Тема: «ОРГАНИЗМЫ БИОИНДИКАТОРЫ В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ ОЗЁР Г. НОВОКУЙБЫШЕВСКА САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ».

Тема: «ОРГАНИЗМЫ БИОИНДИКАТОРЫ
В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ ОЗЁР
Г. НОВОКУЙБЫШЕВСКА САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ».
Автор: Субботина Валерия
ученица 9А класса
ГБОУ ООШ №6 г. Новокуйбышевска
Научный руководитель: Тупицына Марина Алексеевна
учитель биологии высшей категории
Новокуйбышевск, 2013
Аннотация.
Данная работа проводилась с целью определения необходимости использования
водных организмов – биоиндикаторов в оценки состояния водоёмов. Ценностью
работы является сравнительный анализ собственных результатов с данными центра гигиены и эпидемиологии г. Новокуйбышевска и выводы о том, что именно
метод биоиндикации показывает проблемы исследуемых озёр.
Данная работа представляет интерес для педагогов, учащихся, жителей города.
Выводы должны заинтересовать отдел реализации экологических программ и
природопользования г. Новокуйбышевска. В работе есть и предложения по проведению комплекса мероприятий с целью восстановления и сохранения экосистем озёр города Новокуйбышевска.
2
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение………………………………………………………………. ……..3
1. Теоретические аспекты работы.
1.1 Методы биоиндикации……………………………………………….....5
1.2 Достоинства и недостатки приборных и биологических
методов оценки качества воды………………………………………….8
1.3 Сапробиологический анализ один из методов биоиндикации……….9
2. Практическая часть.
2.1 Экологические проблемы озёр Новокуйбышевска……………………11
2.2 Материал и методика исследования…………………………………….12
2.3 Результаты исследования……………………………………………….14
2.4 Сравнительный анализ собственно полученных результатов
с показателями «Центра гигиены и эпидемиологии в
Самарской области в г. Новокуйбышеске» ……………………..............17
Заключение…………………………………………………………………19
Источники…………………………………………………………………..21
Приложение 1………………………………………………………………22
Приложение 2………………………………………………………………24
Приложение 3А, Б, В………………………………………………………25
Приложение 4………………………………………………………………28
3
Организмы биоиндикаторы в оценке состояния озёр
г. Новокуйбышевска Самарской области.
Не везде, где есть вода, есть и лягушки, но где квакают лягушки, там вода
есть. И.Гёте
Введение.
Существование человечества немыслимо без жизненно важных природных
ресурсов, одним из которых является вода. Вода обладает рядом уникальных
свойств, необходимых для поддержания всех форм жизни на земле.
Она создаёт благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Вода имеет важное значение в жизнеобеспечении человека. Она используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырьё для получения промышленных и сельскохозяйственных продуктов, имеет рекреационное значение, велика её эстетическая значимость.
Для своего исследования я выбрала тему «Организмы биоиндикаторы в
оценке состояния озёр г. Новокуйбышевска Самарской области».
Считаю данную тему актуальной, ведь масштабы загрязнения и истощения
водных ресурсов в настоящее время приняли угрожающий характер. Отсутствие
чистой питьевой воды, загрязнение водоёмов являются причиной многих заболеваний человека, губительно сказываются на животном и растительном мире Земли. А кто не любит в жаркое летнее время покупаться, позагорать, но не все могут позволить себе выезд на море, за город. А так ли безопасно купание в городских реках и озёрах? Своевременное выявление нарушений состояния водных
экосистем позволит вовремя среагировать и сохранить уязвимую систему.
Городские водоемы - наиболее уязвимый с точки зрения антропогенного
воздействия, элемент городского ландшафта. Отсутствие проточности водоемов в
4
условиях города вызывает их обмеление, увеличение массы донных отложений,
мусора и интенсивное зарастание камышом и водорослями. Накапливание в водоемах и прудах наноса, прошлогодних листьев, продуктов жизнедеятельности
рыб и птиц, свободной органики приводит к замедлению процессов самоочищения водоемов и водных объектов и уменьшению содержания растворенного кислорода в воде, цветению воды, пониженной прозрачности воды и как к следствию
- повышенной температуре воды, образованию неприятных запахов, обеднению
экосистемы. Также все открытые водоёмы подвержены загрязнению атмосферными осадками, талыми и дождевыми водами, стекающими с поверхности земли.
