Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Исследовательский проект на тему: "Определение степени загрязненности искусственных прудов физико-химическими и биоиндикационными методами"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Биология

Исследовательский проект на тему: "Определение степени загрязненности искусственных прудов физико-химическими и биоиндикационными методами"

библиотека
материалов


Оглавление

  1. Введение________________________________________________________________2-5

  2. Теоретическая часть

    1. История создания прудов и видовой состав флоры в них________________________5

    2. Физико – географическое положение рыболовной базы «Урочище Щукино»_______5

    3. Физико – географическая характеристика Износковского района________________5-6

    4. Действие воды на физическое состояние человека_____________________________6

    5. Характеристика пруда_____________________________________________________6-7

    6. Ихтиофауна искусственных водоемов рыболовной базы «Урочище Щукино»______7-8

  1. Практическая часть

    1. Анализ экологической ситуации базы «Урочище Щукино»_______________________8

    2. Этапы создания искусственного водоема_____________________________________8-9

    3. . Этапы заселения искусственного водоема рыбой______________________________9

    4. Известкование прудов_____________________________________________________10

    5. Исследование физических свойств воды органолептическим методом___________11-12

    6. Исследование гидрохимических показателей воды____________________________13


    1. Исследование химических свойств воды_____________________________________13

    2. Оценка антропогенного влияния____________________________________________13

    3. Анализ рекреационных возможностей искусственного водоёма__________________14

    4. Исследование степени загрязненности воды при помощи

Макрозообентоса_______________________________________________________14-16

  1. Заключение ________________________________________________________16-17

Выводы_________________________________________________________________17

  1. Список литературы____________________________________________________17

Приложения ________________________________________________________18-23











  1. Введение

С увеличением темпов технического прогресса все ярче проявляется воздействие хозяйственной деятельности человека на окружающую его природную среду. Среди проблем, обусловленных этим воздействием, важное место заняла проблема чистой воды. Без тщательного контроля состояния водных ресурсов невозможно предупредить возникновение неблагоприятных экологических ситуаций. Известно, что качество воды, ее биологическая полноценность в значительной мере определяется состоянием биогидроценозов. Поэтому из всех существующих систем контроля качества природных вод только система гидробиологического контроля дает непосредственную оценку состояния биогидроценозов, и в этом ее основное преимущество перед другими системами контроля и качества вод. Все это настоятельно требует широкого внедрения в практику экологического мониторинга методов гидробиологического анализа. Гидробиологический анализ позволяет определять экологическое состояние водных объектов и экологические последствия их загрязнения.

Зообентос служит хорошим биоиндикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Макрозообентос является основой многих систем биоиндикации. Наибольшую биомассу бентоса составляют моллюски, но необходимо помнить, что далеко не все моллюски могут служить надежными индикаторами загрязнения воды и донных отложений. Достоверными индикаторами служат легочные моллюски, особенно катушки и речные чашечки.
Положительные результаты дает оценка состояния водных объектов по личинкам насекомых. Свободно живущие камподеовидные (без предохраняющих домиков) личинки ручейников из подотряда кольчатощупиковых, а также личинки поденок с жабрами, не покрытыми крышечками, являются наиболее чувствительными к загрязнению и используются как надежные индикаторы чистых участков водоема.
Биологические последствия загрязнения вод и донных отложений лучше исследовать, используя макроскопические беспозвоночные, так как на основе именно этой группы разработаны наименее трудоемкие методы контроля качества вод и донных отложений.

На территории моего поселка создана рыболовная база «Урочище Щукино». Я оказываю посильную помощь в осуществлении мечты моего отца – создать красивый уголок природы на территории родного поселка. Поэтому меня не могла не заинтересовать тема изучения экологического состояния искусственных прудов базы «Урочище Щукино», используя в качестве биоиндикаторов представителей макрозообентоса и, проведя химический анализ состояния воды в прудах. Ведь данные пруды являются местом обитания большого разнообразия рыб.

Цель работы: изучить экологическое состояние прудов, расположенных на территории базы «Урочище Щукино».

