Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НОУ «НООСФЕРА»

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Киришский лицей»

9 «в» класс

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Киришский Дворец детского (юношеского) творчества имени Л.Н. Маклаковой»,

Секция «Исследования по экологии»

Биоиндикация воды в реках Киришского и Тихвинского районов Ленинградской области с помощью рачков артемий

Автор: Синицена Злата Дмитриевна

г. Кириши

Оглавление

Введение

Глава 1. Теоретическая часть. (обзор литературы)

1.1 Биоиндикация как метод оценки качества окружающей среды

1.2 Рачки артемии как индикаторные виды

Глава 2. Практическая часть

2.1 Проведение исследования

2.2 Результаты исследования

2.3 Выводы

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Введение

Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас невыразимой радость…Ты-самое большое богатство на свете.

Антуан де Сент-Экзюпери

Вода - основа всех жизненно необходимых процессов. Она нужна везде - в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем все остальное, за исключением кислорода.

Сегодня проблему очистки воды следует считать одной из важнейших проблем охраны окружающей среды, ибо вода это не только здоровье населения, но и жизнь всего растительного и животного мира.

Состояние водоснабжения населения России, по оценке Госкомсанэпиднадзора, неудовлетворительное. Качество питьевой воды, подаваемой населению, не отвечает показателям примерно в 22% населённых пунктов. Около 1/3 населения используют для питья воду из децентрализованных источников, которая в 31,6% случаев не отвечает требованиям. В целом около 50% населения Российской Федерации употребляют для питья воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по различным показателям качества.

Все меньше на Земле остается чистой пресной воды, пригодной для потребления человека, особенно в населенных пунктах.

В нашем районе так остро не ощущается нехватка воды, как в других регионах России, но проблема качества питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ, остается сложной. [3]

Актуальность моего исследования в том, что многие люди используют воду из природных источников для купания, хозяйственных нужд и приготовления пищи, не зная, какие могут быть последствия.

Целью моей работы является сравнительная характеристика качества воды в реках Волхов, Тихвинка и Кусинка.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать степень изученности проблемы загрязненности воды в реке Волхов.

2. Оценить качество воды в реках Волхов, Кусинка и Тихвинка методом биоиндикации.

3. Выявить возможные факторы, влияющие на качество воды в исследуемых водоёмах.

Гипотеза: из-за отсутствия промышленности на реке Тихвинка вода из нее будет чище.

Методы исследования:

1. Метод биоиндикации качества воды по рачкам артемиям.

2. Анализ материалов учебно-исследовательских работ выпускников Киришского лицея.

Практическая значимость работы -

Перспектива работы - выявление наиболее чистого источника воды в Киришском районе.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Биоиндикация как метод оценки качества окружающей среды

На сегодняшний день существует много методов определения качества окружающей среды. Это различные методы количественного химического анализа (КХА), физико-химического анализа, космического анализа, ГИС-технологии (геоинформационные системы). Так же одним из наиболее простых, подсказанным самой природой методом определения качества окружающей среды является биоиндикация.

Методы биоиндикации используют для оценки качества среды обитания и её отдельных показателей по состоянию организмов и биоценозов в природных условиях. Биоиндикаторы - это виды, группы видов или сообщества, по различным показателям которых судят о качестве воды, воздуха, почвы и состояния экосистем. Методы биоиндикации обычно достаточно просты, не требуют специального оборудования и больших затрат. Многие из них вполне доступны школьникам, даже в младших классах. А результаты могут быть очень интересными и полезными, особенно, если в вашем населенном пункте раньше этим не занимались.

Метод биоиндикации основан на реакции живых организмов на загрязнение окружающей среды. В основе биоиндикации лежит знание о токсичности загрязняющих веществ для живых организмов и их своеобразные реакции на токсичность.

Дело в том, что живые организмы служат своеобразными индикаторами загрязнения, так как реагируют на появление и возрастание интенсивности загрязнения определённым образом:

1. изменение качеств и биохимического состава организмов

2. изменение численности живых организмов в зоне загрязнения

3. исчезновение видов живых организмов

Каждая группа организмов в качестве биологического индикатора имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решениизадач биоиндикации.