Для сохранения, проведения охраны и восстановления водных ресурсов необходимо чтобы каждый человек понимал экосистему, осознавал её ранимость, мог
проводить элементарные исследования, умел оценить состояние, знать причины
возможного загрязнения.
По данным центра гигиены и эпидемиологии г. Новокуйбышевска большинство
водоёмов города используемых в рекреационных целях не соответствует требованиям СанПин по микробиологическим и санитарно-химическим показателям.[6]
По данным разных источников [2,5] применяемые в настоящее время методы химического, физического и санитарно-микробиологического анализа не могут дать
полной оценки состояния экосистемы, показать степень воздействия человека на
окружающую среду.
Поэтому для комплексной оценки экологического состояния водоемов находящихся под воздействием разнообразных антропогенных воздействий, совершенно необходимо использование методов биологического анализа, наиболее полно
отражающих качество окружающей природной среды.
Я решила самостоятельно определить степень загрязнения водоёмов города используя метод биоиндикации, и сравнить полученные данные с результатами
анализов центра гигиены и эпидемиологии г. Новокуйбышевска.
5
Объект исследования – организмы биоиндикаторы (зообентос) озёр г. Новокуйбышевска.
Предмет исследования – зообентос как биоиндикатор в комплексной оценке частоты водоёмов.
Гипотеза: организмы – биоиндикаторы необходимо использовать для комплексной оценки состояния водоёмов.
Цель работы: определение необходимости использования водных организмов –
биоиндикаторов в оценки состояния водоёмов.
Задачи:
1. Познакомиться с различными методиками биоиндикации водных объектов.
2. Подобрать методику наиболее оптимальную для исследования выбранных
водоёмов.
3. Определить качество воды исследуемых водоёмов методом биоиндикации.
4. Сравнить полученные данные с данными центра гигиены и эпидемиологии
г. Новокуйбышевска.
5. Сделать выводы о необходимости использования метода биоиндикации в
оценки состояния водоёмов.
1.Теоретические аспекты работы.
1.1 Методы биоиндикации.
О возможности использования живых организмов в качестве показателей определенных природных условий писали еще ученые Древнего Рима и Греции. 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.
6
В комплексном экологическом мониторинге состояния окружающей среды гидробиологический мониторинг водных объектов является важной составляющей. В
основе гидробиологического мониторинга лежат исследования по биоиндикации
с целью наблюдений, оценки и прогноза состояния водных экосистем в условиях
все усиливающегося антропогенного пресса. [5]
Биологические методы основаны на том, что для жизнедеятельности – роста,
размножения и функционирования – живых существ необходима среда строго
определенного химического состава. При изменении этого состава, например,
при исключении из питательной среды какого-либо компонента или введении дополнительного соединения организм через какое-то время, иногда практически
сразу, подает соответствующий ответный сигнал. Установление связи характера
или интенсивности ответного сигнала организма с количеством введенного в
среду или исключенного из среды компонента служит для его обнаружения или
определения. Аналитическими индикаторами в биологических методах являются
различные живые организмы, их органы и ткани, физиологические функции,
биохимические реакции. [5]
Методы биоиндикации применимы только к водоёмам, имеющим собственную
биоту. Они учитывают реакцию на загрязнение целых сообществ водных организмов или же отдельных систематических групп. Несмотря на то, что и естественные условия водоёмов, и виды загрязнений очень разнообразны, можно выделить несколько универсальных реакций сообществ водных организмов на
ухудшение качества воды это:
 Уменьшение видового разнообразия (в два—четыре, а иногда и в десятки
раз)
 Изменение обилия водных организмов
Именно эти закономерности применяются во многих методиках биоиндикации. К
их числу относятся индексы видового разнообразия и методы, учитывающие со7
отношение обилия разных групп водных организмов. Кроме этого, часто учитывается способность определённых групп организмов обитать в водоёмах с тем или
иным уровнем загрязнённости. [2]
Большую роль для результатов биоиндикации состояния водоёма играет выбор
групп живых организмов. Дело в том, что водные сообщества очень разнообразны
и включают в себя несколько крупных экологических группировок, реакции которых на загрязнения могут серьёзно различаться. Это экологические группы животных: зоопланктон, зообентос, перифитон, нектон; и растений: фитопланктон,
фитобентос. Каждая группа организмов в качестве индикатора имеет свои преимущества и свои недостатки.