Задачи работы:

  • узнать из источников о биологических и экологических особенностях прудов как природных сообществ;

  • принять участие в проводимых работах по созданию прудов;

  • провести анализ искусственных водоемов по следующим показателям:

  • физические свойства воды;

  • химический состав воды;

  • биоразнообразие ихтиофауны;

  • видовой состав растительности, прилегающей к искусственному водоему;

  • оценка антропогенного влияния на водоем и прилегающую к нему территорию;

  • изучить видовой состав макрозообентоса искусственных прудов.

Срок проведения исследования: октябрь 2014 - август 2015 года.

Объект исследования: искусственные пруды.

Предмет исследования: экологическое состояние прудов.

Гипотеза исследования: если за прудами в течение всего года осуществляется необходимый уход, то вода в прудах должна быть чистой.

Место проведения исследования: Калужская область, Износковский район,

п. Мятлево, рыболовная база «Урочище Щукино».

Проблема исследования: вода в искусственных прудах должна отличаться высокими показателями чистоты, чтобы не допустить гибели рыбы в них.

Актуальность

В настоящее время экологическая обстановка на нашей планете находится в очень сложной ситуации. Владимир Иванович Вернадский писал: «Человек становится геологической силой способной изменить лик земли». Сохранить гармонию человека и природы – основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о человеческих ценностях. Осознание масштабов экологической опасности, ее возможных катастрофических последствий способствует тому, что в обществе вырабатывается понимание целостности человечества. Большое значение имеет экологическая информативность, которая позволит изменить ориентацию от безумного разорения и покорения природы, хищнической ее эксплуатации к бережному отношению к ресурсам природы, пониманию подлинной ценности.

Вода имеет важное значение во всех природных процессах, совершающихся на Земле и играет большую роль в практической деятельности человека. Непрерывно совершающийся круговорот воды в природе обуславливает поступление воды на континент.

Вода растворяет и механически разрушает горные породы, осуществляет формирование облика земной поверхности.

Многообразие явлений и процессов, происходящих в гидросфере с далеко не всегда разумным и продуманным использованием воды, привело к обострения водной проблемы.

Это касается не только естественных водоемов, но и водоемов, созданных руками человека, т.е. искусственных водоемов – прудов. Если естественные водоемы в первую очередь используются как источники питьевой воды, то пруды открывают возможность для ведения хозяйственной деятельности по разведению и ловле промысловых рыб, одновременно являясь и местами отдыха населения.

В своей работе я хочу оценить экологическое состояние прудов, расположенных на территории рыболовной базы «Урочище Щукино», с целью создания благоприятной среды для разведения рыб.

Практическая значимость исследования

Полученные результаты могут быть использованы для оценки пищевой обеспеченности бентосоядных рыб, при прогнозировании и рациональном использовании их запасов. Я думаю, что проведенные мной исследования, помогут владельцам и других рыболовных хозяйств оценить экологическое состояние прудов с помощью макрозообентоса. Мне было интересно узнать, какими беспозвоночными животными населены искусственные пруды. Я уверен, что у других учащихся так же возникнет желание изучать организмы, обитающие в воде. Вслед за этим у людей возникнет потребность бережного отношения к водным ресурсам. Ведь красоту нужно беречь!

Личный вклад автора

Исследовательская работа основана на полевых материалах, собранных мною и сотрудниками рыболовной базы во время исследований проводимых по сбору проб макрозообентоса прудов в летний период. Я оказывал посильную помощь сотрудникам базы в создании прудов и в настоящее время оказываю помощь по поддержанию благоприятной экологической ситуации водоемов и прилегающих к нему территорий. Много работаю во время летних каникул по наведению порядка на прилегающих к прудам территорий.

  1. Теоретическая часть

    1. История создания прудов и видовой состав флоры в них

Еще в детстве мой отец обратил внимание на заброшенный участок, расположенный на окраине поселка Мятлево и, прилегающий к лесному биоценозу. Очень давно здесь располагалась усадьба помещика. На этой территории были канавы с рыбой. Отец и дед ловили в них рыбу. Никто не ухаживал за этой территорией: продавленная колесами машин глинистая почва, грязные канавы, разбросанные ветви деревьев. Думаю, тогда мой отец и задумал в будущем превратить это неприглядное место в красивый уголок природы, создать на нем пруды и заселить их рыбой. (Приложение 1)

Мне все чаще вспоминаются слова Маленького принца из одноименной повести французского писателя Антуана де Сент-Экзюнери (1900—1944): «Есть такое твердое правило... Встал поутру, умылся, привел себя в порядок — и сразу приведи в порядок свою планету».

