«Оценка качества воды реки Большая Шатьма на основе анализа зообентоса»

МБОУ «Начальная общеобразовательная школа № 2» города Чебоксары

Тема:

«Оценка качества воды реки Большая Шатьма

на основе анализа зообентоса»

Выполнил:

Иванов Иван Андреевич

Волков Владимир Юрьевич

учащиеся 4 С класса

Руководитель:

Петрова Людмила Витальевна

учитель начальных классов

г. Чебоксары 2020 г.

Содержание:

Введение. Актуальность. ………………………………………… стр. 1

Материалы и методика…………………………………………… стр.2-4

Описание места исследования…………………………………… стр. 5

Результаты……………………………………………………………стр.6-14

Выводы. Список литературы……………………………………….стр.14

Введение.

Существование человечества невозможно без природных ресурсов, самым важным их которых является вода. Именно поэтому очень актуальна проблема сохранения  водных ресурсов. Водный голод  угрожает не только потому, что на Земле не хватает пресной воды, но и потому что человек при  организации промышленности и в повседневной жизни  портит огромное количество чистой воды. На обезвреживание загрязненных промышленных и бытовых сточных вод используется почти 40% всего мирового стока  пресной воды. Мы заинтересованы природой нашего края, и нас волнует ее будущее. В связи с большой антропогенной нагрузкой, испытываемой природными комплексами в последнее время, становится актуальной апробация методик, позволяющих оценивать экологическое состояние водоемов Чувашии. Водоемы Чувашской Республики испытывают отрицательное влияние человека, так как наша территория была заселена и освоена человеком достаточно давно.

Актуальность

Речка Большая Шатьма относится к малым рекам и в месте исследования протекает через несколько деревень: деревня Голов, деревня Большая Шатьма, деревня Кожары, деревня Дворики с большим количеством частных домов, хозяева которых используют воды речки для своих нужд. Для них важно, в каком состоянии находится вода в речке. Живя в данном районе, с летними температурами до +30 градусов, мы понимаем, что речка создает определенную влажность воздуха, доставляет воду для прибрежной растительности и помогает животным, живущим в этой районе выжить. Проведя, исследование речки Большая Шатьма, указав причины загрязнения (если они есть) и возможность к самоочищению, мы спасаем речку от зарастания и исчезновения. В связи с вышесказанным, считаем нашу работу актуальной.

Цель исследования: Провести биоиндикационное исследование реки Большая Шатьма на основе анализа зообентоса.

Задачи:

Изучить фауну донных беспозвоночных реки Большая Шатьма.

Дать оценку качества воды в речке Большая Шатьма. с использованием методики Вудивисса. 

Гипотеза исследования:

Река Большая Шатьма на исследуемом участке не испытывает сильную антропогенную нагрузку.

Материалы и методика изучения.

Практическая часть (отлов организмов и их частичное определение) было сделано во время выездов и походов на речку Большая Шатьма Красноармейского района Чувашской республики в июне 2020г. Для этого сачок опускался краем обруча в воду перпендикулярно к ее поверхности, велся по дну, не углубляясь сильно в грунт. Так сачок проводился на один метр в одну сторону, поворачивался на 1800 градусов, затем на один метр - в другую сторону, затем сачок вынимался, материал отбирался и помещался в отдельный флакон, в 40% спирт. На каждый флакон помещалась этикетка с указанием места, времени сбора проб.

Определить степень загрязнения водоема химическими методами сложно и надо иметь специальную лабораторию. Поэтому для более объективного оценивания влияния загрязнителей на среду обитания реки Большая Шатьма нами выбраны методы биоиндикации. Биоиндикация - метод оценки изменений в среде при помощи биологических объектов. Для определения качества воды использован метод биоиндикации Вудивисса. Эта методика дают адекватную оценку качества воды речки Большая Шатьма и не требуют больших материальных затрат. Определение видов проводилось с помощью бинокуляров.

1. Оценка качества вод на основе биотического индекса Вудивисса

Для оценки экологического состояния водоема использовался метод расчета биотического индекса (БИ), разработанный Ф. Вудивиссом в 1964 г. С помощью специальной шкалы для определения биотического индекса, основанной на наличии в водоёме индикаторных групп организмов, по наличию или отсутствию той или иной индикаторной группы определяется биотический индекс водоема. Чем выше показатель БИ, тем благоприятнее условия обитания организмов в данном водоёме в целом или его отдельных биотопах в частности. По данному показателю можно судить об относительной чистоте воды применительно к водным обитателям. Показатель БИ может изменяться от 1 (наименее благоприятные экологические условия) до 10 (наиболее благоприятные экологические условия)

Описанный метод Вудивисса, имеет ряд преимуществ:

Классифицирует основные характеристики загрязненных вод.

