Восстановление процессов саморегуляции в водном биогеоценозе

МОУ Садовская СОШ №2.

улица Мира, 81

с. Садовое Аннинского района

Воронежской области

*****@***ru

«ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОВ САМОРЕГУЛЯЦИИ В ВОДНОМ БИОГЕОЦЕНОЗЕ»

Проект представляет ученица 8 класса .

Руководитель проекта учитель биологии

САДОВОЕ 2010

Оглавление.

Введение.

Методика исследования

1.Исследование экологического состояния озёр – стариц и причины их загрязнения.

2.Исследование влияния загрязнения озёр-стариц на экологическое состояние реки Битюг в районе участка «Садовое 2».

3.Исследование работоспособности активного ила в озёрах - старицах

4.Исследование экологической эффективности переселения активного ила из чистого озера в загрязнённое.

5. Исследование биологического препарата на очищение озера-старицы от органических загрязнителей.

6. Исследование влияния очищения озера-старицы на изменение экологического состояния реки Битюг в районе участка «Садовое 2»

Результаты исследования.

1.Результаты исследования экологического состояния озёр - стариц и причины их загрязнения.

2.Результаты исследования влияния загрязнения озёр-стариц на экологическое состояние реки Битюг в районе участка «Садовое 2».

3.Результаты исследования работоспособности активного ила в озёрах-старицах.

4.Результаты исследования экологической эффективности переселения активного ила из чистого озера в загрязнённое озеро.

5.Результаты исследования биологического препарата на очищение озера-старицы от органических загрязнителей.

6.Результаты исследования влияния очищения озера-старицы на изменение экологического состояния реки Битюг в районе участка «Садовое 2».

Введение.

Проблема загрязнения поверхностных вод является одной из глобальных проблем человечества. Природа не справляется с последствиями хозяйственной деятельности человека. Происходит нарушение экологического баланса, в природных экосистемах не действуют процессы саморегуляции.

На территории нашего села Садовое протекает река Битюг, на правом побережье которой находятся 2 озёра-старицы. Группа учащихся, занимающихся в кружке «ЭКЭП» (экстренная экологическая помощь), каждый год проводит мониторинг окружающей среды в окрестностях села Садовое. Результаты исследований, проводимых в годах, позволяли говорить о том, что вода в реке чистая, состояние водных биогеоценозов в озёрах – старицах и исследуемом участке реки стабильное. Но с 2009 года обстановка стала ухудшаться. Пик загрязнённости воды в реке приходился на время разлива реки и соединения её с озёрами – старицами. В ходе визуальных наблюдений, мы установили, что одно из озёр – стариц начало зарастать, в нём установлен факт сильного цветения воды. Именно на том участке реки, который соединяется во время половодья с зарастающим озером, установлены факты повышения степени загрязнения. В прошлом году мы реализовали проект, в рамках которого были проведены исследования, показавшие, что озёра-старицы могут выполнять функцию природных отстойников. Вода в них очищается за счёт работы активного ила. Очевидно, если озёра-старицы зарастут, то грязные сточные воды будут напрямую стекать в реку, загрязняя её. Мы столкнулись с актуальной проблемой: как сохранить озера и реку чистыми.

Цель проекта. Сохранить озеро-старицу, восстановив в нём процессы саморегуляции.

Задачи проекта:

- исследовать состояние озёр – стариц и причины их загрязнения;

- исследовать влияние загрязнения озёр - стариц на экологическое - состояние реки Битюг в районе участка «Садовое 2»;

- изучить работоспособность активного ила в озёрах – старицах;

- определить экологическую эффективность переселения активного ила из чистого озера в загрязнённое;

- исследовать действие биологического препарата на очищение озера-старицы от органических загрязнителей;

- исследовать влияние очищения озера-старицы на изменение экологического состояния реки Битюг в районе участка «Садовое 2»

Забор воды для исследований.

Методика исследования.

Для реализации целей и задач проекта была использована следующая методика исследования.

1.Исследование экологического состояния озёр – стариц и причины их загрязнения.