Если бы все люди выполняли это золотое правило, то жили бы в гармоничных отношениях с окружающим миром.

Видовое разнообразие флоры пруда представлено такими растениями как: стрелолист обыкновенный, рогоз широколистный, тростник обыкновенный, сусак зонтичный, рдест курчавый, уруть, элодея канадская.

2.2. Физико – географическое положение рыболовной базы «Урочище Щукино»

Рыболовная база «Урочище Щукино», расположенная на вокруг берегов трех водоемов, общая площадь которых 2 га, является замечательным и превосходным местом в Калужских живописных краях для тихого отдыха и отличной рыбалки в богатом рыбой озере. Окрестные дремучие леса поражают масштабным наличием всевозможной флоры и фауны. Здесь можно совершить прогулки по окрестным вечнозеленым хвойным лесам и лугам, а также собрать грибы, ягоды и лечебные травы. Это прекрасное место отдыха и место обитания большого разнообразия рыб было создано в 2009 году.

2.3.Физико – географическая характеристика Износковского района

Район расположен на севере Калужской области. Площадь 1 333,8 км² (9-е место среди районов). Граничит на западе со Смоленской областью, на севере — с Московской областью, на востоке — с Медынским районом, на юго-востоке — с Дзержинским районом, на юге — с Юхновским районом.

В районе разведаны месторождения минерального сырья для строительных материалов (песчано-гравийные смеси, запасы кирпичных суглинков, месторождения торфа).

Износковский район является экологически чистым. Западная его часть располагается на территории Национального парка «Угра». 55% территории занято лиственными и хвойными лесами. По территории района протекает более 20 рек. Также район знаменит своими болотами, которые относятся к памятникам природы. Кроме того, памятниками природы являются ландшафт р. Желонья, занимающий площадь 1142 га, и холм «Шатрищи», достигающий 278 метров. Шатрищи, место, где в далеком прошлом возникло одно из первых поселений людей на территории Износковского района.

2.4. Действие воды на физическое состояние человека

С давних пор вода считается символом жизни, ведь без нее не было бы ничего: ни деревьев, ни животных, ни людей. Вода обладает успокаивающими и тонизирующими свойствами. Водные процедуры расслабляют тело, а влажный воздух, который попадает в легкие, успокаивает организм.

В наше время люди подвержены постоянному стрессу, а чтобы снять его нужно всего пару минут посидеть возле фонтана, ручья или пруда, послушать мягкое журчанье и плеск воды. Именно при контакте человека с водой в организме выделяется эндорфин (гормон удовольствия), который поднимает настроение. Не случайно ведь отдохнуть и поднять настроение, а так же получить удовольствие от рыбалки, на территорию базы отдыха приезжают отдыхающие.

2.5. Характеристика пруда

Пруд — это искусственный водоем, выкопанный до глубины 3–5 м или созданный путем постройки плотины в долинах небольших рек, ручьев, на территории балок либо оврагов для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы (прудовое рыбное хозяйство) и водоплавающей птицы, а также для санитарных и спортивных потребностей.

Уровень воды в пруду может сильно колебаться: в жаркую погоду он понижается, а после дождей повышается.

В пруду проникновение световых лучей происходит до дна без существенного различия в термическом режиме и солевом составе поверхностных и донных слоев, вследствие чего на всей акватории пруда возможно развитие озерной литоральной растительности. Животный и растительный мир сходен с прибрежной областью озер.

Искусственные водоемы используются и в качестве рекреационных зон.

2.6.Ихтиофауна искусственных водоемов рыболовной базы «Урочище Щукино»

Искусственные пруды базы отдыха ежегодно пополняются большим видовым составом рыб. Приведем некоторые данные по зарыблению прудов. (Приложение 2)

  • 6. 10. 2015 года мы завезли 800 килограмм щуки;

  • 03.10.2014 произвели завоз 500 кг форели; 

  • 10.04.2015 и 18.08.2015 года запустили 1,5 тонны карпа.
    Карп

Карпы — коренные жители стран с высокой летней и сравнительно низкой зимней температурой, что связано с их глубоким зимним сном, а также, необходимостью нормального развития икры.