Различные виды живых существ показывают, чем загрязнена окружающая среда.

В качестве биоиндикаторов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым факторам биологические системы или организмы.

К их числу относятся рачки артемии. Использовать их как биоиндикаторы очень удобно, так как они не требуют особых условий, хорошо реагируют на загрязнение воды и их можно с легкость достать в любом зоомагазине.

1.2 Рачки артемии как индикаторные виды

Взрослые рачки имеют три глаза и 11 пар ног и могут вырасти до размера в 15 миллиметров. Их кровь содержит гемоглобин, так же, как и у позвоночных. Самцы отличаются от самок заметно увеличенной второй паройантенн, превратившихся в органы захвата, используемые в спаривании.

Самцы имеют два репродуктивных органа. До совокупления самец обхватывает самку своими органами захвата, принимая позицию за её спиной. Самцы и самки могут плавать сцепленными вместе в течение ряда дней. В этом состоянии движения плавательных придатков пары приобретают согласованные действия.

Самки откладывают яйца либо после спаривания или в результате партеногенеза. В яйцевом мешке одной самки артемии может содержаться до 200 яиц.

Есть два типа яиц: тонкостенные яйца, которые проклёвываются сразу, и яйца с толстой оболочкой, которые могут оставаться в состоянии покоя. Диапауза может длиться в течение ряда лет и заканчивается, когда яйца окажутся в воде. Яйца с толстой оболочкой формируются в случае повышения концентрации соли -- при высыхании водоёма. [6]

Из яиц вылупляются науплии около 0,5мм в длину. У них есть единственный простой глаз, который чувствует только присутствие и направление света. Науплии плывут к свету, тогда как взрослые особи стараются уплыть от него. Позже развиваются ещё два полноценных глаза, но первоначальный глаз также остаётся, в результате чего получается трёхглазое существо.

В природе артемия обитает в солёных озёрах: хлоридных, сульфатных и карбонатных. Часто водоёмы, в которых обитает артемия, расположены в курортных зонах. Рачки участвуют в формировании лечебных грязей, которыми славятся солёные озера. Как правило, артемия является единственным обитателем водоёма, так как другие организмы, образующие зоопланктон, не выживают при столь высокой концентрации соли. Солёность воды, где они обитают, может достигать 300 промилле. В пресной воде рачок умирает примерно через час. Питается в основном микроскопическими зелеными водорослями. Зачастую солёные водоемы, в которых обитает артемия, имеют розовый оттенок воды за счёт цвета рачков.

В отличие от большинства водных видов, артемия плавает вниз спиной.

биоиндикация вода артемия микрофлора

Глава 2. Практическая часть

2.1 Проведение исследования

Эксперимент

В данной части работы я провела эксперимент с рачками артемиями и пробами вод и представив полученные результаты в виде диаграммы и графика. Также я проанализировала данные прошлых лет об экологическом состоянии реки Волхов.

Ход работы:

Взяла пробы воды из 8 разных мест:

1. Река Волхов, Киришский район - ливневка у спасательной станции (МЧС)

2. Река Волхов, Киришский район-«собачий пляж»

3. Река Волхов, Киришский район-старая водонапорная башня («стакан»)

4. Река Волхов, Киришский район-ливневка у моста

5. Река Кусинка, Киришский район

6. Вода из канавы в посёлке Лисий Нос, пригород Санкт-Петербурга

7. Скважина в садоводстве Кайвакса, Тихвинский район

8. Река Тихвинка, Тихвинский район.

Я добавила в пробы морскую, не йодированную, соль (в соотношении 3 столовые ложки соли на 2 л воды) и размешала до полного растворения.

После я добавила в пробы цисты артемий, купленные в зоомагазине, и поставила под постоянное освещение в наиболее теплую часть дома (ванную) и на один день оставила их в состоянии покоя [рис. 14,8,7,6,5].

Рассмотрела под микроскопом Levenhug при увеличении 200.

Я проводила наблюдения в течение 4 дней, отмечала в дневнике наблюдений состояние цист и наличие посторонних организмов.