Чтобы определить в каком состоянии находятся озёра-старицы, мы проводили систематические визуальные наблюдения: определяли, сколько в воде содержится азотсодержащих веществ, кислорода, какова цветность воды, какова площадь зарастания зеркала озера. Мы замерили максимальную глубину озёр, их площадь. Глубину озера мы измеряли с помощью рейки и рулетки, передвигаясь по озерам в плоскодонной лодке.

 

Предварительно сделав замеры ширины и длины озера в различных местах, нарисовали план озера в масштабе в 1см-5м. Площадь озёр определяли, разбив озеро на плане квадратами площадью 1квадратный см.

Результаты измерений мы отобразили в виде схемы озера с нанесением на неё показателей глубины.

Мы определяли содержание в воде аммонийного азота, так как наличие этого вещества в воде является показателем свежего загрязнения. Что, в свою очередь, говорит о том, что источник загрязнения продолжает действовать.

Содержание аммонийного азота определяли с помощью индикатора TETRA NH3/NH4. Исследование проводилось по следующей методике: налить в пробирку 5мл воды температурой от 20 до 30°C; добавить в пробирку 14 капель реактива Tetratest NH3/NH4+ №1 и слегка взболтать; добавить в пробирку 7 капель реактива Tetratest NH3/NH4+ №2 и слегка взболтать; добавить в пробирку 7 капель реактива Tetratest NH3/NH4+ №3; закрыть пробирку, подождать 20 минут. Сравнить окраску в пробирке с соответствующей цветной шкалой и определить количество аммония в воде.

Результаты отобразили в виде диаграммы. Проба бралась пятикратно в зх повторностях.

С помощью специальной таблицы, предложенной в журнале «Биология в школе», мы определили цветность воды как индикатора загрязнённости водоёма.

В пробирку из бесцветного стекла наливали 8 – 10 мг исследуемой воды и сравнивали с аналогичными столбиками дистиллированной воды. Цветность выражали в процентах, используя таблицу.

Изучение загрязнённости озёр по состоянию активного ила и беспозвоночным животным. Живые организмы собирались методом раздельного водозачерпывания и последующего отделения организмов от воды, что осуществлялось или с помощью фильтрации, доставленной на поверхность воды через сетку, или посредством отстаивания. Все пробы брались в нескольких повторностях.

Пользуясь таблицей, определили загрязнённость воды в озёрах.

№ участка.	Видовой состав беспозвоночных животных	Индикаторные представители активного ила.	Степень загрязнённости воды.
1	Бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки.	Сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий, аспидиска, оперкулярия.	Средняя степень загрязнённости.
2	Бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки, перловица, беззубка.	Сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий.	Слабое загрязнение
3	Бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки, перловица, беззубка.	Сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий, аспидиска, оперкулярия.	Слабое загрязнение
4	Крыска (эриталис) - это личинка мухи - пчеловидки из семейства журчалок. мотыль, трубочник.	Туфельки (парамеции), инфузории, амёбы. эуглифа арцелла, политома, коловратки	Сильное загрязнение.
5	Крыска, трубочник, мотыль.	Туфельки парамеции, инфузории, амёбы. Эуглифа, арцелла, политома,	Сильное загрязнение.

2.Исследование влияния загрязнения озёр - стариц на экологическое - состояние реки Битюг в районе участка «Садовое 2».

Мониторинговые исследования 2008 г. показали, что участок реки, который соединяется с зарастающим озером-старицей, начинает загрязняться. Чтобы в этом убедиться, мы провели исследование загрязнённости воды на нескольких участках.

По описанной выше методике мы исследовали воды на содержание ионов аммония.

Аммоний является растворимым в воде компонентом азота. При оценке влияния аммония на состояние водного биогеоценоза важная роль принадлежит pH-фактору. Чем он выше, тем опаснее аммоний для живых организмов водоема. Кислотность водной среды определяли с помощью Теста TetraTest PH, (пресноводный)

В пробирку с пробой воды добавляли индикатор и сравнивали с эталоном

(цветной полоской). Результаты были отражены в таблице.

