Применение метода биоиндикации для определения чистоты водоемов русла реки Салгир в черте города Симферополя (стр. 2 )

1) организмы сильно загрязненных вод – полисапробионты, или полисапробы;

2) организмы умеренно загрязненных вод – мезосапробионты, или мезосапробы (с двумя подгруппами);

3) организмы слабозагрязненных вод – олигосапробионты, или олигосапробы.

В биоиндикации водоемов представителя зообентоса используются более широко по сравнению с сообществами растений – макрофитов. Это связано с тем, что растения обладают довольно широкими географическими и экологическими ареалами, причем в различных физико-географических условиях одни и те же виды могут иметь разное индикаторное значение.

В то же время, макрофиты – растения вносят свою долю участия в круговорот вещества и энергии, и создают особую среду для обитателей водоемов.

1.3.Значение макрофитов при предварительном гидробиологическом осмотре водных объектов.

С начала ХХ века для решения вопроса водоснабжения и очистки сточных вод начались исследования биологических процессов в водоемах, стали уделять большое внимание вопросам классификации и экологии прибрежно-водной растительности. В настоящее время ученые так и не пришли к единому мнению относительно классификации прибрежно-водной растительности. Чаще всего специалисты подразделяют водные растения на  гидрофиты (обитающие непосредственно в водоеме) и гигрофиты (произрастающих в прибрежной зоне), выделяют группу прибрежных мезофитов.

Макрофиты(гидрофиты) – один из важнейших компонентов водных экосистем. Это высшие растения (цветковые, хвощи, мхи), а также крупные водоросли, нормально развивающиеся в условиях водной среды.

Макрофиты подразделяются на три группы:

1.Растения с листьями, погруженными в воду – рдест, элодея, пузырчатка, риччия, уруть, наяда, роголистник;

2.Растения с листьями, плавающими на поверхности воды (прикрепленные или свободно плавающие) – водокрас, ряска малая, кувшинка, кубышка, сальвиния;

3.Воздушно-водные растения, у которых часть побегов находится в воде, а другая – возвышается над водой – тростник, рогоз, камыш, хвощ.

В биоиндикации водоемов макрофиты имеют ряд преимуществ перед другими обитателями водоемов. Прежде всего, это крупные организмы, видимые невооруженным глазом, причем их относительно легко определить.

При индикации водной среды с помощью отдельных видов растений могут быть использованы признаки жизненного состояния растений (развитие нормальное, выше или ниже нормального) и общий облик растений. Чрезмерное развитие или угнетенное состояние растений свидетельствует о необходимости обратить внимание на состояние качества воды.

Большими (по сравнению с отдельными видами растений) индикаторными возможностями обладают растительные сообщества, так как они размерами своих ареалов способны отражать всякие, даже незначительные изменения в условиях среды.

Кроме того, известна группа видов прибрежно-водных растений, которые можно считать индикаторами определенного состояния и трофности водной среды. Ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема принадлежит водорослям.

Наличие в водоймах полушника озерного (Isoeteslacustris), полушникаиглистого (I. echinospora), лобелииДортманна (Lobeliadortmanna), урутиочередноцветковой (Myriophyllumalterniflorum) указывает на чистоту и олиготрофию вод.

Массовое развитие рясковых указывает на неблагополучие в экосистеме. Обилие ряски трехдольной (Lemnatrisulca) говорит о большом количестве в среде биогенных веществ, развитие ряски маленькой (L. minor) и многокоренника (Spirodelapolyrhiza), помимо эвтрофирования, свидетельствует о сельскохозяйственном загрязнении. Многокоренник способен развиваться на концентрированных стоках животноводческих комплексов. Локальное интенсивное развитие рясковых указывает на места поступления биогенных веществ в водоемы.

О наличии антропогенного воздействия на водные экосистемы свидетельствует пышное развитие стрелолиста обыкновенного (Sagittariasagittifolia), частухи подорожниковой (Alismaplantago-aquatica), элодеи канадской (Elodeacanadensis), телореза алоэвидного (Stratiotesaloides), роголистника погруженного (Ceratophyllumdemersum) и урути колосистой (Myriophyllumspicatum).

Глава 2. Материал и методы.

Среди своих одноклассников я провел анкетирование по вопросу, как они пополняют свой водный баланс за время пребывания в школе, какую воду они употребляют в случае жажды. Также в анкету был включен вопрос о взаимосвязи качества воды и здоровья,  и заинтересованности моих соучеников экологическим состоянием водных источников нашего города. Данные анкетирования представлены в Таблице №1.

Таблица №1.

