Исследование экологического состояния реки Пара методом биоиндикации

Содержание

1. Введение

2. План проведения исследований

3. Характеристика района исследований

4. Методика проведения исследований

5. Направление деятельности экологических исследований

6. Результаты исследований

6.1. Протокол А-1 и фотографии исследований

6.2. Протокол Б-2 и фотографии исследований

6.3. Протокол В-3 и фотографии исследований

6.4. Вспомогательные расчеты при определении класса качества вод

7. Карта проведения экологических исследований реки Пара

8. Выводы

9. Литература

Введение

Россия богата водными ресурсами. По всей её территории протекает большое количество больших и малых рек, ручьев. Много в России озер и прудов. Все эти водные экосистемы подвержены антропогенному воздействию. Водоемы, находящиеся в густонаселенных районах, испытывают такое воздействие в большей степени, чем водоемы малонаселенных районов. Человеческая жизнь всегда связанна с производством и, как правило, накоплением отходов этого производства и их утилизацией. Проблема отходов еще не находит должного решения, т.к. совершенно безотходного производства человечество ещё не изобрело. Различные виды отходов: твердые, жидкие, радиоактивные хранятся и утилизируются различными способами. Свалки твердых отходов постепенно утилизируются гниением и разложением. Такие свалки занимают очень большие территории, которые могли бы использоваться с более продуктивными целями. В результате разложения выделяется большое количество вредных газообразных веществ и в отличие от газообразных веществ, выбрасываемых предприятиями, которые, в какой то степени улавливаются мощными фильтрами, эти газообразные вещества беспрепятственно уходят в атмосферу, загрязняя воздух. Все это наносит большой вред окружающей природной среде.

Для радиоактивных отходов строятся специальные хранилища с высокой защитной прочностью, т.к. период разложения этих веществ очень долог. Это очень дорогостоящие хранилища и утверждение, что атомная энергетика – это дешево, является спорным.

Жидкие отходы, как правило, сливаются в водоемы. И внешней непривлекательности эти отходы не имеют, т.к. в большинстве случаев поглощаются водными экосистемами и смешиваются с ними. Поэтому человек менее болезненно и с меньшей тревогой реагирует на такие загрязнения. Хотя на самом деле водные экосистемы получают огромный стресс от больших концентраций загрязняющих веществ, с которыми они справляются с огромным трудом (процесс самоочищения) или не справляются совсем и экосистема гибнет. В ней отсутствует всякая жизнь и растительный мир. Поэтому тревога глобального загрязнения экосистем охватывает большую часть населения, как на всемирном , так и на местном уровнях. В том числе и участники нашей экологической группы, которые тоже обеспокоены экологическим состоянием местных речек, озер и прудов. Для определения экологического состояния водных экосистем необходима высокоэффективная и мало затратная методика. Такая методика существует – это «Метод биологического анализа водных экосистем» под редакцией С. Г. Николаева, Московского института аквакультуры, 2005 г. Её мы используем в своей работе.

План исследования экологического состояния р. Пара методом биоиндикации

Целью исследований экологической группы является выявление влияния водотока р. Ибреда на экосистему р. Пара. Проводиться исследования будут методом биоиндикации по методике С. Г. Николаева на 3-х створах р. Пара.

1-й створ в 0,5 км выше устья реки Ибреда

2-й створ в 0,5 км ниже устья р. Ибреда

3-й створ в 15 км ниже устья р. Ибреда (в районе моста)

Характеристика района исследования

Р. Пара берет свое начало за пределами Рязанской области в районе д. Новочеркасовка. Начинается она не большим ручейком и через 15-20 км пересекает границу Рязанскую области в районе д. Калиновка и далее до самого впадения в Оку течет по территории Рязанской области. Её длина около 192 км. На своем пути она принимает много мелких, средних и крупных притоков, которые от истока до устья увеличивают в несколько раз её полноводность. Наиболее крупными притоками являются р.Пожва, р.Верда, р.Ибреда. Р.Верда впадает в р.Пару в её верхнем течении. Бассейн сбора вод р.Пара составляет более 300 кв. км. Река с её притоками проходит через много населенных пунктов, которые потенциально могут являться загрязнителями её вод. Но в данном случае район исследования обозначен небольшим участком, находящимся в Шиловском районе между с. Тимошкино и железнодорожным мостом, протяженностью 15 км. В этом районе река сильно петляет , протекая по заболоченной местности с заливными лугами. На этом участке на её берегах находятся два населенных пункта: с. Тимошкино и не большая деревня с одноименным названием районного центра – Шилово, а в 1,5 – 2 км от этой деревни находится и само Шилово. Напротив села Тимошкино в реку Пара впадает река Ибреда, которая берет своё начало в районе с. Красный Холм. На её берегах находится ещё два населенных пункта – д. Сасыкино и д.Ибредь.