Чтобы убедиться, что содержание аммония при повышенной кислотности неблагоприятно влияет на водный биогеоценоз, мы исследовали загрязненность воды по состоянию жаберных лепестков рыб. Известно, что изменение цвета жаберных лепестков, а также накопление в них слизи, свидетельствуют о неблагоприятном экологическом состоянии среды обитания рыб.

Чтобы соблюдать чистоту эксперимента, провели исследования на загрязнённость воды в реке по состоянию водоросли носток сливовидный. Пользуясь таблицей, определили степень загрязнения реки. С помощью литературных источников установили, что эта сине-зелёная водоросль представляет собой сферические колонии, 1-5 см в диаметре, ярко-сине-зеленые, оливковые, обитает в чистых водах, при загрязнении водоёмов наблюдается изменение формы, размера и окраски водоросли.

Морфологические особенности.	Степень загрязнённости воды.
Диаметр шаров 1,2см. Цвет зелёно-коричневый.	Слабо загрязнённая.
Диаметр шаров 1,3см. Цвет зелёно-коричневый.	Слабо загрязнённая.
Диаметр шаров 1,2см. Цвет жёлто-зелёный.	Слабо загрязнённая.
Диаметр шаров 1см. Цвет коричнево-чёрный.	Умеренно загрязнённая.
	Сильно загрязнённая.

Все исследования проводили в 3х повторностях, пробы воды брались на 5 участках в течение нескольких месяцев. Результаты заносились в таблицу.

Приготовление препарата для изучения видового состава водорослей.
Провели исследование загрязнённости участков реки по состоянию активного ила и беспозвоночным животным. Живые организмы собирались методом раздельного водозачерпывания и последующего отделения организмов от воды, что осуществлялось или с помощью фильтрации, доставленной на поверхность воды через сетку, или посредством отстаивания. Все пробы брались в нескольких повторностях.

Участок №2. Берётся проба на видовой состав активного ила и беспозвоночных животных. (2009год)

Результаты заносились в таблицу для определения загрязнённости методом биоиндикации.

3.Исследование работоспособности активного ила в озёрах – старицах.

В ходе исследований, проводимых в годах, было выявлено, что одним из источников питания озёр – стариц являются поверхностные сточные воды, которые собираются с угодий сельхозартели.

Мы установили такой факт, что в оба озера попадают грязные сточные воды, но из первого озера вытекает и попадает в Битюг чистая вода, а из второго такая же грязная, как и впадает. Нами было проведено дальнейшее исследование воды в этих озёрах. Визуальные наблюдения показали, что в летний период второе озёро сильно зарастает ряской. В нём наблюдается сильное цветение воды. А зеркало первого озера остаётся чистым в течение всего лета. Нас заинтересовал этот факт, и мы решили установить причину самоочищения первого водоёма.

Так как гидрологический режим озёр одинаковый, мы решили проверить гипотезу, что первое озеро остаётся чистым за счёт процессов саморегуляции, которые в нём протекают. С этой целью мы изучили видовое разнообразие активного ила в чистом и в зарастающем озёрах. Активный ил мы собирали по методике, описанной в пункте 2. Рассмотрев под микроскопом микроорганизмы, мы сделали их рисунки, определили видовой состав и количество видов. Результаты отразили в виде диаграммы.

Сбор активного ила методом придонного водозачёрпывания

Получив результаты, мы исследовали причины, влияющие на наличие и работоспособность активного ила. Так как температурный режим в обоих озёрах одинаковый, мы остановились на исследовании содержания кислорода в этих водоёмах.

Содержание кислорода определяли с помощью набора "Tetra Test O2", следуя следующей инструкции.

Инструкция по применению набора "Tetra Test O2"

1.  Ополоснуть мерную бутылочку речной водой.

2.  Налейте в бутылочку 15 мл воды.

3.  Держите флакон с пипеткой (№1) вертикально над бутылочкой и капните в нее 5 капель из флакона.

4.  Держите флакон с пипеткой (№2) вертикально над бутылочкой и капните в нее 5 капель из флакона.

5.  Закройте бутылочку и покачайте ее, чтобы размешать раствор.

6.  Поставьте бутылочку на 30 секунд.

7.  Держите флакон с пипеткой (№3) вертикально над бутылочкой и капните в нее 5 капель из флакона.