Сообщества планктонных организмов очень быстро реагируют на любые изменения её качества. Они представляют собой как бы «моментальный снимок» состояния водоёма. Но методы биоиндикации, основанные на реакциях планктонных
сообществ, применимы прежде всего для озер, и только с большой осторожностью — для текущих водоёмов.
Фитопланктон не обладают достаточной чувствительностью к фекальному загрязнению и тяжёлым металлам. Зоопланктон слабо реагирует на изменения в
водоёме концентрации соединений азота и фосфора.
Организмы бентоса менее динамично реагируют на быстрые изменения уровня
загрязнённости. Зато, благодаря продолжительному жизненному циклу многих
донных животных, их сообщества надёжно характеризуют изменения водной среды за длительные периоды времени .[2]
В своём естественном состоянии различные природные водоёмы могут сильно
отличаться друг от друга. На водную флору и фауну действуют такие показатели,
как глубина водоёма, наличие и скорость течения, кислотность воды, мутность,
температурный режим, количество растворенной органики, соединений азота и
фосфора.
8
На все эти параметры влияет как антропогенная нагрузка, так и естественные
процессы, происходящие в водоёмах. Значит, для водоёмов разных типов в норме
будет характерен разный видовой состав и обилие гидробионтов. Более того, в
водоёмах с наиболее чистой водой количество видов животных и растений и их
обилие обычно ниже, чем в тех водоёмах, где органические вещества, соединения
азота и фосфора присутствуют в умеренных концентрациях. Для многих водных
организмов умеренный уровень загрязнения является оптимальным состоянием
среды обитания. Существуют также «виды-универсалы», обладающие высокой
экологической пластичностью и способные переносить значительные колебания
степени загрязнённости водоёма. Понятно, что такие виды не представляют интереса для биоиндикации.
Из этого следует, что:
 для оценки состояния воды при помощи биологических объектов необходимо выбирать надёжный, проверенный метод, подходящий для данного
типа водоёма и поставленных задач
 нужно чётко придерживаться методики отбора и обработки проб
 все биологические закономерности являются закономерностями статистическими. Поэтому объём используемого материала должен быть достаточно
велик. [2]
1.2 Достоинства и недостатки приборных и биологических методов оценки
качества воды.
Приборные методы оценки:
+ позволяют получить точные значения концентраций загрязнителей
- нельзя точно оценить, насколько полученные концентрации опасны для водных
организмов и для нас с вами;
- не учитывают возможного взаимодействия различных загрязняющих веществ;
9
- оценивают качество воды на момент отбора пробы и ничего не скажут нам про
аварийный сброс загрязнителя, произошедший на реке неделю назад;
- достаточно сложны и недоступны для обычного человека
Биологические методы оценки:
+ можем оценить общий уровень загрязненности, даёт комплексную оценку
+ методы относительно дешевы и не требуют специального оборудования, может
использовать каждый интересующийся человек
- не узнаем точных концентраций того или иного вещества
Сравнительная таблица методов биоиндикации водоёмов см. Приложение 1.
1.3 Сапробиологический анализ один из методов биоиндикации.
Среди методов гидробиологического анализа экологического состояния водных объектов, сапробиологический анализ занимает одно из важнейших мест. [3]
Исследования основаны на способности отдельных видов - видов – биоиндикаторов - показывать своим развитием и существованием в воде на ее степень загрязнения. Сапробность водоёма — характеристика водоема, показывающая уровень его загрязненности органическими веществами и продуктами их распада (от
греческого слова «сапрос» — гнилой). Сапробность какого-либо вида животных
или растений - способность обитать в воде с соответствующим уровнем органического загрязнения. Различают следующие зоны:
В полисапробной зоне (сильно загрязненные органикой), находящейся вблизи
от места сброса сточных вод, происходит расщепление белков и углеводов в
аэробных условиях. Эта зона характеризуется почти полным отсутствием свободного кислорода, наличием в воде неразложившихся белков, значительных количеств сероводорода и углекислого газа. Самоочищение здесь идет в основном за
10
счет деятельности бактерий. Число видов, способных жить в крайне загрязненных
водоемах невелико, но зато они встречаются здесь в массовых количествах.