1. Где Вы берете воду, чтобы пить в течение дня в школе?
Всегда приношу с собой	Нахожу  в школе
Покупаю в столовой	Пью из-под крана (в столовой или туалете)
5 человек (19,23%)	3 человека (11,54%)	18 чел. (69,23%)
2. Если забыли принести воду (деньги на покупку воды), или принесенная вода закончилась,  Ваши действия:
Терплю до конца учебы	Пью из-под крана (в столовой или туалете)
8 (100% из пьющих бутилированную воду)	Нет ответов
3. Знаете ли Вы о взаимосвязи качества воды и Вашим здоровьем?
Да, знаю о взаимосвязи	Нет. Не вижу никакой связи
20 чел. (76,92%)	6 чел. (23,08%)
4. Интересует ли Вас качество воды, которую Вы пьете в школе?
Да, очень интересует	Нет, мне все равно, что пить
25 чел. (96,15%)	1 чел. (3,85%)

Как видно из данных, представленных в Таблице №1 и в Приложении №1,в опросе приняли участие 26 учеников 7 класса, из числа которых большинство - 18 подростков пьют водопроводную воду в школе,  а меньшинство (8 человек) пользуются для утоления жажды бутилированную воду. Как видно из диаграмм, представленных в Приложении №1многие (76,92%) пьют водопроводную воду в школе, сомневаясь в ее качестве и зная о взаимосвязи качества воды и хорошего самочувствия. Учащиеся, обеспечивающие себя бутилированной водой, очень часто забывают приносить с собой или купить ее, поэтому терпят до конца учебного дня, испытывая при этом дискомфорт (30,77%). Подавляющее большинство (96,15%) хотело бы, что бы водопроводная вода  города соответствовала экологическим нормам.

Исходя из вышесказанного, вопрос качества питьевой воды, а также экологического состояния пресноводных ресурсов города Симферополястоит достаточно актуально в плане просвещения школьников и привлечения их к образовательным акциям экологической направленности.

Методика исследования водоемов по растительности

Работы проводились в сентябре-октябре 2016 года. Средняя температура сентября составила 21?С, средняя температура начала октября – 15?С.

Для проведения исследования экологического состояния водных ресурсов нашего города Симферополя была проведена работа с применением метода биоиндикации. Для этого я выбрал участки берега и прилежащей водной части Симферопольского водохранилища, участки по течению реки Салгир в разных районах города и водоем Гагаринского парка – Приложение 2. Все исследования проводились в присутствии взрослых.

1.На каждом участке определялась пробная площадка размером около 5х5 метров квадратных и проводилась следующая работа:

1.1. При исследовании русла реки Салгир принималось во внимание наличие мест быстрого течения – перекаты: станции выбирались именно в таких местах.

1.2.Для исследования Симферопольского водохранилища было выбрано 2 станции по его периметру в доступных и безопасных для исследования местах.

2.После забора биоматериала по определителю были иидентифицированы виды растений.

Во внимание принималось, какие виды растений встречались, являются они показателями чистой воды или указывают на степень и причину загрязнения. Кроме того, учитывалось и обилие представителей каждого вида, что понадобилось в последующем для определения сапробности.

Заполнял таблицы и приступил к анализу полученных результатов. результаты.

Глава 3. Результаты и их обсуждения.

3.1. Определение индекса сапробности.

Ученые Пантле и Букк (Pantle, Buck, 1955; Pantle, 1956) предложили характеризовать степень загрязнения водоемов индексом сапробности (S).Сапробность – это степень насыщенности воды разлагающимися органическими веществами. Для этого был принята индикаторная значимость (s) олигосапробов за 1, ?-мезосапробов – за 2, ?-мезосапробов - за 3 и полисапробов – за 4.

Макрофиты развиваются в основном в олигосапробной и бета-мезосапробной зонах. По видовому составу высших водных и прибрежных растений определялась степень загрязнения воды с помощью определителя видов-индикаторов загрязнений воды (по Гигевичу, Власову, Вынаеву, 2001) – Приложение .

В списке сапробности – Приложение 5 – водные растения распределены по степени сапробности для пресных вод (по Sladecek, 1963;Кокину, 1982)..Относительное количество особей вида (h) оценивается следующим образом: случайные находки приняты за 1, частая встречаемость – 3 и массовое развитие – 5. Индекс сапробности обследуемой станции водоема вычисляется по формуле:

S= ,

где S – сапробность водоема, h – численность индикатора, s – сапробность индикатора. В полисапробной зоне он равен – 4,0-3,5; в ?-мезосапробной зоне –3,5-2,5, в ?-мезосапробной зоне – 2,5-1,5; в олигосапробной зоне – 1,5-1,0.

Результаты личных исследований и расчетов сапробности по этому методу приведены в Таблицах№№2-7

Таблица №2.

Высшие водные растения в системе сапробности на участке № 1.

Вид растений	Зона сапробности	SИндекс сапробности	h Частота	Sh
Харовые водоросли	о	0,15	3	0,45
Хвощ приречный	о	0,8	1	0,8
Уруть колосистая	?	1,8	3	5,4
Роголистник погруженный	?	1,9	5	9,5
Рогоз	?	1,7	3	5,1
Рдест злаковый	?	1,7	5	8,5
Рдест блестящий	? – о	1,4	5	7,0
Рдест плавающий	?	1,7	5	8,5
Рдест пронзеннолистный	?	1,8	5	9,0
Элодея канадская	?	1,85	5	9,25
Сумма	40	63,50
Сапробность водохранилища  S=1,5875

Из данных Таблицы №2 видно, что на данном исследуемом участке протекают процессы самоочищения.