8.  Закройте бутылочку и покачайте ее, чтобы размешать раствор.

9.  Сравните полученный цвет раствора с контрольной шкалой, на которой указана концентрация кислорода.

4.Исследование экологической эффективности переселения активного ила из чистого озера в загрязнённое.

Убедившись в том, что в первом озере саморегуляция водного биогеоценоза происходит за счёт работы активного ила, мы решили провести мероприятия по переселению активного ила с чистого озера - старицы в зарастающее. По указанной ранее методике мы собирали активный ил в чистом озере и переселяли его в зарастающее.

ПЕРЕСЕЛЕНИЕ АКТИВНОГО ИЛА.

Чтобы убедиться в эффективности нашего метода, мы провели исследование воды в зарастающем озере на содержание аммония до и после переселения. Результаты отразили в виде диаграммы. Также мы сделали схематические рисунки, отражающие степень зарастания озёр ряской и другой высшей растительностью до и после переселения активного ила.

5. Исследование биологического препарата на очищение озера-старицы от органических загрязнителей.

Факт, что содержание аммония в начале и конце июня в зарастающем озере примерно одинаковое и относительно высокое по сравнению с водой, вытекающей из первого озера, говорит о том, что нагрузка на активный ил очень большая. И чтобы добиться полного очищения воды, нужно активизировать процессы самоочищения озера.

Нами было проведено исследование нового биопрепарата Микрозим(tm) Понд Трит для биологической очистки и восстановления водоёмов.

Мы ознакомились с характеристикой препарата и узнали следующие: биопрепарат Микрозим(tm) Понд Трит применяется для очистки закрытых водоемов любых размеров, начиная от парковых прудов и заканчивая водохранилищами. Основным достоинством биологической очистки является полноценное восстановление естественных процессов самоочищения водоема, достигаемое без активного механического вмешательства в экосистему. Биопрепарат Микрозим(tm) Понд Трит полностью безопасен для человека, животных, рыб, водоплавающих птиц, растений. На основании экспертного исследования НИИ ГУ МТ РАМН (проф. ) биопрепарат разрешен к применению заключением Государственной Санитарно-Эпидемиологической Службы Российской Федераций. Препарат не имеет ограничений по применению. В конце июня, передвигаясь в плоскодонной лодке, мы начали обработку препаратом зарастающего озера. (Расход биопрепарата на очистку водоема составил от 4 до 6 граммов сухой порошковой формы препарата на 1 м2 водного зеркала) Препарат вносили постепенно, с разбивкой на отдельные дозы. Всего делали 3 последовательных вброса препарата в водоем за июль-сентябрь. При каждом последующем внесении препарата уменьшали дозу согласно инструкции.

Первая обработка - 2 грамма на 1м3
Вторая обработка - 1,5 грамма на 1 м3
Третья обработка - 0,5 граммов на 1 м3.

Выразив площадь чистого зеркала в %, мы сравнили показаго и 2009 года.

6. Исследование влияния очищения озера-старицы на изменение экологического состояния реки Битюг в районе участка «Садовое 2».

Осенью 2010 года мы провели контрольный анализ воды в реке, на участке, в районе зарастающего озера - старицы на содержание аммония и сравнили его с показателями предыдущего года. Результаты отразили в виде диаграммы.

Также нами был исследован характер обрастания предметов, находящихся на берегу реки. Этот показатель также может являться критерием аммонийного загрязнения воды в реке.

Результаты работы.

1.Результаты исследования экологического состояния озёр - стариц и причины их загрязнения.

В результате исследования озёрных котловин по вышеописанной методике были получены следующие результаты: площадь чистого, незарастающего озера составляет 200 квадратных метров.

Схема чистого озера-старицы. Примерное расположение глубин.

1.7метров 1.10 метров 0.6метров

 

Схема зарастающего озера-старицы.

Площадь озера 295 квадратных метров.

Распределение глубин в зарастающем озере.

1,7метров. 1,10метров. 0,30 метров. 0метров(зарастание).

Исследовав озёра на содержание аммонийного азота, получили следующие результаты:

Мг/л.