В мезосапробной зоне загрязнение выражено слабее: неразложившихся белков
нет, сероводорода и диоксида углерода немного, кислород присутствует в заметных количествах, однако в воде есть еще такие слабоокисленные азотистые соединения, как аммиак, аминокислоты. Подразделяются на бета-мезосапробные
(слабо или умеренно загрязненные), альфа-мезосапробные (загрязненные). Вода в
альфа-мезосапробной зоне умеренно загрязнена органическими веществами, есть
аммиак и аминосоединения, кислорода мало. В бета-мезасопробной зоне органических загрязнителей мало; кроме аммиака, есть продукты его окисления — азотная и азотистая кислоты, много кислорода.
В олигосапробной зоне (практически незагрязненные) сероводород отсутствует,
диоксида углерода мало, количество кислорода приближается к нормальному
насыщению, растворенных органических веществ практически нет. Для этой зоны
характерно высокое видовое разнообразие организмов, но численность и биомасса их незначительны. [2]
Сравнительные характеристики зон по степени сапробности см. Приложение 2.
Анализ таблицы показывает, что от олигосапробной к полисапробной зоне ухудшаются многие важные для водных обитателей показатели: уменьшается содержание растворенного в воде кислорода, необходимого для дыхания гидробионтов,
нитраты превращаются в более токсичные нитриты и аммонийные соединения.
Сульфаты переходят в сульфиты и далее в сульфиды вплоть до образования сероводорода. При этом уменьшается количество видов живых существ, требовательных к содержанию кислорода, вплоть до полного их исчезновения. В то же время
виды, способные выдержать изменение химического состава воды и недостаток
кислорода, могут даже увеличить свою численность за счет притока питательных
веществ и исчезновения конкурентов. По мере дальнейшего загрязнения ситуация
11
ухудшается: исчезает все больше видов, нарушаются пищевые связи, нарушаются
круговороты веществ и использование энергии в системе. Снижается устойчивость экосистемы, ее способность к переработке веществ и «самоочищению»,
экосистема деградирует. Каждому водоему присущ свой естественный "фон" сапробности. Он тем выше, чем богаче продукцией и беднее водой окружающий
ландшафт, чем меньше поступает в водоем кислорода и чем теплее вода.
Выводы:
 для комплексного экологического мониторинга необходимо использовать
методы биоиндикации
 сапробиологический анализ занимает важное место среди методов гидробиологического анализа
 организмы бентоса надёжно характеризуют изменения водной среды за
длительные периоды времени
2. Практическая часть.
2.1 Экологические проблемы озёр Новокуйбышевска.
Объектами моего исследования стали три озёра: озеро Сокулино, озёра парка
Победы, озеро лагеря Берёзки.
Озеро Сокулино расположено непосредственно в черте города. Озеро природного происхождения на месте выхода грунтовых вод. К середине 90х годов озеро
сильно заболотилось и стало непригодно для купания, однако после очистки и
углубления стало пригодно для использования. Зеркало озера пополняется как за
счет родников, так и за счет подпитки из сети гор. водоснабжения. Водоём и по
сей день пользуется успехом у желающих освежиться. Зимой здесь организовано
купание в проруби. Благоустроен пляж, поставлены контейнеры для сбора мусора, построена развлекательная площадка для детей. Для очистки береговой зоны весной, осенью организуется акция «Чистые берега».
12
«Озёра в парке Победа – природного происхождения, рассказывает заведующая городских парков Жандарова Татьяна Мухтаровна, - подпитываются родниками, но к сожалению, ежегодно уровень воды в водоёмах снижается. В парке три
озера и только первое заполняется водой из городского водоснабжения. Проблемы этих озёр в очень сильном антропогенном загрязнении. К озеру прилегает
большая территория гаражей, отсутствие ограды позволяет безответственным жителям города использовать озёра для утилизации ненужных вещей. Так в 2009 году было вывезено со дна озера 2 КамАЗа покрышек. С другой стороны – частный
сектор и по не уточнённой информации имеют место быть незаконные сливы канализаций. Ещё одна проблема: озеро находится в низине, вверху, огромный торговый комплекс, часто приезжают передвижные цирки и др. аттракционы, и все
стоки во время дождей направляются в озёра, так как нет лотка для отвода сточных вод. Озёра очень сильно зарастают камышом и кустарником. В настоящее
время в озёрах купаться запрещено, по берегу расставлены предупредительные
щиты. Разработан план по благоустройству данной территории, но необходимы
немалые средства».