Карп — прожорлив. Главным кормом весной и летом являются молодые побеги камыша и некоторых других водяных растений, а также икра рыбья и лягушечья.

Карп любит тень. Дно пруда должно быть мягким, иловатым, а вода — тёплой.

Линь

Свое название линь получил от характерной особенности менять свой цвет, будучи вынутым из воды: пойманный линь немедленно покрывается большими чёрными пятнами.

Линь растёт медленно, но живёт долго, достигая длины 50 см. Это вялая и ленивая рыба. Медленно двигается и живёт чаще в одном и том же месте пруда.

Пища линя - черви и водные растения.

Линь любит воду тихую, травянистую, потому, держится более в прудах и озёрах, заросших камышом и тростником.

Карась

Караси живут исключительно в стоячих водах, также в тихих заливах и старицах рек, но последний чаще первого встречается в проточной воде, особенно в реках.

На зиму, в ноябре и декабря, по недостатку воздуха, частью пищи, караси забираются в тинистые глубокие ямы, а в мелких промерзающих озёрах даже и вовсе зарываются в тину и выдерживают невзгоду, всё глубже и глубже зарываясь в неё.

Щука

Щука имеет весьма обширное распространение. Реки и проточные озёра с камышистыми и травянистыми берегами и заливами составляют её любимое местопребывание.

Но, кроме рек и проточных озёр, щука водится в изобилии и во многих стоячих водах. Весной щука встречается даже в неглубоких ямах и в лужах заливных лугов, куда заходит во время нереста.

Всюду, как в реках, так и озёрах щука выбирает своим местопребыванием места не очень глубокие, травянистые и обыкновенно держится около берегов.

Толстолобик

Толстолобик— крупная стайная рыба.

Обитает в бассейне Амура. Вид широко акклиматизирован в европейской части России и Средней Азии. Достигает длины около 100 см и массы 40 кг. Питается зеленой водной массой. Зимует в глубоких ямах и в глубоком сне. Половозрелым становится в возрасте 3-4 лет.

Толстолобики любят теплую воду. В реках толстолобики предпочитают места, защищенные от сильного течения, особенно хорошо прогревающиеся заводи и старицы.

Белый амур

В естественных условиях белый амур обитает в пресных водах Восточной Азии. Крупная рыба, достигает длины 120 см и массы 32 кг. Белый амур легко приспосабливается к жизни в прудах, где активен все лето. Хорошо переносит зимовку. Зимует, не питаясь, в ямах, образуя значительные скопления. В это время кожа белого амура выделяет значительное количество слизи, которая обволакивает тело рыбы.

Белый амур используется в качестве биологического мелиоратора водоемов.

Форель

Форель – рыба семейства лососевых. Обитает в пресной воде быстрых ручьёв и рек, или в озёрах. Обязательное условие для того, чтобы форель могла чувствовать себя хорошо и благополучно расти – чистая вода.

Вылавливают форель не раньше, чем она достигнет веса 1,5-2 кг – для этого ей нужно расти 2 года.

3. Практическая часть

3.1. Анализ экологической ситуации базы «Урочище Щукино»

Визуально мы оценили экологию прудов рыболовной базы «Урочище Щукино» и его окрестностей:

  • благоприятный климат;

  • сравнительно небольшое расстояние от населенных пунктов района до водоёмов;

  • обилие водных объектов;

  • равнинный характер рельефа;

  • сравнительно невысокая степень антропогенного воздействия на территорию;

  • разнообразие растительного и животного мира.

Дно прудов глинистое, содержит ил.

Создание искусственного водоема на территории данного места отдыха проводилось поэтапно.

3.2. Этапы создания искусственного водоема

  • Выбор места и изучение характеристик химического состава грунта и воды.

  • Очистка от кустарника и растительности.

  • Создание зимовальной ямы глубиной 3 м., расположенной в 50 метрах от пруда.

  • Укрепление дна и берегов прессованной глиной.

  • Создание водостоков.

  • Высадка береговых растений, обеспечивающих необходимые для большинства подвидов рыбы затененные заводи.