На диаграмме видно, что содержание аммония в незарастающем озере весной такое же, как и в зарастающем. Но при повышении температуры в первом озере количество аммонийного азота постепенно снижается, а во втором остаётся практически неизменным. Большое содержание органики весной связано с обильным поступлением в озёра поверхностных сточных вод. Чтобы подтвердить этот факт, мы исследовали сточные воды, попадающие в озёра на содержание аммония. Мы установили такой факт: в оба озера попадают воды с примерно одинаковым содержанием ионов аммония. Но в первом озере оно уменьшается и не приводит к зарастанию водоёма. Во втором же озере происходит накопление органики и активно идут процессы эвтрофикации.

Нами была определена цветность воды как показателя загрязнения водоёмов. Таблица отражает полученные результаты.

Место исследования	Цветность воды в %
март	май	июнь	сентябрь
Чистое озеро	20	40	40	20
Зарастающее Озеро.	60	80	80	60

По данным таблицы видно, что степень загрязнения зарастающего озера намного выше.

Результаты исследования степени загрязнения озёр по видовому разнообразию активного ила и беспозвоночным животным.

Место исследования.	беспозвоночные	Активный ил.	Степень загрязнения.
Незарастающее озеро.	Бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки.	Сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий, аспидиска, оперкулярия.	Слабое загрязнение.
Зарастающее озеро.	Крыска (эриталис) - это личинка мухи - пчеловидки из семейства журчалок. мотыль, трубочник.	Туфельки (парамеции), инфузории, амёбы. эуглифа арцелла, политома, коловратки	Сильное загрязнение.

2.Исследование влияния загрязнения озёр - стариц на экологическое состояние реки Битюг в районе участка «Садовое 2».

№ участка	20 марта. 2008	20 мая 2008	30 июля 2008	15 октября 2008	20 марта. 2009	20 мая 2009	30 июля 2009	15 октября 2009
1	40%	60%	80%	80%	20%	40%	20%	40%
2	20%	40%	20%	40%	20%	20%	40%	40%
3	20%	40%	20%	20%	20%	40%	40%	20%
4	40%	60%	60%	40%	40%	60%	60%	40%

Мы изучили цветность воды, активную реакцию воды, содержание аммония, состояние водоросли носток сливовидный, видовому составу активного ила и беспозвоночных животных, а также исследовали степень загрязнённости воды по состоянию плавников и жаберных лепестков рыб.

Участок №1-район сахарного завода, (200метров от объекта вниз по течению));

Участок №2- сельская зона отдыха муниципального значения (Пляж «Косица»);

Участок №3 – район Садовской школы №2 (сельский пляж);

Участок №4 – район сельскохозяйственных угодий сельхозартели им. Ленина, участок, в районе которого в реку попадают воды из загрязнённого озера.

Результаты исследования воды в реке на цветность.

Результаты исследования кислотности водной среды.

В процессе исследования были получены следующие результаты.

№ участка	20 марта 2008	20 мая 2008	30 июля 2008	15 октября 2009	20 марта 2009	20 мая 2009	30 июля 2009	15 октября 2009.
Активная реакция среды. Рн
1	7	6	6	7	7	6	7	7
2	7	5	6	7	7	6	6	7
3	7	7	6	8	8	7	6	8
4	8	7	7	8	9	8	8	8

Мы рассчитали средние показатели содержания аммония в реке.

Эти показатели отраженны в диаграмме.

Результаты исследования воды в реке на содержание ионов аммония.

Также были проведены исследования воды на токсичность по состоянию плавников и жаберных лепестков рыб.

Изменения цвета жаберных лепестков при изучении улова рыб было отмечено также на участке №4.У некоторых рыб плавники были значительно светлее обычного, в районе плавников замечены кровоизлияния. Считаем, что это обусловлено процессами эвтрофикации, которые приводят к неблагоприятным последствиям – бурному развитию водорослей и других водных растений, соответствующему уменьшению (за счет высокой интенсивности процессов дыхания), а в отдельных случаях и полному исчезновению кислорода, гибели рыбы и образованию массы гниющих органических веществ, разложение которых приводит к дальнейшему снижению содержания кислорода и появлению токсических веществ.