2.2 Результаты исследования

Результаты наблюдений за развитием артемий в пробах воды из разных водоёмов представлены в таблице 1, Приложение 1.

До взрослого состояния артемии не дожили ни в одной из проб. Но во всех пробах появились науплии (промежуточная стадия развития рачка артемии). В пробах 7, 8 рачки вышли из состояния анабиоза за одну ночь и были обнаружены в первый день наблюдения. На 3-й день наблюдения 7-я и 8-я пробы были по неосторожности вылиты.

На 3-й день наблюдения количество раскрывшихся цист в разных пробах было неодинаковым, что отражено на диаграмме 1.

Диаграмма 1. Процент артемий, вышедших из цист

Больше всего раскрывшихся цист было в пробах из скважины в садоводстве Кайвакса и из реки Тихвинка (т.е. из водных источников Тихвинского района). Меньше всего науплий обнаружено в пробе с «собачьего пляжа» на р. Волхов в г. Кириши.

На 4-й день наблюдения не было найдено ни одного живого рачка в 1-6 пробах, можно предположить, что рачки могли умереть от недостатка пищи, цветение (затухании) воды или недостатка растворенного кислорода, либо же, посторонняя микрофлора оказалась на столько враждебной, что рачки не смогли приспособиться и противостоять.

Кроме рачков артемий, в пробах были обнаружены рачки других видов, а также другие планктонные организмы, в том числе простейшие.

Проанализировав же в своей работе несколько очагов загрязнения на реке Волхов, я смогла найти место, которое, по мои подсчетам, является самым грязным: собачий пляж. И это не удивительно, ведь там многие люди выгуливают своих питомцев. Микрофлора в пробе из этого очага оказалась враждебной для артемий, именно во второй бутылке рачки умерли первыми. На второе место я вынесла ливневку у МЧС, показания этой пробы меня огорчили, поскольку рядом с этой ливневкой находится пляж! А ведь многие люди, несмотря на запрет, все равно купаются в этой воде! И замыкает список мест с повышенной антисанитарией ливневка у моста, куда стекают отходы со всего города.

Диаграмма 2. Зависимость выхода артемийиз цист от наличия посторонней микрофлоры

2.3 Анализ работ прошлых лет и сопоставление результатов

Проанализировав получившиеся эксперименты, можно сделать вывод, что вода в Тихвинском районе в разы чище воды из Киришского района, но всегда ли она была такой?

Я узнала, что в 2010-2011 гг. ученица Киришского лицея Анастасия Полещенко изучала влияние антропогенных факторов на санитарно-экологическое состояние реки Волхов в городе Кириши. В результате бактериологического анализа она обнаружила наличие бактериофагов и coli-морфных бактерий в пробах речной воды. Кроме того, я нашла интересную статью в местной газете о проверке состояния пляжей и исторически сложившихся мест купания Ленинградской области. Оказалось, что в 2008 и в 2010-2011 годах по микробиологическим показателям в реке Волхов был превышен уровень содержания бактериальной флоры, что впоследствии в своей работе и подтверждила Анастасия.

Выводы

В ходе проведенной работы я исследовала шесть проб воды взятых в Киришском районе и три за его границами, я сделала несколько выводов:

1. Сброс воды с города пагубно влияет на чистоту реки

2. Из-за купания в реке домашних животных биологическая активность повышается

3. Купание даже на пляже должно быть запрещено

4. Моя гипотеза о влияние промышленности подтвердилась

5. Дезинфекция вод не осуществляется, либо осуществляетсяплохо

6. Несмотря на то, что процент выбросов с завода уменьшился, картина с 2010 года мало в чем изменилась

Поскольку Кириши сильно зависят от Волхова следует приложить как можно больше усилий по поискам и очистке вод реки.

Моя работа может быть интересна моим ровесникам, жителям города Кириши, учителям биологии и экологии и всем тем, кому не безразлична тема сохранения чистоты воды в реке Волхов.

Список используемой литературы

1. «Вода удивительная, или Как превратить воду в ВОДУ»: С-Практикующий -- Санкт-Петербург, Стигмарион, 2007 г.- 336 с.

