Гармония природы (стр. 3 )

1. Введение

2. Методика проведения описаний

3. Бланк обследования водоема

4. Определение степени эвтрофированности водоема

ВВЕДЕНИЕ

При проведении экологических исследований перед школьниками и их руководителями часто встает задача обследования тех или иных природных объектов.

В связи с этим в данном пособии изложена простейшая методика рекогносцировочного обследования водоема, с целью приблизительной оценки его экологического состояния.

Рекогносцировка – это предварительное обследование, основанное только на визуальном

наблюдении и не требующее для своего проведения никакого специального оборудования.

Оно проводится: 1- для получения первоначальной общей картины экологического состояния водного объекта, 2 – для выбора пунктов наблюдений для дальнейших, более углубленных исследований.

2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПИСАНИЯ.

Предлагаемая методика применима для описания любого небольшого водоема: реки, ручья, пруда, озера, ламбы, водохранилища. Для ведения записей при обследовании водоема разработан и применяется бланк обследования водоема. Заполнение данного бланка производится прямо в полевых условиях. Данные дополнительных исследований, а также результаты обработки данных полевых сборов заносят на оборотную сторону бланка. На оборотной стороне указывают ФИО автора проведения описания и организацию.

В основную (лицевую) часть бланка включают следующую информацию:

1. Дата наблюдений – число, месяц, год.

2. Метеоусловия – указывают состояние погоды в день проведения описания – температура воздуха в тени, облачность (по 10-балльной шкале, где 0 баллов – чистое небо, а 10 баллов – сплошная облачность), сила ветра (нет, слабый, сильный), отсутствие или наличие осадков, какие (дождь, снег, т. д.) и их интенсивность (слабый, сильный).

В холодное время года указывают наличие и величину снегового покрова на берегу, а также льда и снега на поверхности водоема.

3. Тип и название водного объекта (река Шуя, озеро Сандал и т. д.).

4. Местоположение пункта наблюдения – название административного района, где ведется наблюдение, а также положение относительно постоянного ориентира (например, 300 м выше или ниже города или поселка А, плотины, моста и т. п.).

5. Описание окружающей местности – что окружает водоем. Если это населенный пункт – указывают его тип (город, поселок, дачный поселок и т. п.), тип застройки (каменные здания, деревянные строения, дачные домики, сараи, гаражи и т. п.). Если это промышленная зона – указывают ее особенности, если лес – то какой (хвойный, лиственный, смешанный), если сельскохозяйственные угодья, то какие – поля, покосы, выпасы и т. п.).

6. Морфометрические особенности участка – ширина, средняя глубина (в метрах), скорость течения (в метрах в секунду), тип берега (пологий, обрывистый, крутой, если возможно - уклон в градусах). Все эти измерения проводятся для того конкретного участка водоема, где ведутся наблюдения.

Для текущих водоемов желательно произвести дополнительные расчеты расхода воды и объема стока. Для этого необходимы две величины: площадь сечения реки и скорость течения воды. Определить площадь сечения реки проще всего графическим способом, т. е. путем построения «профиля» речного русла на клетчатой бумаге. В определенном масштабе (выберите сами) откладывается ширина реки и ее глубина в разных местах. Все расчеты приблизительны, поэтому достаточно знать максимальную глубину реки и примерный профиль дна. После построения профиля русла, подсчитывается число полных клеток «внутри « профиля, каждая из которых соответствует определенной площади сечения русла (например, при масштабе в 1 см – 1 м, каждая клеточка тетрадного листа 5х5 мм – это 0,25м квадратных). Затем считают «половинные» клеточки (их число суммируется и делится на 2), затем – клеточки, заполненные на 1\3 (суммируют и делят на три). Все данные суммируются и подсчитывается величина сечения реки в метрах квадратных.

Расход воды вычисляется путем умножения площади водного сечения реки (в метрах квадратных) на среднюю скорость течения реки (в метрах в секунду). Расход воды выражается величиной метры кубические в секунду.

Объем стока рассчитывают путем умножения величины расхода на нужное время (за час – на 3600, за сутки – на 86400 и т. д.)

План изучаемого участка водоема, схему профиля русла реки, результаты расчетов расхода воды и объемов стока можно отобразить на оборотной стороне бланка.

7. Прибрежно–водная растительность – ее отсутствие или наличие, при наличии – перечислить основные виды в порядке убывания обилия.

8. Высшая водная растительность - ее отсутствие или наличие. При наличие – перечислить основные виды в порядке убывания обилия.

9. Описание грунта на дне и берегу водного объекта.

При оценке типа грунта и донных отложений модно использовать следующее соответствие: каменистый тип – дно покрывают преимущественно камни; каменисто-песчаный тип – среди отдельных камней есть участки открытого грунта; песчаный тип – преобладает песок, изредка встречаются камни; илисто-песчаный тип – ил является преобладающей фракцией, при растирании пальцами ощущается присутствие песка; песчано-илистый тип – песок частично или полностью покрыт илом; илистый тип – при растирании не ощущается присутствие песка; глинистый тип – при растирании ощущается пластичность; задернованные почвы характерны для искусственных водоемов.