Результаты исследования загрязнённости водоёма по состоянию водоросли носток сливовидный.(2009 год)

При исследовании проб воды были получены следующие результаты.

№ участка.	Наличие водоросли	Морфологические особенности.	Степень загрязнённости воды.
1	Присутствует.	Диаметр шаров 1,2см. Цвет зелёно-коричневый.	Слабо загрязнённая.
2	Присутствует.	Диаметр шаров 1,3см. Цвет зелёно-коричневый.	Слабо загрязнённая.
3	Присутствует.	Диаметр шаров 1,2см. Цвет жёлто-зелёный.	Слабо загрязнённая.
4	Присутствует.	Диаметр шаров 1см. Цвет коричнево-чёрный.	Умеренно загрязнённая.

Результаты исследования степени загрязнённости воды в реке по беспозвоночным животным и видовому разнообразию активного ила.

№ участка.	Видовой состав беспозвоночных животных	Индикаторные представители активного ила.	Степень загрязнённости воды.
1	бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки.	сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий, аспидиска, оперкулярия.	средняя степень загрязнённости.
2	бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки, перловица, беззубка.	сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий.	слабое загрязнение
3	бокоплав, катушки, личинки стрекоз, комара, долгоножки, перловица, беззубка.	сувойки, коловратки, бактерии в виде хлопий, аспидиска, оперкулярия.	слабое загрязнение
4	крыска (эриталис) - это личинка мухи - пчеловидки из семейства журчалок. мотыль, трубочник.	туфельки (парамеции), инфузории, амёбы. эуглифа арцелла, политома, коловратки	сильное загрязнение.

Результаты всех выше перечисленных исследований показывают, что загрязнение озера-старицы напрямую влияет на загрязнение реки. Так как в момент половодья загрязнённые воды попадают из озера-старицы в реку.

3.Исследование работоспособности активного ила в озёрах – старицах.

Получив результаты исследований, мы решили установить причину самоочищения первого водоёма.

Так как гидрологический режим озёр одинаковый, мы решили проверить гипотезу, что первое озеро остаётся чистым за счёт процессов саморегуляции, которые в нём протекают. С этой целью мы изучили видовое разнообразие активного ила в чистом и в зарастающем озёрах. Активный ил мы собирали по методике, описанной в пункте 2. Рассмотрев под микроскопом микроорганизмы, мы сделали их рисунки, определили видовой состав и количество видов. Результаты отразили в виде диаграммы.

Число видов

Результаты исследования воды озёр на видовое разнообразие активного ила отражены в диаграмме.

Летний биоценоз активного ила в обоих озёрах (при прочих равных условиях) по видовому составу несколько богаче зимнего, что связано с повышением температуры воды. Диаграмма показывает, что число видов в зарастающем озере намного ниже. Пользуясь микроскопом, мы сделали рисунки микроорганизмов, наиболее часто встречающихся в хорошо работающем активном иле и в слабо работающем активном иле.

Микроорганизмы активного ила, обнаруженные нами в пробе из чистого озера.(рис 1)

1-хлопья активного ила, 2- эуплотес,
3 - оперкулярия (колониальная инфузория), 4- циклидиум (инфузория)

5- коловратка моностила, 6- стилонихия (инфузория),
7- коловратка катипна, 8- эпистилис (колониальная инфузория)
9- фабдоста (прикрепленная инфузория), 10 - кархезиум (колониальная инфузория).11 - аспидиска (брюхоресничная инфузория)

12 - окситриха (брюхоресничная инфузория).

3

2

11

9

8

4

7

11

12

10

8

5

4

10

Рисунок 1

Рисунок 2

7

2

6

1

5

3

Микроорганизмы активного ила, обнаруженные нами в пробе из зарастающего озера. (рис 2)

1 - эуглифа (раковинная амеба).

2 - арцелла (раковинная амеба).

3- инфузория туфелька.

4 - бодо (жгутиковое).
5 - амеба протей.

6 - нитчатые бактерии.
7 - политома (жгутиковое).
8 - коловратка нотоммата.
9 - хлопья активного ила и зооглея (оленьи рога).
10 - амеба дисководная.