2. Тамара Никитина «Вода, которая исцеляет»:-- Москва, АСТ, Астрель-СПб, 2007 г.- 160 с.

3. Н. Ольшевская «Вода»:. -- Санкт-Петербург, Сова, АСТ, Харвест, 2007 г.- 160 с.

4. О.В. Ефремов «Вся правда о воде»:-- Санкт-Петербург, Вектор, 2010 г.- 128 с.

Приложение 1

Дневник наблюдений за развитием артемий в пробах воды из исследуемых водоёмов

	р. Волхов	Проба 5. р. Кусинка	Проба 6, канава в пос. Лисий Нос	Проба 7, скважина в садоводстве Кайвакса	Проба 8, р. Тихвинка
	Проба 1. Ливневка МЧС	Проба 2. Собачий пляж	Проба 3 «Стакан»	Проба 4 Ливневка у моста
День 1	Все цисты не раскрыты, присутствует посторонняя микрофлора в виде простейших [рис.]	Большая часть цист целая, но есть и деформированные, много простейших, в основном, плавающих рядом с деформированными частями цист (из-за деформации стала доступна до этого защищенная часть артемии, которая представляет собой большую питательную ценность) кроме того, присутствуют рачки другого вида, который определить не удалось [рис.3]	Многие цисты начинают раскрываться и двигаться, посторонней микрофлоры практически нет [рис.4]	Практически все цисты не раскрыты, так же, как и во второй бутылке присутствует посторонняя микрофлора [рис.13]	Цисты без повреждений, но не раскрыты, присутствуют вытянутые кишечнополостные [рис.12]	Цисты не деформированы, посторонней микрофлоры мало, но присутствуют насекомые	Рачки вышли из состояния анабиоза за одну ночь, при первом осмотре (еще до того, как были запущены рачки) посторонней микрофлоры практи	Рачки так же, как и в 7 образце вышли за одну ночь, при первичном осмотре была обнаружена россыпь черных кругов, не поддающихся классификации, круги не двигались и не проявляли никаких свойств живой материи, но их обилие настораживало чески не было
	Проба 1	Проба 2	Проба 3	Проба 4	Проба 5	Проба 6	Проба 7	Проба 8
День 2	Цисты практически не раскрыты, присутствует посторонняя микрофлора	Раскрытых цист мало, деформированные цисты поедают простейшие, много посторонней микрофлоры	Цисты полураскрыты, у многих появились органы передвижения	Цисты начинают раскрываться, присутствует посторонняя микрофлора в виде кишечнополостных	Цисты до сих пор не раскрыты, присутствует микрофлора	Много не раскрывшихся цист, посторонней микрофлоры и насекомых, но, присутствует вылупившаяся науплия и две в стадии вылупления
День 3	Цисты не повреждены, присутствуют посторонние колониальные организмы	Цисты и посторонние ракообразные	Науплия и колониальные организмы	Науплия и посторонняя микрофлора	Цисты готовятся к вылуплению, присутствуют посторонние колониальные простейшие [рис.12]	Науплия, насекомые и много не раскрывшихся цист [рис.9]		одноклеточные организмы поедали науплию
День 4	Не было найдено ни одного живого рачка в 1-6 пробах, можно предположить, что рачки могли умереть от недостатка пищи, цветение (затухании) воды или недостатка растворенного кислорода, либо же, посторонняя микрофлора оказалась на столько враждебной, что рачки не смогли приспособиться и противостоять.	7 и 8 проба была по неосторожности вылита

Приложение 2

рис.1, проба №8

Рис. 2, проба № 8\

Рис.3, проба 2



Рис. 4, проба 3

Рис. 5, подготовка опыта

Рис. 6, подготовка опыта



Рис. 7, запуск цист артемий

Рис.8, подсаливание воды

Рис. 9, проба №6



Рис. 10, проба 7

Рис. 11, проба №1

Рис 12, проба №5

Рис 13, пробы №4



Рис 14, микроскоп с окуляром-камерой передает изображение на компьютер

Рис 15, проба №8 и элементы, которые не получилось как-либо классифицировать

Рис. 16, проба №3

Размещено на Allbest.ru

...