Методика проведения исследовательской работы

Методика основана на применении метода биоиндикации. Основными показателями загрязнения водной среды является наличие тех или иных индикаторных микроорганизмов (таксонов), способных существовать в различных по состоянию условиях среды. Отбор таксонов делаем из водных биотопов и по атласу методики определяем их название. Затем по шкале качества вод определяется к какому классу относится индикаторный таксон и все эти данные заносим в таблицу вспомогательных расчетов. По наибольшему числу определяется класс качества воды в данном створе. Сопоставление данных с нескольких створов дает возможность определения и изменения состояния водной среды на большом участке реки и возможность более быстро отыскать причины этих изменений.

Кроме определения качества водной среды при исследовании реки, заполняется протокол. В нем отображаются такие характеристики реки как, район исследования, ширина, глубина, скорость течения, внешний вид водотока, источники загрязнения, состояние берегов, зарастание водной растительностью, состояние грунта, обследованные биотопы, наличие рыбы, раков, наличие населенных пунктов, сведения об обнаруженных индикаторных видах, их количество, расчет и установленный класс качества воды.

Все эти данные помогут провести анализ и сделать выводы экологического состояния исследуемой реки.

Направление деятельности экологических исследований

Целью исследований нашей экологической группы является выявление влияния водотока р. Ибреда на экосистему р.Пара.

Поэтому перед нами стоит задача провести исследование р. Пара и определить состояние водной среды на 3-х створах методом биоиндикации.

Первый створ в 0,5 км выше устья р. Ибреда. Второй створ в 0,5 км ниже реки Ибреда и третий створ в 15 км ниже устья р. Ибреда.

Исследования на 1-м створе дадут нам исходную картину экосистемы реки Пара, состояние её растительного мира , водной среды.

Исследования на 2-м створе укажут как изменилась экосистема р. Пара после впадения в неё р. Ибреда при смешивании вод.

Исследования на 3-м створе покажут как экосистема р. Пара самоочищается под воздействием биологически активных микроорганизмов и водной растительности.

Описательная характеристика реки даст возможность на обследуемом участке определить вид водотока: ширину , глубину, скорость течения, источники загрязнения, состояние берегов, поймы, зарастание водной растительностью, характер придонного грунта, сведения о наличии рыбы, раков, данные о населенных пунктах, сведения об обнаруженных индикаторных видах, их количестве.

Все эти данные помогут сделать анализ и выводы влияния водотока р. Ибреда на экосистему р.Пара.

Результаты исследований

Наша экологическая группа провела исследования по намеченному плану на р. Пара около с. Тимошкино. По результатам анализа проб на 3-х створах реки определили по методике исследования состояние водной среды р. Пара и влияние водотока р. Ибреда на её водную среду.

В пробах первого створа, в районе с. Тимошкино, выше впадения в р. Пара речки Ибреда, нами были обнаружены 7(семь) индикаторных таксонов - это плоские пиявки, перловицы, шаровки, речной рак, вислокрылки, красотки и дедки. По методике исследований наибольшая суммарная значимость оказалась в 3-м (удовлетворительной чистоты) классе качества воды, равная 40 единицам. Ближайший к этому показатель оказался 35 единиц, находящийся в 4-ом (загрязненные воды) классе качества с разницей 5 единиц.

В пробах второго створа, в районе старого моста, были обнаружены 5(пять) индикаторных видов - это речной рак, вислокрылки, красотки, дедки, роющие поденки. По методике исследований наибольшая суммарная значимость оказалась в 3-м ( удовлетворительной чистоты ) классе качества, равная 25 единицам. Ближайший к этому показатель оказался 18 единиц, находящийся во 2-м (чистые воды) классе качества. Разница между 3 и 2 классами 7 единиц.

В пробах третьего створа исследований, в районе моста в с. Борки , нами были обнаружены 9(девять) индикаторных видов - это червеобразные пиявки, затворки, беззубка, шаровки, риакофилла, вислокрылки, мотыль, красотки и дедки. По методике исследований наибольшая суммарная значимость оказалась в 3-м (удовлетворительной чистоты) классе качества, равная 35 единицам. Ближайший к этому показатель оказался 30 единиц, находящийся во 2-м (чистые воды) классе качества с разницей 5 единиц.