Озеро лагеря Берёзки природного происхождения, пополняется за счёт родников.
В последнее время замечено сильное понижение уровня воды. Практически по
всему берегу озера находится деревянистая растительность. Есть отгороженный
пляж лагеря, и пляж где отдыхают горожане. Территория этого озера сильно загрязнена бытовым мусором из-за большого потока отдыхающих. С 2011 года поставлены контейнера для сбора отходов. Очистка береговой зоны озера иногда
проводиться инициативными дачниками и волонтёрами.
2.2 Материал и методика исследования.
Исследования проводились в июне, августа, сентябре 2012 года
Пробы брались около береговой зоны, через каждые 10 метров.
Количество отобранных ежемесячных проб в озере «Сакулино» - 12
13
Количество отобранных ежемесячных проб в озере парка Победы – 7
Количество отобранных ежемесячных проб в озере лагеря «Берёзки» - 10
Я познакомилась с разными методиками биоиндикации. [7] Наиболее удобным
для неспециалиста объектом биомониторинга является, макрозообентос - макроскопические беспозвоночные, обитающие на дне водоемов и в зарослях водных
растений. (3,4) Это, главным образом, водные личинки насекомых, моллюски, пиявки, малощетинковые черви и высшие ракообразные. Для своих исследований я
использовала Индекс Майера — это наиболее простая методика биоиндикации,
при которой не нужно определять беспозвоночных с точностью до вида [1]. Методика годиться для любых типов водоемов. 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) см. Приложение 3.
В данном методе используется таблица индекса Майера. В таблице нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах.
Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела — на 2, из третьего — на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы характеризуют степень загрязненности водоема. Если сумма более 22 — водоем имеет 1 класс качества, значения
суммы от 17 до 21 говорят о 2 классе качества. От 11 до 16 баллов — 3 класс качества. Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (4-7 класс качества).
Пробы гидробионтов отбирались с помощью сачка. Сачок вели против тока воды,
иногда использовали элемент кошения. После каждого взмаха сачок вынимался и
пойманные организмы вытряхивались в небольшие вёдра. Пробы брались через
каждые 10 метров береговой линии. В каждой точке проводили не менее 10
14
«взмахов» сачком. Сборы водных организмов, дополнялись экземплярами животных, собранных на камнях и корягах, поднятых со дна водоема.
После того, как организмы пойманы, проводили их определение, внимательно
рассматривая весь улов. Многие водные беспозвоночные довольно мелки, подолгу сидят без движения, и заметить их трудно. Необходимо некоторое время, когда
они прейдут в активное состояние. Замеченных животных рассаживали в разные
баночки. Для ловли мелких животных использовали пипетку, а быстро плавающих отлавливали из чайной ложкой. Для более точного определения использовался микроскоп и лупа. После определения пойманные животные выпускались
обратно в водоем.
Для идентификации гидробионтов использовался определитель водных беспозвоночных животных [4].
2.3 Результаты исследования.