Не требует строгого выполнения методики отбора проб, так как метод основан не на количественных, а на качественных показателях.

Не требует усилий на определение, так как определяются группы и организмы-индикаторы.

Значения индекса доступны для понимания людей не являющимися биологами.

Определение биотического индекса Вудивисса

Методика Вудивисса не требует определить всех пойманных животных с точностью до вида. Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «групп» бентосных организмов. За «группу» принимается:

Все известные виды плоских червей ( тип Plathenohelmintes)

Все кольчатые черви, кроме рода Nais и пиявок

Все известные виды пиявок (класс Hirudinea)

Все известные виды моллюсков (тип Mollusca)

Все известные виды ракообразных (класс Crustacea)

Все известные виды веснянок (отряд Plecoptera)

Все известные роды поденок отряда Ephemeroptera, исключая Baetis rhodani

Все семейства ручейников (отряд Trichoptera)

Все виды сетчатокрылых (отряд Neuroptera) личинки -златоглазки

Семейство звонцы (Chironomidae)

Семейство мошек (Simuliidae)

Все известные виды других насекомых

Все известные виды жуков (отряд Coleoptera )

Все известные виды водных клещей (отряд Hidracarina)

Род Nais

Baetis rhodani

Chironomus thummi

Для определения класса качества воды использовались следующие данные (табл.Б.).

Величина индекса определяется по таблице, в левой части которой расположены индикаторные группы.(табл.А.) Табл.А.

Значение индекса Вудивисса для выборок

Комментарии к таблице № А (оценка экологического состояния водоёмов по биотическому индексу). Прежде, чем давать оценку экологического состояния водоёмов, необходимо пояснить суть данной методики. Исходя из того, что разные группы водных беспозвоночных организмов по-разному реагируют на изменения экологической обстановки в проточных водоёмах, английский учёный Вудивисс подобрал индикаторные группы организмов, реагирующих на изменения, происходящие в водной среде обитания. Каждой группе организмов было присвоено определённое количество баллов. Чем больше балл, тем благоприятнее условия, в которых находятся данные организмы. Чем больше индикаторных групп присутствует в обследуемом водоёме, и чем выше балл каждой из них, тем выше благоприятность условий обитания организмов в данном водоёме.

Место исследования.

Исследование реки Большая Шатьма в окрестностях деревни Большая Шатьма Красноармейского района проводилось в июне 2020г. Река Большая Шатьма   —  правый приток реки Большой Цивиль. Река Большая Шатьма относится к категории малые реки. Длина реки 35 км, площадь водосборного бассейна 182 км². Исток реки расположен близ деревни Шатьмапосси, устье недалеко от деревни Хозакосы. Мы провели исследование реки Большая Шатьма, брали пробы водным сачком. Это было непросто потому, что места, где мы брали пробы труднодоступные. Река Большая Шатьма в месте исследования протекает по овражистой местности, края обрывистые, местами труднодоступные, склоны пологие и овражистые.

Описание биотопов.

Для изучения общего экологического состояния водоема было выбрано 2 точки отлова животных

Точка 1. Правый берег реки (деревня Кожары Красноармейского района). Данный биотоп представляет собой правый берег реки, глубина которой составляет 0,2 м. у берега. Размер биотопа составляет около 4 метра в ширину. Грунты представлены плотными глинистыми отложениями по берегам, в точке пробы – дно каменистое, вследствие этого скорость течения на данном участке ускоряется. Водная растительность практически отсутствует. Прибрежная растительность весной выражена слабо: хвощ полевой, одуванчики, первоцвет весенний, чертополох. Слышны голоса птиц: соловей и др. Прибрежная растительность летом: элодея канадская, пустырник пятилопастный, вероника колосистая, хлопушка – смалевка, поповник, пижма, подмаренник цепкий, лютик, герань луговая, свербига, камыш обыкновенный, клевер пашенный, короставник и другие.

Точка 2. Правый берег (200 метров до деревни Нижняя Типсирма). Данный биотоп представляет собой мелководный каменистый участок, а также небольшое количество прибрежной растительности. Глубины в этой зоне невелики и колеблются от 0,03 до 0,1 м. Ширина речки на данном участке около 3-5 метров. Грунты представлены илистыми отложениями, на месте взятия проб – дно каменистое. Растительность представлена такими видами: ива, черемуха, крапива, хвощ, элодея канадская, чертополох, крапива, борщевик, лютик, Видели сороку и ласточку.