По результатам анализа этих данных сделаны выводы. Параллельно с исследованиями водной среды проводилась описательная характеристика реки. Все данные этих наблюдений и измерений отображены в протоколах исследований в пунктах 1-10 (см. протокол).

ПРОТОКОЛ

обследования реки …Пара….дата…19.09...год…2006...створ №…А - 1

1. Расположение створа: Шиловский район, Рязанской области (указать административный район, расстояние в км выше или ниже населенного пункта или другого постоянного ориентира) выше с. Тимошкино (выше устья р. Ибреда)

2.Ориентировочно: ширина водотока 50м, скорость течения 0,3 м /сек; глубина на середине: менее 1 м, более 1 м, более 2 м…………………………….

3. Внешний вид водотока : русло закоряжено, захламлено бытовым мусором, металлоломом, строительным ломом, следы нефтепродуктов, пена, вода мутная, прозрачная, цвета чая, зеленая, с неприятным запахом, ……………цвета………..………………………………………

4. Замеченные источники загрязнения: свалка, животноводческие фермы, загоны, водопой и летняя стоянка скота, силосные ямы, склад удобрений; промышленные, бытовые, животноводческие стоки……………………………………………………

5. Состояние правого берега: высокий, пологий, эрозия, топкий, заболоченный, вытоптан скотом; травяной покров не нарушен, нарушен; заросли ольхи, ивняка………………сплошные, редкие, отсутствуют………………………………………………………………

Пойма: залесенная, залуженная, выпас скота: интенсивный, умеренный, не ведется; ближайшая распашка в……….м от берега; садовые участки, строительство, животноводческие сооружения………………………………….

6. Состояние левого берега: высокий, пологий, эрозия, топкий, заболоченный, вытоптан скотом; травяной покров не нарушен, нарушен; заросли ольхи, ивняка сплошные, редкие, отсутствуют

Пойма: залесенная, залуженная, выпас скота: интенсивный, умеренный, не ведется; ближайшая распашка в……….м от берега; садовые участки, строительство, животноводческие сооружения

7. Зарастание водной растительностью: воздушно-водные растения ( типа тростника, осоки) только у берегов, на значительном удалении от берегов, по всей ширине водотока; погруженная растительность ( типа элодеи, рдестов) у берегов, близко к середине, по всей ширине реки…………………………………………..

Примечание: нужное в содержании пунктов со 2-го по11- ый подчеркнуть или обвести

8. Грунт на середине реки: каменистый, плотный, глинистый, песчаный чистый, песчаный заиленный, отложения черного ила, светлые илы, наносы эрозионного материала

9. Обследованы биотопы: топняк, камни переката,прибрежные камни и растения, середина реки, прибрежные участки: песчаные отмели, отложения илов…………

10. Сведения, полученные от населения: рыба не водится, рыба есть, отравления рыбы не было, было, в связи с ……………………………

Речные раки: есть, нет, водились………… лет тому назад.

Изменение реки на памяти местных жителей: обмелела, стала уже, заилилась, заросла древесной и водной растительностью, стала чище, грязнее……………

В ближайших населенных пунктах стало проживать людей: меньше, больше. В окрестностях реки перестали работать: фермы, заводы ……………………появились новые предприятия…………………

11. Сборы индикаторных таксонов зафиксированы формалином………

, снабжены этикетками,…………шт. пузырьков направлены для анализа в…………………………………………………………………

обнаружены таксоны: (+ или - )

Расчет классности вод:

12. Обследование створа проведено: Шарова Ю.И., ……………… ( ( (фамилия, имя, отчество) (подпись) (Установленный класс качества воды: по левому берегу 3-4, по правому берегу 3-4 по полному разрезу 3-4 Оценка качества воды по образцам индикаторных организмов проведена: Шарова Ю.И., ……………., дата 19.09.2006г. (фамилия, имя, отчество) (подпись)

ПРОТОКОЛ

обследования реки …Пара….дата…19.09...год…2006...створ №…Б-2

1. Расположение створа: Шиловский район, Рязанской области (указать административный район, расстояние в км выше или ниже населенного пункта или другого постоянного ориентира) ниже с. Тимошкино (ниже устья р. Ибреда)

2.Ориентировочно: ширина водотока 30м, скорость течения 0,5 м /сек; глубина на середине: менее 1 м, более 1 м, более 2 м…………………………….