  • Просушивание водоема (2-3 недели).

  • Укладывание плодородного слоя на дно водоема высотой 5 см.

  • Наполнение водой пруда через два месяца после осадки грунта.

  • Приобретение необходимого видового состава пресноводных рыб.

  • Выравнивание температуры в садке с приготовленной к запуску рыбой и температуры воды в водоеме для исключения гибели по причине стресса.

  • Запуск рыбы в искусственный водоем.

Первичное заселение водоемов рыбой производилось поэтапно.

3.3. Этапы заселения искусственного водоема рыбой

Таблица 1. «Этапы заселения искусственного водоема рыбами»

Видовой состав рыб и ее возраст

Время поселения в водоем

карп (двухлетки)

первый год

карась (двухлетки)

первый год

толстолобик (двухлетки)

первый год

белый амур (двухлетки)

первый год

щука (однолетки)

первый год

линь

второй год

стерлядь

второй год

форель

второй год

судак

второй год


3.4. Известкование прудов

Важным способом для повышения рыбопродуктивности прудов и для снижения кислотности воды, уничтожения закисных соединений железа является известкование.

Известь так же способствует развитию полезных азотсобирающих бактерий и переходу нерастворимых фосфорных, калиевых, кремниевых и других соединений в легкоусвояемые, растворимые, улучшает структуру почвы, ликвидирует ядовитое действие соединений натрия и магния. Содержащиеся в извести соли кальция нужны для построения тканей растений и животных.

Негашеная известь (СаО), которую называют еще жженой известью, служит хорошим дезинфицирующим средством. Ее используют при борьбе с мелкой сорной рыбой и различными инфекционными и инвазионными заболеваниями рыб.

Поэтому известь применяется в прудах для самых различных целей и в конечном счете приводит к повышению рыбопродуктивности.

В зависимости от того, какую основную цель преследуют при известковании, известь вносят в виде негашеной извести (СаО), гашеной извести (Са(ОН)2) или размолотого известняка (СаС03).

Например, для дезинфекции прудов или для борьбы с мелкой сорной и хищной рыбой лучше применять негашеную известь; для улучшения качества почвы или при недостатке кальция в прудах одинаково хорошие результаты дают все три вида извести.

Рыбоводные пруды обычно известкуют осенью, после спуска, или весной, до залития.

Если весной пруды известкуют негашеной известью, то это делают за 2—3 недели до их залития, чтобы известь полностью погасилась к моменту посадки рыбы.

Негашеную известь и размолотый известняк вносят непосредственно перед залитием прудов.

В наших прудах вода не спускается на зиму. Для обогащения воды кислородом в зимний период в прудах установлены компрессоры. Известкование производится в весенний и летний периоды по берегам водоема. На состоянии рыб отрицательно проводимые мероприятия не сказываются.

Мне было интересно узнать о степени загрязненности воды в искусственных водоемах и я провел исследование некоторых химических и физических свойств воды в наших прудах.




3.5. Исследование физических свойств воды органолептическим методом (Приложение 3)

Виды отбора проб

В практике экологического мониторинга применяются два типа отбора проб: разовый или серийный. При разовом отборе пробу берут один раз в определенном месте. Ввиду того, что качество воды в большинстве случаев изменяется как в разных местах одного объекта, так и в различные периоды времени, однократного взятия пробы воды для полноценных выводов о состоянии водоема недостаточно. В таком случае используют серийный отбор, который предполагает взятие многократных проб.  Я  в своей работе применял разовую пробу воды.

Изучение органолептических (гидрофизических) показателей воды


Исследования проводились в октябре 2015 года.

При отборе проб воды на анализ мы придерживались следующих правил:

  • для анализа использовали пластиковую тару объёмом 1,5 литра;

  • бутылку промыли изнутри водой, которая будет браться на анализ;

  • в водоём опустили тару ниже уровня поверхности на 10-15 см;

  • после набора воды сдавили бутылку, чтобы не попал воздух;

  • все анализы провели на следующий день после взятия пробы.

Среди органолептических показателей мы обращали внимание на интенсивность запаха, цвет, мутность воды.

Органолептические методы анализа основаны на оценке параметров окружающей среды при помощи органов чувств – зрения и обоняния.

