обедняет видовой состав, обитающих в ней гидробионтов. Такие экосистемы наиболее уязвимы, даже небольшое загрязнение быстро превращает их в сточные каналы. При снятии стойкого загрязнения в них постепенно развиваются процессы самоочищения. В 2006 году была проведена биоиндикация речки Зудовой Ольгой по методике Николаева С.Г. (данные имеются). С 2010 года по данным местных жителей в речке поселились бобры, что привело к существенному изменению русла реки. На отдельных участках есть платины, расширенные участки реки перед платиной, неизменённые жизнедеятельностью бобров участки. Глубина реки от 30 см - на мелях до 1 м., есть более глубокие места до 1.5 м. глубиной в виде ям, ширина – от 1,5 до 3 м. Питается река водами атмосферных осадков и многочисленными родниками, в засуху мелеет. По берегам реки расположены деревни Синьково, Б. Жоково, Бариново, Железницы. Берега с левой стороны часто достаточно высоки. Берега в основном заросшие высокой травой, преимущественно злаковыми, что затрудняет подход к реке. Есть поваленные и сухие деревья. Отдельные поля, расположенные рядом с речкой, распаханы, использовались местными фермерами под огороды. Методика проведения исследовательской работы Свои исследования мы проводили по методикам «Индекса Майера» и Николаева С.Г. . На речке выбираем несколько створов: до и после платины бобров, неизменённый участок реки. Методика «Индекс Майера» Метод основан на том, что водные беспозвоночные обитают в водоёмах с определенной степенью загрязненности. При этом организмы-индикаторы относят к одному из трех разделов.  Отмечаем, какие из перечисленных в таблице групп обнаружены в реке. Количество найденных групп из первого столбца умножаем на 3, количество групп из второго столбца умножаем на 2, а из третьего раздела – на 1. Полученные результаты складывают. По величине суммы S оценивают степень загрязненности водоёма: более 22 баллов – водоем чистый, 1 класс качества; 17-21 баллов – 2 класс качества; 11-16 баллов – умеренная загрязненность, 3 класс качества; менее 11 – водоём грязный, 4-7 класс качества. Шкала и метод оценки качества вод (С.Г. Николаев) Метод предполагает сбор качественных данных со всех донных субстратов реки и определение беспозвоночных до родов или семейств. При оценке по методу С.Г. Николаева для каждого класса качества воды в таблице подсчитывается число найденных таксонов и умножается на значимость таксона; Далее выбирается класс качества вод, набравший наибольшее число очков. В 6-ом классе качества воды макробентос не встречается (что и является критерием принадлежности к этому классу). Отбор проб производили в весенний и летне - осенний периоды времени года. В местах с сильным течением и с большим количеством водной растительности пробы не отбирали. Пробы собираем со дна реки драгой, на камнях и корягах, на растениях. Определяем найденных гидробионтов по «Краткому определителю беспозвоночных пресных вод центра европейской России» М.В. Чертопруд. Все эти данные заносим в таблицу вспомогательных расчетов. Затем по шкале качества вод определяется к какому классу относится индикаторный таксон. Класс качества воды определяется по наибольшему числу таксонов в данном створе. Кроме того при исследовании реки, заполняется протокол, в котором отмечается район исследования, глубина и ширина реки, скорость течения, обследованные биотопы, состояние берегов, зарастание водной и околоводной растительностью, внешний вид водотока, источники загрязнения, состояние грунта, наличие раков, рыбы. Отмечаются, какие населенные пункты расположены по берегу реки, указываются найденные индикаторные виды, их количество, расчет и установленный класс качества воды. Все эти данные помогут определить экологическое состояния исследуемой реки. Для более полной оценки класса качества воды также использовали индекс сапробности растений - биоиндикаторов (табл. 2) Определяли какие растения преобладают в реке, и высчитывали общий индекс сапробности. Результаты исследования. 