Результаты исследования (численность и видовой состав) показывают, что в первом озере содержится работоспособный активный ил, который хорошо справляется с существующей нагрузкой. Во втором озере активный ил не способен поддерживать стабильность водного биогеоценоза.

Чтобы исследовать работоспособность активного ила, мы измеряли содержание аммония в двух озёрах.

Установили закономерность понижения количества загрязнителей в озере-старице от района поступления в него сточных вод до места поступления воды из старицы в реку Битюг.

Анализируя полученные результаты, мы пришли к выводу, что данное озерко-старица является природным отстойником, и вода из него в реку попадает чистая. Такое же исследование мы провели в зарастающем озере. Результат был следующим.

График показывает, что процессы нитрификации в этом озере идут слабо, активный ил не перерабатывает органику. Это подтверждает версию о том, что зарастающее озеро не может очищать воду.

Так как температурный режим и количество попадающих в озеро органических веществ примерно одинаковые, мы провели исследование воды на содержание кислорода. Концентрацию кислорода определяли с помощью набор "Tetra Test O2", следуя выше указанной инструкции.

Результаты исследования показывает диаграмма.

Факт низкого содержания кислорода в зарастающем озере говорит о том, что в нём идут активно процессы эвтрофикации, озеро не может служить природным отстойником, если не восстановить процессы самоочищения.

4.Исследование экологической эффективности переселения активного ила из чистого озера в загрязнённое.

Убедившись в том, что в первом озере саморегуляция водного биогеоценоза происходит за счёт работы активного ила, мы решили провести мероприятия по переселению активного ила с чистого озера - старицы в зарастающее. По указанной ранее методике мы собирали активный ил в чистом озере и переселяли его в зарастающее. Микроорганизмы переселили в зарастающие озеро и наблюдали за процессами, происходящими в нём. Мы исследовали воду в этом озере на содержание аммония в течение 4-х месяцев. Получили следующие результаты.

Мг /л.

Мы сравнили эти показатели со средними показателями, полученными в 2008 году. Для сравнения построили графики, отражающие снижение количества ионов аммония в зарастающем озере.

Графики показывают, что в 2009 году содержание аммония снизилось на 7 единиц, а в 2008 году снижалось всего на 2 единицы. (Измерения проводились при прочих равных условиях). Мы пришли к выводу, что переселение активного ила дало положительный результат, процессы самоочищения начали восстанавливаться. О том, что в зарастающем озере появились микроорганизмы, способные поглощать азотсодержащие вещества, говорит результат анализа пробы на содержание активного ила (проба бралась в нескольких повторностях). В пробе обнаружено большое количество хлопьев активного ила, коловраток, стилонихий и значительно реже встречаемость амеб, инфузорий туфелек, нитчатых бактерий. Также отмечено, что площадь зарастания водоёма ряской немного сократилась

Схема показывает, как изменилась площадь зарастания озера после переселения в него активного ила.

 

Площадь зарастания до переселения активного ила.

Площадь зарастания после переселения активного ила.

5. Исследование биологического препарата на очищение озера-старицы от органических загрязнителей.

Нами было проведено исследование нового биопрепарата Микрозим(tm) Понд Трит для биологической очистки и восстановления водоёмов.

В середине августа 2010г. мы заметили, что зеркало озера постепенно начинает очищаться от ряски. Мы взяли пробы воды на содержание аммония и видовой состав активного ила. Сделав анализ пробы воды, мы отметили, что содержание аммония снизилось ещё на 4 грамма. Низкое содержание органики привело к гибели водорослей и ряски. К середине сентября зеркало озера почти очистилось. Выразив площадь чистого зеркала в %, мы сравнили показаго и 2010 года. (Исследования воды, проводимые в озёре в 2008, 2009, 2010 году, показывают, что прочие условия, от которых зависит развитие водорослей и высших растений, были примерно одинаковые). Диаграммы отражают результаты наблюдения.

Результаты наблюдений – сентябрь 2008 года.

Результаты наблюдений – сентябрь 2010 года.