Оценка интенсивности и характера запаха

Запах в воде обусловлен наличием в ней летучих и пахнущих веществ, которые     попадают в нее естественным путем или со сточными водами. По характеру запахи        делятся на 2 группы: естественного и искусственного происхождения. (Приложение 4)

Для определения интенсивности и характера запаха взял колбу вместимостью              150-200 мл, прилил в нее 100 мл исследуемой воды и закрыл пробкой. Несколько раз    вращательными движениями перемещал содержимое колбы.    Открыл колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, определил характер и определил характер и интенсивность запаха   (температура воды должна быть около 20°С).    Оценил интенсивность запаха, согласно данным таблицы.






Таблица 2. «Оценка интенсивности запаха воды»

Интенсивность запаха

Характер появления запаха

Оценка интенсивности запаха

нет

запах не ощущается

0

очень слабая

запах сразу не ощущается

1

слабая


запах замечается, если обратить на него внимание

2

заметная

запах легко замечается

3

отчетливая

запах обращает на себя внимание

4

очень сильная

запах очень сильный

5


  • На основе данных таблицы 2 сделали вывод, что запах у воды слабый и это соответствует оценке – 2.

Диагностика цвета – один из показателей состояния водоёма. Цветность природной воде могут придавать соединения железа, цветущие водоросли, взвешенные частицы.            

Таблица 3. «Оценка цветности воды»

Для определения цветности воды я использовал стеклянный цилиндр и лист белой бумаги. В сосуд набрал воду и на белом фоне бумаги определил цвет воды.


Цветность воды


слабожелтоватая

светло-желтоватая

жёлтая

интенсивно жёлтая

коричневая

красно-коричневая


  • На основании данных таблицы 3 мы определили цветность пробы воды как слабо-желтая.

Таблица 4. «Оценка мутности воды»

Мутность воды


прозрачная

слабомутная

мутная

очень мутная


  • На основании данных таблицы 4 мы определили, что вода в водоёме прозрачная.


3.6. Исследование гидрохимических показателей воды

Определение водородного показателя (рН)

Для определения рН я использовал универсальную индикаторную бумагу.                       Перед определением пробирку несколько раз ополоснули, налили  воды и опустили на 1-2 секунды листок индикаторной бумаги.

Затем сравнили ее цвет с контрольной шкалой. В соответствии с требованиями государственных стандартов к составу и свойствам воды для водных объектов - источников питьевого водоснабжения величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6,5-8,5.

  • В нашей пробе pH=7 – среда нейтрпльная.

3.7. Исследование химических свойств воды

Изучение химического состава воды

Изучение химического состава воды проводилось при помощи качественного анализа на наличие хлорид - ионов и сульфат - ионов

Качественная реакция на хлорид – ион- нитрат серебра

Если ионы хлора в воде содержатся, то наблюдается помутнение при добавлении к воде нитрата серебра.

При добавлении нитрата серебра наблюдается лёгкое помутнение, что свидетельствует о наличии хлора в пробе воды.

Качественная реакция на сульфаты - хлорид бария.

Если в воде содержатся сульфат - ионы, то образуется осадок белого цвета – сульфат бария.

При добавлении хлорида бария мы наблюдали помутнение, что свидетельствует о наличии сульфатов в пробе воды.

Качественная реакция на сульфаты - хлорид бария.

Если в воде содержатся сульфат - ионы, то образуется осадок белого цвета – сульфат бария.

При добавлении хлорида бария мы наблюдали помутнение, что свидетельствует о присутствии сульфатов в пробе воды.

  • Химический анализ проб воды показал небольшое наличие хлорид - ионов и сульфат - ионов в воде.

3.8. Оценка антропогенного влияния

Таблица 5. «Комплексное исследование экологического состояния прудов» (Приложение 4)


3.9. Анализ рекреационных возможностей искусственного водоёма

Для оценки рекреационного потенциала рассмотрели факторы, отражающие его характеристики: пейзажная и культурно-ландшафтная ценность местности; степень и характер освоенности территории; наличие условий для отдыха, познавательного туризма и других видов рекреации.

При анализе ресурсной базы применяли трехбалльную систему оценки, где факторы оцениваются как благоприятные для развития того или иного вида туризма (3 балла), относительно благоприятные (2 балла) и неблагоприятные (1 балл).

