Оценка качества воды пресного водоема методом биоиндикации

Размещено на http://allbest.ru

Управление образования администрации Починковского муниципального района Нижегородской области

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Дивеев-Усадская средняя общеобразовательная школа

Районная экологическая конференция «Планета величиной с дом»

«Оценка качества воды пресного водоема методом биоиндикации»

Автор: Морозов Николай,

учащийся 10 класса МБ ОУ Дивеев-Усадской СОШ

Руководители: Петрунина А. И.,

учитель химии МБ ОУ Маресевской ООШ

Егорова Т. П.,

учитель биологии и экологии МБ ОУ Дивеев-Усадской СОШ

2012 г.

Содержание

Введение

1. Исследовательская деятельность

1.1 Из истории образования притока р. Рудня - «Солдачки»

1.2 Методика оценки состояния воды по индексу Майера

1.3 Оценка качества воды притока р. Рудн - «Солдачка»

2. Растения биоиндикаторы

2.1 Предложения по сбережению воды

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Три клада у природы есть: вода,

Земля и воздух - три ее основы.

(С.В. Викулов)

Самое распространенное вещество на нашей планете - это вода. Существование человечества немыслимо без нее.

Вода обладает рядом уникальных свойств, необходимых для поддержания всех форм жизни на Земле.

Из всех природных ресурсов вода является самым удивительным, так как после использования она по-прежнему остается водой.

Вода относится к неисчерпаемым ресурсам, однако перед человечеством встает угроза водного дефицита.

Почему? Нас, людей, стало больше, поэтому значительно возросло водопотребление: для обеспечения коммунального и промышленного водоснабжения во всем мире расходуется почти 600 куб. км пресной воды.

Из них только 150 куб.км воды расходуется безвозвратно, а остальная, загрязненная сточная вода поступает обратно в реки и водоемы, отравляя, делая непригодными для человека и жизни.

Именно поэтому в настоящее время особенно актуальна проблема сохранения водных ресурсов.

Водный кризис угрожает обществу не потому, что на земле не хватает воды, а потому что человек при современной организации промышленного производства, а также своей непродуманной деятельностью портит огромные количества чистой природной воды.

В связи с вышесказанным проблема оценки качества воды очень актуальна.

Целью работы являлась оценка качества речной воды с помощью метода биоиндикации.

Этот метод основан на определении степени чистоты воды с помощью обитающих в ней гидробионтов (организмов, обитающих в водной среде).

Объект исследования: приток р. Рудня - «Солдачка»

Методики исследования:

-Измерение

-Наблюдение

-Съемка местности

-Исследование

1. Исследовательская деятельность

1.1 Из истории образования притока р. Рудня - «Солдачки»

Документальных сведений об образовании реки мне найти не удалось, но можно предположить, что приток образовался после заселения дремучих лесов этой местности Кердяксой Миресевым в 1587 году. В результате таяния снегов с полей и беспрерывных проливных дождей и образовался приток

С Солдачкой связано одно предание. Документально известно, что Маресевские крестьяне поддержали восстание под предводительством Емельяна Пугачева, Для их подавления были направлены два полка под командованием подполковника И. И. Михельсона. Маресевец, имя которого осталось неизвестным, заманил несколько обессиливших и уставших солдат в болото, где они и погибли. По приказу И. И. Михельсона в Маресеве была воздвигнута виселица, где чинилась расправа над крестьянами, выступившими против царской власти.

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. Биоиндикационные исследования подразделяются на два уровня: видовой и биоценотический. Видовой уровень включает в себя констатацию присутствия организма, учет частоты его встречаемости, изучение его анатомо-морфологических, физиолого-биохимических свойств. При биоценотическом мониторинге учитываются различные показатели разнообразия видов, продуктивность данного сообщества.

Существуют различные виды биоиндикации. Если одна и та же реакция вызывается различными факторами, то говорят о неспецифической биоиндикации. Если же те или иные происходящие изменения можно связать только с одним фактором, то речь идет о специфической биоиндикации.