1 – й створ до платины бобров. Река расширена до 4 метров. Скорость течения реки 0.9 м/сек. Поверхность реки в центре покрыта манником плавающим. Вода не совсем прозрачная. На отдельном участке встречаются сине – зелёные водоросли, ряска малая, многокоренник, элодея канадская. Дно илистое, серого цвета. На дне много веток, детрита. На данном участке мы обнаружили много личинок стрекоз, водяного скорпиона, ложноконские пиявки, личинки вислокрылок, два вида ручейников, шаровки, прудовики, катушки, личинок мошки. 2 –й створ после платины бобров. Ширина реки 2 м. Скорость течения реки 0.6 м/с. Вода прозрачная. Дно песчаное, встречается илистое. Поверхность реки без растений. Берега поросли травой, камышом. Из беспозвоночных нами найдены личинки ручейников, личинки вислокрылок, стрекоз, плоские личинки поденок, катушки. 3 –й створ - участок реки, не изменённой бобрами. Ширина реки 1.5 м. дно песчаное. Травянистая растительность отсутствует. Скорость течения реки 0.5 м/с. На данном участке найдены ручьи, впадающие в речку. Вода холоднее, 10 градусов. Беспозвоночных на данном участке мало. На дне обнаружили домики ручейников, личинок вислокрылок, шаровки. Согласно методике «Индекс Майера» количество найденных групп из первого раздела умножила на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего раздела – на 1. Получившиеся цифры сложили. По значению суммы S (в баллах) оценили степень загрязненности водного объекта: (1+1+1)*3+91+1)*2+(1+1+1+1)*1= 14 баллов. Следовательно по индексу Майера участок перед плотиной умеренной загрязненности, 3 класс качества. По методике Николаева С.Г. в пробах на этом створе были обнаружены таксоны, характерные для 2-4 классов качества вод. Однако наибольшая суммарная значимость приходится на таксоны 3-го класса. Поэтому этот участок реки также считаем 3-го класса качества, и даже ближе к 4 классу. По индексу сапробности растений – биоиндикаторов (ряска малая, многокоренник, элодея канадская) определили, что данный участок реки относится к полисапробная зоне. На втором створе по индексу Майера 17 баллов, что соответствует 2-му классу качества воды. По методике Николаева на этом створе обнаружены таксоны 2 -3 класса, но суммарная значимость приходится на 2 класс. На данном участке отсутствуют растения – биоиндикаторы. На третьем створе найдены индикаторные виды по индексу Майера только из первой группы. По методике Николаева С.Г. в пробах на третьем створе были обнаружены таксоны, характерные для 1- 2 классов качества вод. Индикаторных растений не обнаружено. Сравнивая полученные результаты с данными 2006 года мы сделали следующие выводы: Речка в 2006 году имела 1-й класс чистоты воды, т.к. отсутствовали загрязнители водоёмов. Вода была холодной из – за высокой скорости течения и множества родников, впадавших в водоём. Бобры, поселившиеся в 2010 г. запрудили речку в нескольких местах, что снизило скорость течения реки, увеличилась температура воды, произошло зарастание водоёма. В створе перед платиной образовалось много органики, которая осенью оседает на дно. Много органики поступает и от жизнедеятельности животных. На данном участке преобладают анаэробные процессы, класс качества воды между 3 и 4. По растения – индикаторам данный участок относится к полисапробной зоне. После платины скорость течения выше, не наблюдается зарастания водоёмов и вода соответствует 2 классу. На 3-ем створе вода близка к показателям 2006 г. Загрязнение малых рек может обернуться большой бедой для других рек. Поэтому наряду с исследовательской деятельностью необходимо очищать реку от органики. ПРОТОКОЛ обследования реки …Большая Велишка ….