Результаты исследования воды на видовой состав активного ила показали, что в озере присутствует микроорганизмы, способные активно перерабатывать органику : эуплотес, оперкулярия (колониальная инфузория), циклидиум (инфузория), сувойка, окситриха (брюхоресничная инфузория), коловратка моностила, стилонихия (инфузория), 24 кархезиум (колониальная инфузория), 25 коловратка катипна, 26 эпистилис (колониальная инфузория), 27 фабдоста(прикрепленная инфузория). Результаты этих экспериментов показывают, что в ранее зарастающем озере возобновились процессы самоочищения благодаря внесению препарата Микрозим(tm) Понд Трит.

Таким образом, можно предположить, что озеро – старица, находящееся на участке №4, также может выполнять функцию природного отстойника.

6. Исследование влияния очищения озера-старицы на изменение экологического состояния реки Битюг в районе участка «Садовое 2

Контрольный анализ воды в реке на участке в районе зарастающего озера - старицы на содержание аммония показал, что содержания аммония в реке на участке №4 почти не обнаружено.

Исследование обрастаний предметов на берегу реки показало, что обрастания приобрели зелёный цвет. Что свидетельствует о том, что вода в реке стала чистой.

ЗЕЛЁНЫЕ ОБРАСТАНИЯ – ПОКАЗАТЕЛЬ ЧИСТОЙ ВОДЫ.

Выводы.

В процессе реализации целей и задач проекта мною были сделаны следующие выводы:

- основным источником загрязнения воды в реке Битюг на территории села Садовое являются сельскохозяйственные сточные воды, они характеризуются высоким содержанием свежей органики, что приводит к бурному развитию растительности;

- вода в реке наиболее загрязнена на участках №4 , что связано с попаданием грязных сточных из озера старицы;

- летом величина стока меньше, а процессы нитрификации выше, поэтому летом концентрация аммонийного азота ниже;

- на территории, через которую проходят сточные воды в реку, находятся озёра-старицы, озеро на участке №3 содержит богатый видовой состав активного ила, вода насыщена кислородом; воды, вытекающие из этого озера, содержат незначительное количество аммония, всё это говорит о хорошей работе активного ила.

- в озере, находящемся на участке №4, процессы самоочищения сильно нарушены;

-мы доказали, что остановить процесс эфтрофикации можно методом «переселения активного ила» и внесением препарата Микрозим(tm) Понд Трит. Мы рекомендуем применять наши методы на территории Воронежской области и других регионов

Заключение

В ходе исследовательской работы поставленные мною цели и задачи были полностью реализованы. Определены причины загрязнения реки Битюг, проведены мониторинговые исследования воды в реке, сточных водах и озёрах - старицах. Изучена работоспособность активного ила в водоёмах и факторы, на неё влияющие. Исследованы способы восстановления процессов самоочищения в озёрах-старицах, изучено действие препарата Микрозим(tm) Понд Трит, получены положительные результаты по переселению работоспособного активного ила из чистого водоёма в загрязнённый.

Считаю, что этот проект имеет большую практическую значимость, так как при минимальных затратах устранён источник загрязнения. Восстановлена экосистема одного из озёр – стариц, значительно улучшилось состояние воды в реке на исследуемых участках.

Литература.

1. Методический журнал «Биология в школе» №1 2006г.

2. , , Болдина исследования качества воды водоемов. – М.: Медицина, 1990.

3. , Посохов . – Л., Гидрометеоиздат, 1985.

4. Никанорова по гидрохимии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

5. «Экология в школе. Мониторинг окружающей среды». –М.: Мир, 2004г.

6. Среда нашего обитания. – М.: Мир, 1995.

7. , Кузнецов -основные равновесия и окислительно-восстановительные процессы в природных водоемах. – М.: МХТИ им. Менделеева, 1988.

8. Фелленбeрг Г. Загрязнение природной среды. – М.: Мир, 1997.

9. Практика эколога. – М.: Мир, 1998.

10. Фелленбeрг Г. Загрязнение природной среды. – М.: Мир, 1997.

11. Санитарные нормы предельно допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (СанПиН -86). – М.: Минздрав СССР, 1988.