Например, лишайники и хвойные деревья могут характеризовать чистоту воздуха и наличие промышленных загрязнений в местах их произрастания. Видовой состав животных и низших растений, обитающих в почвах, является специфическим для различных почвенных комплексов, поэтому изменения этих группировок и численности видов в них могут свидетельствовать о загрязнении почв химическими веществами или изменении структуры почв под влиянием хозяйственной деятельности.

Методы биоиндикации подразделяются на два вида: регистрирующая биоиндикация и биоиндикация по аккумуляции.

Регистрирующая биоиндикация позволяет судить о воздействии факторов среды по состоянию особей вида или популяции, а биоиндикация по аккумуляции использует свойство растений и животных накапливать те или иные химические вещества (например, содержание свинца в печени рыб, находящихся на конце пищевой цепочки, может достигать 100-300 ПДК). В соответствии с этими методами различают регистрирующие и накапливающие индикаторы.

Регистрирующие индикаторы реагируют на изменения состояния окружающей среды изменением численности, фенооблика, повреждением тканей, соматическими проявлениями (в том числе уродливостью), изменением скорости роста и другими хорошо заметными признаками. В качестве примера регистрирующих биоиндикаторов не всегда возможно установить причины изменений, то есть факторы, определявшие численность, распространение, конечный облик или форму биоиндикатора.

Это один из основных недостатков биоиндикации, поскольку наблюдаемый эффект может порождаться разными причинами или их комплексом.

Накапливающие индикаторы концентрируют загрязняющие вещества в своих тканях, определенных органах и частях тела, которые в последующем используются для выяснения степени загрязнения окружающей среды при помощи химического анализа.

Какой бы современной ни была аппаратура для контроля загрязнения и определения вредных примесей в окружающей среде, она не может сравниться со сложно устроенным «живым прибором».

Правда, у живых приборов есть серьезный недостаток -- они не могут установить концентрацию какого-либо вещества в многокомпонентной смеси, реагируя сразу на весь комплекс веществ.

В то же время физические и химические методы дают количественные и качественные характеристики фактора, но позволяют лишь косвенно судить о его биологическом действии.

С помощью биоиндикаторов можно получить информацию о биологических последствиях и сделать только косвенные выводы об особенностях самого фактора.

Методы биоиндикации, позволяющие изучать влияние техногенных загрязнителей на растительные и животные организмы являются наиболее доступными. Биоиндикация основана на тесной взаимосвязи живых организмов с условиями среды, в которой они обитают.

Изменения этих условий, например повышение солености или рН воды может привести к исчезновению определенных видов организмов, наиболее чувствительных к этим показателям и появлению других, для которых такая среда будет оптимальной. Существуют разные биологические индикаторы. О наличии некоторых загрязнителей можно судить по внешним признакам растений и животных. Благодаря «памяти» этих организмов, можно узнать и о роли тех факторов, которые в настоящее время уже не действуют. По высоте некоторых растений можно судить о концентрации солей в воде.

Так, например, тростник может достигать высоты 4 м, но если содержание солей в воде высокое -- это растение не вырастет более чем на 0,5м.

Вода -- самое распространенное соединение в природе, не бывает абсолютно чистой.

Природная вода содержит многочисленные растворенные вещества -- соли, кислоты, щелочи, газы (углекислый газ, азот, кислород, сероводород), продукты отходов промышленных предприятий и нерастворимые частицы минерального и органического происхождения.

Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ.

Наиболее чистая вода -- дождевая, но и она содержит примеси и растворенные вещества (до 50 мг/л). Воду, содержащую до 0,1% растворенных веществ, принято называть пресной, от 0,1 до 5% -- минерализованной, свыше 5% -- соленой.

1.2 Методика оценки состояния водоема по индексу Майера

Для оценки состояния водоема мною использовался индекс Майера, применяемый для любых типов водоемов.

Индекс Майера -- наиболее простая методика биоиндикации, при которой не нужно определять беспозвоночных с точностью до вида. В ней используется принцип приуроченности различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности.