3. Внешний вид водотока : русло закоряжено, захламлено бытовым мусором, металлоломом, строительным ломом, следы нефтепродуктов, пена, вода мутная, прозрачная, цвета чая, зеленая, с неприятным запахом, ……………цвета………..………………………………………

4. Замеченные источники загрязнения: свалка, животноводческие фермы, загоны, водопой и летняя стоянка скота, силосные ямы, склад удобрений; промышленные, бытовые, животноводческие стоки……………………………………………………

5. Состояние правого берега: высокий, пологий, эрозия, топкий, заболоченный, вытоптан скотом; травяной покров не нарушен, нарушен; заросли ольхи, ивняка сплошные, редкие, отсутствуют

Пойма: залесенная, залуженная, выпас скота: интенсивный, умеренный, не ведется; ближайшая распашка в……….м от берега; садовые участки, строительство, животноводческие сооружения………………………………….

6. Состояние левого берега: высокий, пологий, эрозия, топкий, заболоченный, вытоптан скотом; травяной покров не нарушен, нарушен; заросли ольхи, ивняка сплошные, редкие, отсутствуют

Пойма: залесенная, залуженная, выпас скота: интенсивный, умеренный, не ведется; ближайшая распашка в……….м от берега; садовые участки, строительство, животноводческие сооружения………………………………….

7. Зарастание водной растительностью: воздушно-водные растения ( типа тростника, осоки) только у берегов, на значительном удалении от берегов, по всей ширине водотока; погруженная растительность ( типа элодеи, рдестов) у берегов, близко к середине, по всей ширине реки…………………………………………..

Примечание: нужное в содержании пунктов со 2-го по11- ый подчеркнуть или обвести

8. Грунт на середине реки: каменистый, плотный, глинистый, песчаный чистый, песчаный заиленный, отложения черного ила, светлые илы, наносы эрозионного материала

9. Обследованы биотопы: топняк, камни переката,прибрежные камни и растения, середина реки, прибрежные участки: песчаные отмели, отложения илов…………

10. Сведения полученные от населения: рыба не водится, рыба есть, отравления рыбы не было, было, в связи с

Речные раки: есть, нет, водились………… лет тому назад.

Изменение реки на памяти местных жителей: обмелела, стала уже, заилилась, заросла древесной и водной растительностью, стала чище, грязнее……………

В ближайших населенных пунктах стало проживать людей: меньше, больше. В окрестностях реки перестали работать: фермы, заводы……………………появились новые предприятия

11. Сборы индикаторных таксонов зафиксированы формалином……………………

…., снабжены этикетками,…………шт. пузырьков направлены для анализа в

обнаружены таксоны: (+ или - )

Расчет классности вод:

12. Обследование створа проведено: Шарова Ю.И., ……………… ( ( (фамилия, имя, отчество) (подпись) (Установленный класс качества воды: по левому берегу 3, по правому берегу 3 по полному разрезу 3 Оценка качества воды по образцам индикаторных организмов проведена: … Шарова Ю.И., ……………., дата 19.09.2006г. (фамилия, имя, отчество) (подпись)

ПРОТОКОЛ

обследования реки …Пара….дата…19.09...год…2006...створ №…В-3

2. Расположение створа: Шиловский район, Рязанской области (указать административный район, расстояние в км выше или ниже населенного пункта или другого постоянного ориентира) ниже устья р. Ибреда,15 км

2.Ориентировочно: ширина водотока 70м, скорость течения 0,1 м /сек; глубина на середине: менее 1 м, более 1 м, более 2 м…………………………….

3. Внешний вид водотока : русло закоряжено, захламлено бытовым мусором, металлоломом, строительным ломом, следы нефтепродуктов, пена, вода мутная, прозрачная, цвета чая, зеленая, с неприятным запахом, ……………цвета……бесцветная………………

4. Замеченные источники загрязнения: свалка, животноводческие фермы, загоны, водопой и летняя стоянка скота, силосные ямы, склад удобрений; промышленные, бытовые, животноводческие стоки……………………………………………………

5. Состояние правого берега: высокий, пологий, эрозия, топкий, заболоченный, вытоптан скотом; травяной покров не нарушен, нарушен; заросли ольхи, ивняка сплошные, редкие, отсутствуют

Пойма: залесенная, залуженная, выпас скота: интенсивный, умеренный, не ведется; ближайшая распашка в……….м от берега; садовые участки, строительство, животноводческие сооружения………………………………….

6. Состояние левого берега: высокий, пологий, эрозия, топкий, заболоченный, вытоптан скотом; травяной покров не нарушен, нарушен; заросли ольхи, ивняка сплошные, редкие, отсутствуют

Пойма: залесенная, залуженная, выпас скота: интенсивный, умеренный, не ведется; ближайшая распашка в……….м от берега; садовые участки, строительство, животноводческие сооружения………………………………….