дата…09.08 ...год…2017 ...створ № А 1 1. Расположение створа: Рыбновский район, Рязанской области (указать административный район, расстояние в км выше или ниже населенного пункта или другого постоянного ориентира) у села Бариново. 2.Ориентировочно: ширина водотока 2 м, скорость течения 0,9 м /сек; глубина на середине: менее 1 м. 3. Внешний вид водотока: русло заросло ряской, сине – зелёными водорослями, есть поваленные деревья, вода прозрачная, местами зелёная. 4. Замеченные источники загрязнения: нет 5. Состояние правого берега: пологий; травяной покров не нарушен; заросли ольхи, ивняка редкие. Пойма: залуженная, выпас скота не ведется; ближайшая распашка в 100 м. от берега; 6. Состояние левого берега: высокий, травяной покров не нарушен; заросли ольхи, ивняка редкие. Пойма: залуженная, выпас скота не ведется; 7. Зарастание водной растительностью: воздушно водные растения (типа тростника, осоки) только у берегов; погруженная растительность (типа элодеи, рдестов) близко к середине. 8. Грунт на середине реки: светлые илы. 9. Обследованы биотопы: затопленные деревья, прибрежные камни и растения, середина реки, отложения илов 10. Сведения, полученные от населения: рыба есть (мелкая); Речные раки: водились 10 лет тому назад. Изменение реки на памяти местных жителей: заилилась, заросла древесной и водной растительностью, стала грязнее; В ближайших населенных пунктах стало проживать людей: меньше. В окрестностях реки перестали работать: фермы 11. Сборы индикаторных таксонов зафиксированы фотоаппаратом. обнаружены таксоны: (+ или -) Губки - Шаровки + Риакофила - Красотки …+ Крыска - Плос. Пиявки + Затворки + Моланна - Дедки + Мотыль - Черв. Пиявки + Бокоплав - Гидропсиха - Вилохвостка + Трубочник - Вод. ослик - Роющ. поден + Лич. Мошки + Перловица - Реч. рак - Плоские поден - Вислокрылка + Беззубка - Афелохирус – Веснянки - Мотыль в массе - Расчет классности вод: 1 класс 2 класс 3класс 4 класс 5 класс 12. Обследование створа проведено: ……………… ( ( (фамилия, имя, отчество) (подпись) (Установленный класс качества воды: по левому берегу по правому берегу по полному разрезу Оценка качества воды по образцам индикаторных организмов проведена: Дата 09.08.2017г. Путилин Роман Список литературы: Атлас Рязанской области. – Москва, 2004. Государственный водный реестр РФ А.С.Боголюбов, Д.Н.Засько Изучение водных беспозвоночных реки и оценка ее экологического состояния «Экосистема», 1999 Казимирук В. Д., Казимирук Т. Н, Бреховских В. Ф. Зарастающие водотоки и водоёмы: динамические процессы формирования донных отложений. Издательство «Наука», 2004 год. Методы оценки качества вод по гидробиологическим показателям: учебно-методическая разработка по курсу «Гидробиология»; сост.: О.Ю. Деревенская. – Казань: КФУ, 2015. – 44 с. Николаев С.Г., Елисеев Д.А., Смирнова Л.А. Экологи¬ческий мониторинг малых рек. Журнал. Инженерная эколо¬гия, 3,1995. С.Г.Николаев, Л.А.Смирнова, Э.И.Извекова. оперативный метод биоиндикации классности качества поверхностных вод Методические указания. Москва, 2017г. Чеснокова, С. М. Биологические методы оценки качества объектов окружающей среды : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. Методы биоиндика- ции / С. М. Чеснокова ; Владим. гос. ун-т. – Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. – 84 с. Экосистемы малых рек: :биоразнообразие, экология, охрана.. Материалы лекций II-й Всероссийской школы-конференции, 18 – 22 ноября 2014 г. / Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина. Том I. — Ярославль : Филигрань , 2014. — 136 с. Индекс сапробности некоторых растений-индикаторов загрязнения водоёмов
Фото найденных некоторых гидробионты:  Личинка мошки  Личинки стрекоз, шаровка  Личинки вислокрылки  Личинки ручейника  Личинки ручейников   Речка зарастает ряской (начало лета) |