Таблица 1. Наличие индикаторных групп в озере Сокулино (72 квартал)
Обитатели чи-
Организмы
стых вод
степени
средней
чувствитель-
ности
Нимфы весня-
Обитатели
за-
грязненных
во-
доёмов
Бокоплав
+
нок
Личинки
+
комаров-звонцов
Нимфы поде- +
Речной рак
Пиявки
нок
Личинки
Личинки стрекоз
+
Водяной ослик
ручейников
Личинки
Личинки
вислокрылок
комаров-долгоножек
Двустворчатые
Моллюски-катушки
моллюски
Прудовики
+
15
+
Личинки мошки
+
Моллюски
Моллюски-живородки
+
дрейсены
Малощетинковые
черви
Производим расчёт по формуле 3x + 2y + 1z = ∑
3·2+2·4+1·2=16 – 3 класс, вода умеренно загрязнённая/ Бетамезосапробная зона
Таблица 2. Наличие индикаторных групп в озере Парка Победы
Обитатели чи-
Организмы
стых вод
степени
Нимфы весня-
средней
чувствитель-
за-
грязненных
во-
ности
доёмов
Бокоплав
Личинки
нок
Нимфы поде-
Обитатели
+
комаров-звонцов
Речной рак
Пиявки
Личинки стрекоз
Водяной ослик
+
Личинки
Личинки
Прудовики
+
вислокрылок
комаров-долгоножек
Двустворчатые
Моллюски-катушки
нок
Личинки
ручейников
+
Личинки мошки
моллюски
Моллюски
Моллюски-живородки
дрейсены
Малощетинковые
черви
Производим расчёт по формуле 3x + 2y + 1z = ∑
3·0+2·1+1·3=5 – вода грязная/ Полисапробная зона
16
Таблица 3. Наличие индикаторных групп в озере детского лагеря Берёзки
Обитатели чи-
Организмы
стых вод
степени
Нимфы весня-
средней
чувствитель-
Обитатели
за-
грязненных
во-
ности
доёмов
Бокоплав
Личинки
нок
+
комаров-звонцов
Нимфы поде- +
Речной рак
+
Пиявки
Личинки стрекоз
+
Водяной ослик
нок
Личинки
+
ручейников
Личинки
Личинки
Прудовики
вислокрылок
комаров-долгоножек
Двустворчатые +
Моллюски-катушки
+
Личинки мошки
Моллюски-живородки
+
Малощетинковые
моллюски
Моллюски
+
дрейсены
черви
Производим расчёт по формуле 3x + 2y + 1z = ∑
3·4+2·4+1·1=21– 2 класс, вода чистая/ Олигосапробная зона
Таблица 4. Значения Индекса Майера для водоемов Новокуйбышевска
Название озера
Значение индекса Класс качества
Сапробность
Майера(в баллах) воды
Озеро
лагеря
«Берёзки»
21
2
олигосапробная
16
3
бетамезосапробная
5
4
полисапробная
Озеро Сакулино
Озеро парка Победы
17
2.4 Сравнительный анализ собственно полученных результатов с показателями «Центра гигиены и эпидемиологии в Самарской области
в г. Новокуйбышевске».
Для получения лабораторных показателей исследуемых мной озёр, мы обратились в филиал ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Самарской области в г.
Новокуйбышевске» [6]. Данной организацией проводилось исследование воды
открытых водоёмов по микробиологическим и санитарно-химическим показателям.
Результаты анализов по микробиологическим показателям позволяют сделать вывод о несоответствии качества воды нормам СанПин в озерах парка Победы и
Сокулино. В озере лагеря Берёзки неудовлетворительных проб не было.
100%
90%
100%
100%
100%
80%
70%
60%
60%
50%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0%
озеро л.Берёзки
Озеро в парке Победы
% взятых проб
Озеро Соколье
не соответствуют СанПин
Рисунок 1. Процент неудовлетворительных исследований по микробиологическим показателям.
18
Озеро парка Победы и Сокулино озеро имеют очень высокую степень загрязнения
по общим колиформным бактериям, превышение гигиенической нормы в 22 раза.
Содержание колиформных бактерий в озере лагеря Берёзки соответствует нормам
СанПин.
Таблица 5. Уровень загрязнения вод по колиформным бактериям
Водоём
Показатель
СанПин по общим колиформным бактериям
Максимальное количество общих колиформных бактерий
КОЕ
Озеро
л.Берёзки
Не более 500 КОЕ/100 мл
500
Озеро парка
Победы
Не более 500 КОЕ/100 мл
11000
Озеро Соколье
Не более 500 КОЕ/100 мл
11000
Микробиологические показатели, находится в прямой зависимости от органического вещества, попадающего в водоём.
Выводы:
 водоёмы Новокуйбышевска испытывают антропогенную нагрузку
 сапробиологический анализ по индексу Майера позволил определить степень загрязнения исследуемых водоёмов г. Новокуйбышевска, наиболее загрязнённое озеро в парке Победы
 результаты анализов «Центра гигиены и эпидемиологии в Самарской области в г. Новокуйбышевске» подтвердились сапробиологическим анализом
19
Заключение.
1. Масштабы загрязнения и истощения водных ресурсов в настоящее время
приняли угрожающий характер.
2. Городские водоемы — наиболее уязвимый элемент городского ландшафта,
играют в экологии города особенно важную роль…
3. Большинство водоёмов г. Новокуйбышевск используемых в рекреационных
целях не соответствует требованиям СанПин по микробиологическим и санитарно-химическим показателям.