7. Зарастание водной растительностью: воздушно-водные растения ( типа тростника, осоки) только у берегов, на значительном удалении от берегов, по всей ширине водотока; погруженная растительность ( типа элодеи, рдестов) у берегов, близко к середине, по всей ширине реки…………………………………………..

Примечание: нужное в содержании пунктов со 2-го по11- ый подчеркнуть или обвести

8. Грунт на середине реки: каменистый, плотный, глинистый, песчаный чистый, песчаный заиленный, отложения черного ила, светлые илы, наносы эрозионного материала

9. Обследованы биотопы: топняк, камни переката,прибрежные камни и растения, середина реки, прибрежные участки: песчаные отмели, отложения илов…………

10. Сведения полученные от населения: рыба не водится, рыба есть, отравления рыбы не было, было, в связи с………………………………………………………….

Речные раки: есть, нет, водились………… лет тому назад.

Изменение реки на памяти местных жителей: обмелела, стала уже, заилилась, заросла древесной и водной растительностью, стала чище, грязнее……………

В ближайших населенных пунктах стало проживать людей: меньше, больше. В окрестностях реки перестали работать: фермы, заводы……………………появились новые предприятия…………………………

11. Сборы индикаторных таксонов зафиксированы формалином……………………

…., снабжены этикетками,…………шт. пузырьков направлены для анализа в

обнаружены таксоны: (+ или - )

Расчет классности вод:

12. Обследование створа проведено: Шарова Ю.И., ……………… ( ( (фамилия, имя, отчество) (подпись) (Установленный класс качества воды: по левому берегу 2-3, по правому берегу 2-3 по полному разрезу 2-3 Оценка качества воды по образцам индикаторных организмов проведена: … Шарова Ю.И., ……………., дата 19.09.2006г. (фамилия, имя, отчество) (подпись)

Вспомогательные расчеты при определении класса качества вод реки Пара

Карта проведения экологических исследований на р. Пара

- Место проведения экологических исследований

Выводы

При проведении исследований на 3 створах р. Пара, нами было определено, что качество водной среды в первом створе является переходным между 3 (удовлетворительной чистоты) и 4 (загрязненные воды) классами качества.

Во втором створе класс качества воды улучшился и стал соответствовать 3-ему (удовлетворительной чистоты) классу качества.

В третьем створе исследования класс качества воды ещё немного улучшился и стал соответствовать переходному от 3-его (удовлетворительной чистоты) ко 2-ому (чистые воды) классу качества.

Из всех этих данных можно сделать вывод, что водная среда реки Пара в пределах наших исследований улучшает свои качественные характеристики.

Это происходит потому, что идет активный процесс самоочищения водной среды. Этому способствует хорошее течение, с перемешиванием разных слоев воды. А значит вода лучше обогощается кислородом и в ней ведется более активная деятельность водных микроорганизмов и водных растений, которые способствуют самоочищению и улучшению качества воды.

Между первым и вторым створами исследований в р. Пара впадает р. Ибреда, на берегу которой находится с. Ибредь с расположенным в нем Ибредским крахмалопаточным заводом. По наблюдениям местных жителей было замечено, что иногда воды этой речки меняли свой цвет, запах и мутность. Это говорит о залповых сбросах этого завода неочищенных вод в речку, и далее в р. Пара. Других источников загрязнения в этом районе не наблюдается. На момент исследования воды р. Пара ниже впадения в неё реки Ибреда оказались более чистыми, чем ожидалось. Значит водоток реки Ибреда не оказывает негативного воздействия на экосистему реки Пара и крахмалопаточный завод перестал сбрасывать неочищенные воды в р. Ибреда.

По внешним характеристикам воды р. Пара достаточно чистые, берега не захламлены различным мусором, только в районе старого моста через реку, в воде, и на берегу два больших металлических понтона. Берега реки в некоторых местах заросли ивняком и прибрежной растительностью, в воде также много погруженной растительности, особенно в зоне 2-ого створа исследований. Пойма реки вызывает опасения большими площадями выпасных угодий для скота, который вытаптывает и уничтожает травяную растительность в местах водопоя. Нами было замечено 3-4 стада крупнорогатого скота и летний загон. все это может негативно сказываться на экосистеме р. Пара.

Литература

1. «Мониторинг водных объектов Рязанской области методом биоиндикации» Пакет информационных и учебно-методических материалов. На основе методических указаний оперативному методу биоиндикации уровня загрязнения малых рек центральных областей России: Москва, 2005г. Научное руководство: К.б.н. С. Г. Николаев.