РЕЗУЛЬТАТЫ.

Самыми обычными для реки Большая Шатьма на исследуемых участках донными биотопами являются: каменистое и илистое дно, местами с погруженными в воду деревьями, участки реки в различной степени заросли водной и околоводной растительностью. Мы увидели, что каждый биотоп населяет сообщество донных обитателей.. Это крупные, хорошо различимые невооруженным глазом организмы: моллюски, пиявки, личинки комаров, стрекоз, клопов, ручейников, поденок и других насекомых. Численность видов организмов в речке Большая Шатьма отражена в таблицах. Прозрачность воды составляет 15- 20 см., а от прозрачности зависит глубина проникновения в водоем солнечных лучей и температура воды. Течение воды в реке Б.Шатьма около 0,4 м\с и увеличивается на перекатах. Ширина реки Б.Шатьма колеблется от 2 до 6 метров, максимальная глубина на исследуемых участках около 1 метра.

Анализ зообентоса реки Б.Шатьма по методу Вудивисса.

1.Характеристика водных беспозвоночных реки Б.Шатьма

Водные беспозвоночные реки Б.Шатьма относятся к 3 типам беспозвоночных животных:

1. Тип Annelidae (кольчатые черви)

2. Тип Моллюски Mollusca: класс Gastropoda (брюхоногие моллюски и

класс Двухстворчатые моллюски Bivalvia)

3. Тип Arthrоpodа (членистоногие), класс насекомые (Insecta- Ectognatha).

- отряд двукрылые (Diptera): комары звонцы (Chironomidae), Сем. Athericidae (мухи)

- отряд стрекозы (Odonata) Сем. Лютки  Lestidae, Сем. Плосконожки Platycnemidae,

сем. Красотки Calopterygidae, Сем. Стрелки Coenagrionidae

- ​ отряд Поденки (Ephemeroptera)

-  отряд клопы (Heteroptera) Сем. Aphelocheiridae Длиннохоботные плавты, сем.

Corixidae Гладыши.

-  отряд жуки (Coleoptera): плавунцы (Dytiscidae), Сем.Haliplidae Плавунчики (полоскун)

- Отряд Вислокрылки Меgaloptera, сем. Sialidae Вислокрылки настоящие, (сиалиды).

Доминирующими по численности группами являются отряд Trichoptera ручейники, отряд Поденки (Ephemeroptera)

река Большая Шатьма Таблица № 1

Количественная характеристика групп в точках реки Б.Шатьма

Определение класса качества по значениям БИВ реки Б.Шатьма

Диаграмма № 1

Выводы.

Таким образом, наша гипотеза подтвердилась. Река Большая Шатьма протекает через несколько деревень, но качество воды в ней достаточно высокое. Видовое разнообразие и обилие водных животных организмов, заселяющих реку Большая Шатьма, служит показателем чистоты воды. Так некоторые пресноводные моллюски (такие, как катушки, беззубки), личинки поденок, личинки ручейников заселяют только чистые водоемы, но как только в водоем попадают загрязнители, они исчезают. Нас удивило обилие личинок ручейников и поденок на реке Большая Шатьма. Для определения качества воды в реке мы использовали метод биоиндикации по Вудивисса.

Методика Вудивисса показала, что на всех исследуемых участках вода относится к 2 классу качества, т.е. чистая. Во время наших экскурсий мы также видели родники около берегов реки, которые стекали в реку Большая Шатьма, а это также способствует тому, что река Большая Шатьма осуществляет самоочистительные процессы. Река не зарастает сильно водными растениями, хотя на всех точках мы встречали водные растения такие, как: ряска малая, рдест курчавый, рдест гребенчатый, роголистник темно-зеленый, спирогира и другие, а это говорит о том, что река справляется самостоятельно с самоочищением.

Список использованной литературы

1. Рекомендации по организации полевых исследований состояния малых водных объектов с участием детей и подростков. Москва — Переславль-Залесский, 2001. Авторы: Е.А. Заика, Я.П. Молчанова, Е.П. Серенькая. Научный редактор: доктор физико-математических наук, академик РАЕН Е.В. Веницианов.

2. Определение качества воды в полевых условиях. Краткое руководство. Благотворительный фонд . Центр охраны дикой природы. Москва. Издательство Центра охраны дикой природы, 2013г.

3. Цалолихин, С. Я. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий: в 6 т. Т. 6 / . С. Я. Цалолихин, – СПб., 2004. – 528 с.