4. Для проведения охраны и восстановления водных ресурсов необходимы
исследования как по физико-химическим показателям, микробактериологические, так и методами биоиндикации.
5. Сапробиологический анализ по индексу Майера позволил определить степень загрязнения исследуемых водоёмов г. Новокуйбышевска:
 озеро Берёзки - 2 класс, вода чистая/ Олигосапробная зона
 озёро Сокулино - 3 класс, вода умеренно загрязнённая/ Бетамезосапробная зона
 озеро парка Победы - вода грязная/ Полисапробная зона
6. Результаты анализов «Центра гигиены и эпидемиологии в Самарской области в г. Новокуйбышевске» подтвердились сапробиологическим анализом:
только вода в озере лагеря Берёзки по микробиологическим показателям
соответствует норме СанПин и по сапробиологическому анализу относится
ко 2 классу/ Олигосапробной зоне
7. Вода в озере Сокулино и в озёрах парка Победы имеет среднюю и высокую
степень загрязнения соответственно.
8. Однако за летний период центр гигиены и эпидемиологии имел и положительные пробы. Результаты нашего исследования (биопоказатели) говорят о
явно существующих проблемах озёр Сокулино и парка Победы.
9. Гипотеза о том, что организмы – биоиндикаторы необходимо использовать
для комплексной оценки состояния водоёмов подтверждена.
20
10. Метод биоиндикации по Индексу Майера позволяет оценить общий уровень загрязненности и может использоваться любым человеком для определения качества воды.
11. Необходим комплекс мероприятий по восстановлению и сохранению экосистем озёр города Новокуйбышевска. Предложения по комплексу мероприятий изложены в. Приложении 4.
21
Источники.
1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В. Экологический практикум
школьника:Учебное пособие для учащихся.-Самара: Изд-во «Учебная литература», 2006. -304 с.
2. http://www.researcher.ru/methodics/method/SNIP/a_1xiure.html /Биоиндикация
состояния пресного водоёма с помощью донных организмов. А.Р. Ляндзберг .
3. http://www.christmas-plus.ru/images/stories/pdf/kompl-eco.pdf /Методики экологических исследований.
4. http://www.bio.bsu.by/zoology/files/uch_shalapenok_meleshko_2005.pdf / Шалапенок Е.С., Мелешко Ж.Е. Краткий определитель водных беспозвоночных животных. Учебное пособие для студентов биол. факультетов. Минск,
2005.
5. http://www.iwep.ru/ru/bibl/books/bezm2007.pdf/ Зообентос как индикатор состояния водных экосистем.
6. Отчёт о проведении исследования воды и почвы открытых водоёмов, используемых в рекреационных целях в 2012 году. ФГУЗ «Центр гигиены и
эпидемиологии в Самарской области в г. Новокуйбышевск.
7. http://www.rae.ru/monographs/55-2251/ Биологические методы оценки загрязнения вод.
22
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Характеристика биологических методов оценки загрязнения вод. [7]
Наименование
Сапробность воды
по показателям перифитона
Преимущества
Недостатки
Устанавливается по видовому Приспособление организмов к
составу индикаторных оргасуществованию при различнизмов, живущих в воде
ных условиях среды (эврибионтность)
Сапробность воды
Повсеместное распространеЯвляется характеристикой
по отдельным круп- ние таксонов: личинки хиро- водной среды за некоторый
ным таксонам зономид (комары – звонцы) и
промежуток времени и не даобентоса
олигохет (малощетинковые
ет оценки на момент исследочерви)
вания. Для получения надежных данных, как правило,
пробоотборник должен находиться в реке не менее четырех недель. При этом в каждой точке проводят не менее
трех повторных отборов.
Биотический индекс Учитывает частую последова- Не подходит для озер и пруВудивисса
тельность исчезновения групп дов. Необходимо выяснить,
индикаторных организмов по какие индикаторные организмере увеличения загрязнения. мы имеются в исследуемом
водотоке, в зависимости от
чувствительности к загрязнению. Происходит изменение
видовой структуры бентосных организмов по мере повышения уровня загрязненности воды, следовательно,
наблюдается отмирание индикаторных таксонов.