Грунт особенно важен для организмов бентоса, а также для высшей водной растительность. Сильно заиленный грунт свидетельствует о большом количестве органического вещества, которое водоем не в состоянии переработать.

10. Общая характеристика воды:

а) температура воды – измеряется любым термометром в тени у берега и в некотором удалении от него (с моста, с лодки, с мостков). Отсчет показаний термометра следует проводить, не вынимая его нижнюю часть из воды. Желательно также проведение измерений на глубине около 1 метра – для этого термометр опускают в воду на веревке и через некоторое время поднимают и быстро считывают показания, не вынимая термометр из воды;

б) цвет воды – отсутствует (вода прозрачна) или голубой, зеленый, желто-зеленый, зеленовато-желтый, желтый, буровато-желтый, бурый. Для определения цвета вода из водоема наливается в пробирку и оценивается на фоне белого листа бумаги. Интенсивность цвета можно оценивать в градусах: 0-10 – нет или едва заметная окраска, 20-50 – слабая окраска, 100-300 – интенсивная окраска;

в) прозрачность воды – определяют двумя способами.

При возможности измерить прозрачность непосредственно в водоеме (при наличии лодки или моста) используют диск Секи – круглый белый предмет (специальный круг из металла или эмалированную крышку от кастрюли или ведра) диаметром 30 см, который опускают на веревке до тех пор, пока он не пропадет их виду (опускать следует с теневой стороны моста или лодки). Средний показатель из нескольких подъемов и погружений считают прозрачностью воды (в метрах).

Другим способом измерения прозрачности пользуются при наличии высокого стеклянного цилиндра с прозрачным стеклянным дном. Цилиндр устанавливают дном на четкий печатный текст и в него наливают воду из водоема до тех пор, пока текст не перестанет быть читаемым. Измеряют высоту водного столба в цилиндре (в см) и считают его относительным показателем прозрачности воды;

г) запах – отсутствие или наличие. Если запах есть – его идентификация: рыбный, гнилостный, болотный, сероводородный, древесный, землистый, плесневый, травянистый, бензиновый, ароматический, неопределенный. Поскольку запах – показатель субъективный, желательно, чтобы его оценку проводили одновременно несколько человек. Правильнее всего определять запах при разных температурах: 20 и 60 градусов. Нагревание позволяет лучше идентифицировать характер запаха. В обоих случаях, воду наливают в колбу или банку с широким горлом, закрывают крышкой, встряхивают и быстро определяют характер и интенсивность запаха.

Интенсивность запаха оценивается по следующей шкале:

Балл Запах Характеристика ощущения

0 Нет запаха Отсутствие ощущений

1 Очень слабый Не поддается описанию

2 Слабый Не привлекающий внимание, но обнаруживаемый

3 Заметный Легко обнаруживаемый

4 Отчетливый Хорошо заметный, делает воду неприятной для питья

5 Сильный Очень неприятный, вода непригодна для питья.

11. Характеристика обрастаний на подводных предметах – описываются обрастания (перифитон) на различных предметах, находящихся в воде (на сваях мостов и мостков, каменных плитах, других посторонних предметах, стеблях и листьях высшей водной растительности).

Если перифитон имеется, оценивается его цвет, форма, размер. Оценивается его обилие по следующей шкале: очень слабо развит – 1 балл, слабый налет – 2, умеренно развит – 3, обильный – 4, очень обильный – 5 баллов.

Перифитон выглядит по-разному в зависимости от состояния водоема. Чистый зеленый цвет или бурый (как у осенних листьев) означает, что в перифитоне преобладают водоросли: зеленые или диатомовые соответственно. Если зеленый цвет имеет оттенок синего, значит преобладают цианобактерии. Белый, серо-белый, хлопьевидный оброст или оброст в виде грязноватых косм свидетельствует о бактериальном его составе и очень неблагополучном состоянии водного объекта.

12. Загрязнение поверхности воды – отсутствие или наличие посторонний примесей на поверхности воды – нефтяной пленки, пятен, пены, плавающих предметов, скоплений водорослей и т. п.. Степень загрязнения поверхности воды нефтью и нефтепродуктами, а также их примерную массу, разлитую на поверхности воды, можно определить, используя следующую таблицу:

балл	Внешний вид	Признаки цветности на поверхности воды	Масса нефти на поверхности (г\м)
0	На поверхности отсутствуют пятна и пленки	Чистая водная поверхность, без признаков цветности при различных условиях освещенности	0
1. : Отдельные пятна и серые пленки при спокойном : состоянии воды :	Отдельные радужные полосы при благоприятных условиях освещенности и спокойной воде	0,1
Отдельные пятна и серые пленки серебристого налета, появление устойчивых признаков цветности	0,2
2.	Заметные пятна нефтяной пленки, купаться неприятно	Пятна и пленки с яркими радужными полосами, наблюдаемые при слабом волнении	0,4
3	Нефтепродукты покрывают значительные участки поверхности; отдельные мазки на берегах и водной растительности	Переход цветности от радужной к тусклой мутно-коричневой.	1,2
4.	Нефтяные пятна и пленки на большей части поверхности хорошо видны и не разрываются даже при волнении; берега и растительность испачканы нефтью; купание невозможно.	Цветность темная, темно - коричневая	2,4
5.	Поверхность воды сплошь покрыта нефтью; берега, растительность и сооружения в нефти; купание невозможно	Цветность черно – коричневая, иссиня - черная	Более 3