Организмы -- индикаторы отнесены к одному из трех разделов:

1 -- обитатели чистой воды,

2 -- организмы средней чувствительности,

3 -- обитатели загрязненных водоемов.

Для расчета индекса необходимо количество обнаруженных групп из первой графы таблицы умножить на 3, количество групп из второй - на 2, из третьей - на 1. Получившиеся цифры складывают (X·3+Y·2+Z·1). Значение суммы и характеризует степень загрязненности водоема:

- более 22 - вода относится к 1 классу качества (водоем очень чистый)

- 17-21 - 2 класс качества (водоем чистый)

- 11-16 - 3 класс качества (умеренно-загрязненный водоем)

- менее 11 - 4 класс качества (водоем грязный)

В августе, сентябре 2012 года было совершено несколько экскурсий на приток р. Рудня - «Солдачка» с целью определения состава гидробионтов для оценки качества воды.

Для этого был использован «Набор для определения качества воды пресного водоема методом биоиндикации». Было выбрано 5 участков площадью ориентировочно 3x3 метров.

Пробы гидробионтов отбирались с помощью сачка, пластикового стакана с отверстиями.

При отборе проб сачком я производил движения, похожие на движения косы при кошении травы, причем вел сачок против течения, проводил им ближе ко дну, по зарослям водной растительности, у камней. После каждого взмаха сачок вынимал, и пойманные организмы вытряхивал в тазик.

После того, как организмы были пойманы, проведено их определение в полевых условиях.

Для этого внимательно рассмотрел весь находящийся в тазике улов. Замеченных животных пинцетом вынимал из тазика и сажал в небольшие емкости с водой (чашки Петри), причем разных животных сажал в разные банки.

Так их легче сосчитать и труднее потерять что-либо из улова.

Особенно важно отсадить отдельно крупных животных (моллюсков) и хищников -- они могут раздавить или съесть своих соседей. После определения пойманных животных выпустил обратно в водоем.

1.3 Оценка качества воды притока р. Рудня - «Солдачка»

=14, 8 - 3 класс качества воды (умеренно-загрязненный водоем)

водоем биоиндикация гидробионт

3. Растения - биоиндикаторы

Индикаторами чистой воды в водоёмах являются растения: кувшинка белая, кувшинка жёлтая, ольха чёрная, ива, водокрас, телорез.

По высоте некоторых растений можно судить о концентрации солей в воде. Так, например, тростник может достигать высоты 4 м, но если содержание солей в воде высокое -- это растение не вырастет более чем на 0,5 м. Тростник в нашей речке достигает высоты более 2-х метров.

Из растений биоиндикаторов мы обнаружили: иву, кувшинку. Поверхность притока местами до 50% покрыта зарослями рогоза, камыша. Эти растения прекрасные очистители водоемов - сточные воды, проходя через их заросли, освобождаются от ядовитых веществ.

Рекомендации:

· Произвести очистку притока

· Обратиться к администрации с просьбой установить контейнеры для сбора мусора.

· Провести в школе среди ребят старшего звена конкурс рисунков "Будущее нашей реки". Щиты с результатами выставить в самых загрязненных точках берега.

3.1 Предложения по сбережению воды

Вода - бесценный дар природы!

Нам без нее ведь не прожить.

Давайте, люди, экономить воду,

Иначе жизни на Земле не быть!

Д. Дубенский

Строгий контроль за соблюдением режима хозяйственной деятельности в пределах водоохранных зон;

· активное экологическое просвещение населения с привлечением работников культуры (возможно проведение конкурсов, викторин по водоохранной тематике);

в быту:

· установка счетчиков, контролирующих расход воды;

· своевременный ремонт кранов, сливных бачков;

· при выборе смесителей предпочтение отдавать рычаговым;

· принимать душ, а не ванну;

· в душе использовать экономичный рассеиватель с меньшим диаметром отверстий; уменьшить напор воды;

· изменить привычки - при умывании выключать воду, когда намыливаешь руки. А чтобы не откручивать кран мыльными руками надо установить краны с детекторами движения, которые автоматически перекрывают воду, как только убираешь руки. С таким краном и чистка зубов получится экономнее;

· для мытья посуды использовать посудомоечную машину;

· в жаркие дни держать в холодильнике воду для питья, а не пускать ее из крана до тех пор, пока она не станет холодной;

· не размораживать продукты под струей воды;

на производстве:

· строительство водоочистных сооружений;

· внедрение систем оборотного водоснабжения.