Индекс ГуднайтаУотлея
Используется для определения загрязнения водоема органическими веществами
23
Пригодна в прибрежной зоне,
где донная фауна разнообразна
Используются для анализа
только материалы дночерпательных проб. Следует иметь
в виду, что изменения в донных отложениях происходят
медленнее, чем меняется качество воды в водной среде
Модифицированный Основаны на отношении отолигохетный индекс дельных семейств олигохет к
(Э. А. Пареле)
общей численности всех олигохет.
Индекс Шеннона
Индекс Майера
Используется только для
крупных рек в условиях Русской равнины. Индекс
D1 применяется для малых рек
с быстрым течением и разнообразной флорой. Индекс D2 для рек и водоемов с
неблагоприятным кислородным режимом и бедным составом олигохет.
Невозможно включить в выборку все виды реального сообщества.
Придает большой вес редким
видам. Подходит для целей
сравнения в тех случаях, когда не интересуют компоненты разнообразия по отдельности.
Подходит для любых типов
Точность метода невысока.
водоемов. Используются организмы-индикаторы, чувствительные к различным
условиям водной среды (обитатели чистых вод, организмы
средней чувствительности и
обитатели загрязненных водоемов).
24
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Сравнительные характеристики зон по степени сапробности. [2]
Степень сапробно- Состояние
сти
водоема
Олигосапробная зона
Чистое
Бетамезосапробная
Умеренно
зона
загрязненное
Альфамезосапробная
зона
Класс
качества
воды
Аммонийный
азот, ммг/л
Азот
нитратов,
мг/л
Coli-
Фосфаты, Кислород(% ББПК, индекс
мг/л
насыщения) мг/л
на мл)
1-2
<<0,04
<0,03
3
0,04-0,08
0,03-0,05 0,05-0,07 80-90
3,3-5 50-100
0,08-1,5
0,05-1,0
0,07-0,1
50-80
5-7,7
1,5-5,0
1,0-8,0
0,1-0,3
5-50
7,7-10
Загрязненное 4
<0,05
90-100
0-3,3 < 50
Грязное,
Полисапробная зона очень
(клето
гряз- 5-7
ное
1001000
100020000
БПК — биохимическое потребление кислорода. Показатель степени загрязнения
воды органикой. Это количество кислорода, необходимое микроорганизмам для
окисления содержащихся в воде органических веществ (чем больше в воде органики, тем больше кислорода требуется на ее окисление).
Coli-индекс — количество кишечных палочек, один из показателей бактериального загрязнения.
25
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 А
Беспозвоночные животные (зообентос)
Обитатели чистых вод
Личинка веснянки
Личинка подёнки
Личинка ручейника
Дрейссена
Личинка вислокрылки
Беззубка
26
ПРИЛОЖЕНИЕ 3Б
Обитатели средней чувствительности
Бокоплавы
Личинки стрекоз
Моллюск катушка
Моллюск живородка
Речной рак
27
ПРИЛОЖЕНИЕ 3В
Обитатели загрязнённых вод
Личинка комара-звонца
Пиявка птичья
Водяной ослик
Прудовик
28
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Предложения по восстановлению и сохранению рекреационного потенциала
озера.
1. Для борьбы с антропогенной эвтрофикацией меры административного ре-
гулирования: штрафы за несанкционированные свалки, бытовые стоки,
нарушение санитарно- гигиенических норм в общественных местах.
Проведение социальных акций «Чистые пруды» совместно с жителями города.
Привлечение СМИ к активному участию в летний сезон в пропаганде сохранения чистоты водоёмов и прилежащей территории.
Установление щитов в местах отдыха, напоминающих о сохранении вод и
прилежащей территории.
2. Для решения проблемы естественной эвтрофикации необходимо регулиро-
вание водообмена.
Как и для любого небольшого водоема с замедленным водообменом для
улучшения ситуации целесообразна искусственная аэрация, которую вполне
обеспечивают плавающие фонтаны и донные аэраторы.
Эффективным методом улучшения качества воды служит интродукция гидробионтов-фильтраторов (двустворчатых моллюсков).
Регулирование роста высшей водной растительности (рогоз, тростник, манник.
Наиболее действенным представляется комплексный подход к улучшению
качества воды и восстановлению экосистемы озера, включающий административное регулирование, гидротехническое переустройство, благоустройство берегов и биоинженерные мероприятия по обеспечению процессов самоочищения водоема.
29
30