13. Фауна водоема и окрестностей. Описывают наличие крупных, видимых невооруженным взглядом, водных беспозвоночных животных, моллюсков, летающих над водой насекомых и т. п. По данным опроса рыбаков – основные виды рыб.

14. Основные формы антропогенного воздействия. В данном разделе отмечается наличие, интенсивность и удаленность от обследуемого участка (для рек – выше по течению) таких форм антропогенного воздействия как: промышленные, бытовые и сельскохозяйственные источники загрязнения (заводы, фабрики, котельные, автостанции, свалки, гаражи, садово-огородные участки, скотные дворы и т. д.); купание – примерное число человек на 100м берега; водопои скота – примерное число голов, плотины, сплав леса.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЭВТРОФИРОВАННОСТИ ВОДОЕМА.

Эвтрофирование водоема – это повышение уровня первичной продукции вод из-за увеличения концентрации биогенных элементов, в основном – фосфора и азота, которые стимулируют рост водорослей и высших водных растений.

Различают эвтрофирование естественное, являющееся процессом очень медленным, длящимся многие тысячелетия и предствляющим собой естественную сукцессию водоема, и эвтрофирование антропогенное, вызванное привнесением в водоем как биогенных элементов в чистом виде (минеральные удобрения, промышленные и коммунальные стоки), так и органических веществ, которые затем минерализуются, повышая содержание фосфора и азота в водоеме. Антропогенное эвтрофирование – явление гораздо более быстрое – за несколько лет водоем может перейти из одного трофического уровня в другой.

Наиболее активно процессы эвтрофикации происходят в небольших водоемах с

замедленным стоком – в ламбах, прудах, водохранилищах.. До определенной степени эвтрофирование – явление положительное, с точки зрения развития водоема. Повышение до определенной степени первичной продукции создает основу для развития более богатой кормовой базы для рыб, способствует повышению их численности. Затем, при дальнейшем процессе качество воды резко ухудшается: уменьшается прозрачность, снижается количество кислорода, возникает «цветение», зарастает прибрежная зона.

Этапы развития водных экосистем отражаются в их трофической классификации, разработанной для озер и основанной на многих признаках, учитывающих как абиотическую, так и биотическую составляющую водоема (таблица). Используя эти признаки, можно приблизительно определить тип того или иного водоема, стадию его эвтрофирования. Данная классификация весьма условна, но вполне пригодна при проведении рекогносцировочных исследований.

Таблица. Признаки комплексной оценки эвтрофированности озер.

Признаки	Т И П О З Е Р А
олиготрофное	мезотрофное	эвтрофное	дистрофицирующее	дистрофное
Котловина	Обширная, глубокая	Сотни –тысячи га	Разных размеров	Десятки-сотни га, глубина 2-4 м	Небольшая глубина
Прибрежные грунты	Песчано-каменистые	Песчано-каменистые	Заиленные пески, ил	Илистые	Торфянистые
Цвет воды	Голубой	Зеленый, желто-зеленый	Зеленовато-желтый, желтый	Буровато-желтый	Бурый
Прозрачность воды	До 10м и более	До 4-6 м	До 2-3 м	До 1,5 м	Менее 1,5 м
Содержание кислорода мг\л	Высокое, более 8	Среднее, 7-8	Пониженное, 5 -7	Низкое, менее 4	Менее 4
Кислотность, рН	7	6-7	6 -7	5 -6	Менее 5
Минерализация мг\л	Низкая, менее 50	Пониженная,	Умеренная, 100-99	Пониженная	Низкая, менее 50
Жесткость (Са, Мg) моль\л	Мягкая, менее 1,5	Умеренно! Мягкая, менее 1,5 жесткая,1,5-3 !
Донные отложения	Глинистые, песчаные	Глинистые, песчаные	Органический ил	Органические и торфяные	Торфяные
Цветение воды	Не бывает	Бывает редко	Обычно	Возможно	Возможно
Степень зарастания	Незначительная	Умеренная	Значительная	Значительная	Незначительная
Преобладающие макрофиты	Прибрежно-водные	Все группы	Все группы	С плавающими листьями, погруженные	Моховые сплавины
Редкие растения	Лобелия дортмана, полушник озерный	Те же, но редко	Кувшинка белая	нет	нет
Характерные виды рыб	Палия, лосось, форель	Ряпушка, окунь, плотва	Плотва, окунь, лещ, щука	Окунь	Окунь
Заморы рыб	Не бывает	Очень редко	Бывает нерегулярно	Обычны	Возможны