Заключение

При помощи методов биоиндикации, в том числе методики нахождения индекса Майера мной была определена степень загрязненности притока р. Рудня - «Солдачка».

В отборе проб гидробионтов мне помогали участники летнего экологического лагеря.

Особую благодарность выражаю Петруниной А. И. за предоставленную информацию, используемую мною в проекте.

Высказанная мной гипотеза о том, что вода в реке умеренно загрязненная, подтвердилась.

При должной очистке и уходе приток может быть использована в рекреационных целях, то есть для отдыха людей. Действительно, еще несколько десятилетий назад в жаркие летние дни местные жители купались в Солдачке. А сейчас люди опасаются делать это, полагая, что река очень сильно загрязнена. Конечно, речка изменилась - она сильно обмелела, ее берега заросли камышом, тростником и рогозом.

Но ведь именно эти растения хорошо очищают воду. А рыбаки как ловили рыбу в реке, так и продолжают рыбачить. И ведь рыба ловится! Водятся в нашей речке щука, Я и сам увлекаюсь рыбалкой и знаю это не понаслышке.

Так что опасения людей сильно преувеличены. Однако успокаиваться не стоит - есть среди нас экологически безграмотные, безответственные люди, которые и мусор в воду бросают, и машины на берегу реки моют.

Поэтому исследовательскую и просветительскую работу необходимо активизировать, чтобы не получилось как в стихотворении поэта Н. Рыленкова:

Речушка вдоль околицы текла.

Негромкая… Но мы любили, дети,

Ее - она ведь первою была

Для нас и, значит,

Лучшею на свете. Сейчас в ней всякий хлам,

И ржавь, и слизь зеленая,

И хвощ болотный вылез…

Как будто люди целью задались

Убить ее - и своего добились

Список использованной литературы

1. Р. Д. Хабибуллин, Л. А. Хабибуллина, Ф. Ф. Крылов. Летняя экологическая работа со школьниками: Пособие для учителей и руководителей кружков. -Н. Новгород, Изд. Ю. А. Николаева, 2000, 172 с.

2. Научно-методический журнал ОО «ВООП» «Экология в школе (до и после)» №2, 2009 г.

3. Т.А. Попова «Экология в школе. Мониторинг природной среды», М.: творческий центр «Сфера», 2005 г.

4. Школьный экологический мониторинг. Под ред. Ашихминой Т.Я., изд-во «Агар», 1999 г.

5. Практикум по экологии. С.В. Алексеев, Н.В. Груздева, А.Г. Муравьев, Э.В. Гущина. Учебное пособие. АО МДС, 1966 г.

6. Алексеев С.В. Экологический практикум школьника / С.В. Алексеев, Н.В. Груздева, Э.В. Гущина. - Самара.: ИД «Федоров», 2005. - 304 с.

7. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг: учебно-метод.е пособие /Т.Я. Ашихмина - М.: Агар, Рандеву -АМ, 2000. - 400с.

8. Власов Б.П. Использование высших водных растений для оценки и контроля за состоянием водной среды: метод. рекомендации / Б.П. Власов, - Мн.: БГУ, 2002. -84 с.

9. Вронский В.А. Прикладная экология / В.А. Вронский - Ростов - на Дону: Феникс,1996.- 512 с.

10. Козлов М.А. Школьный атлас-определитель беспозвоночных животных/- М.А. Козлов. - М.: Просвещение, 1991. - 207 с.

11. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. Изд. 3-е, испр. и доп. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. --416 с.

Размещено на Allbest.ru

...