Таблица 6. «Оценка рекреационного потенциала территории водоёма» (Приложение 5)

  • На основе полученных данных, считаем, что водоем содержит не загрязненную химическими веществами воду и может быть использован в качестве среды обитания большого разнообразия рыбы и рекреационной территории для человека.

3.10.Исследование степени загрязненности воды при помощи макрозообентоса (Приложение 5)

Зообентос – это совокупность беспозвоночных животных, которые населяют дно водоема (бенталь), водную растительность (фиталь), а так же другие субстраты.

Наиболее крупных представителей бентоса, с размером тела более 2 мм, называют макрозообентосом. Население макрозообентоса составляют черви (планарии, олигохеты, пиявки, нематоды), моллюски (брюхоногие, двустворчатые), ракообразные (амфиподы, изоподы, декаподы),паукообразные, насекомые (хирономиды, галеиды, поденки, веснянки, ручейники, стрекозы).

В настоящее время наиболее удобным, надежным и информативным индикатором состояния водной среды и антропогенного влияния на нее служат организмы макрозообентоса. Благодаря особенностям своей биологии, они как бы аккумулируют меняющиеся условия среды обитания.

Макрозообентос отсутствует только в очень загрязненных водоемах.

Таблица 6. «Семейства животных - представителей макрозообентоса» (Приложение 7)

Оценка экологического состояния прудов по биотическому индексу

В системе мониторинга окружающей среды для оценки качества вод по показателям зообентоса наибольшее распространение получил метод расчета биотического индекса, разработанный Ф. Вудивиссом в 1964 г. В основу метода положена закономерность упрощения таксономической структуры биоценоза по мере повышения уровня загрязнения воды (за счет выпадения индикаторных таксонов при достижении предела их толерантности) одновременно со снижением общего разнообразия организмов, объединенных в так называемые группы Вудивисса. Наличие в пробе хотя бы одного из представителей данных групп дает один балл при расчете общего числа групп Вудивисса.

Таблица 7. (Приложение 8)

  • В водоемах обитают следующие представители макрозообентоса: клопы, прудовики, улитки, плавты, пиявки, личинки стрекоз и поденок.

Среди данных 16 групп животных Вудивиссом выделены шесть показательных (индикаторных) таксонов, наличие которых в изучаемом водоеме, в сочетании с наличием других животных (видовым разнообразием сообщества бентоса) свидетельствует о той или иной степени чистоты водоема. Эти группы выявлены на основе большого фактического материала, собранного автором. В соответствии с данной методикой, в определении собранных животных до видов нет необходимости - определение можно вести только до того уровня, который указан в таблице для данного таксона. Для некоторых таксонов (веснянки, поденки, ручейники), учитывается лишь сам факт наличия или отсутствия разных видов в таксоне. Отношение к разным видам определяется визуально по внешним признакам животных. Нахождение хотя бы одного организма того или иного таксона принимается за его наличие в водоеме. Рабочая шкала для определения биотического индекса по наличию групп Вудивисса представлена в таблице 8. (Приложение 9)

Методика работы со шкалой Вудивисса

1. Двигаясь сверху вниз по левой графе таблицы, определяем, имеются ли в вашей пробе индикаторные животные, отмеченные в этой графе. Первое же встреченное животное, имеющееся в пробе, будет показательным - по нему будет определен класс чистоты воды. Ниже этого уровня по левой графе таблицы можно не идти. Если в пробе оказались веснянки, поденки или ручейники - определяем, обнаружен ли один вид данного таксона или несколько (по внешним признакам). Если ни веснянок, ни поденок, ни ручейников в пробе нет следует «спускаться вниз» по левой графе таблицы, пока не встретятся те индикаторные организмы, которые имеются в пробе.

2. Определяем число групп Вудивисса в пробе.

3. Найдем показатель биотического индекса в точке пересечения найденной строки видового разнообразия со столбцом числа групп Вудивисса, соответствующего нашей пробе. Это и будет показатель относительной чистоты воды в реке - биотический индекс. Чем он выше - тем чище вода. - 7 - Биотический индекс является относительным показателем и изменяется от 0 (очень грязная вода) до 10 (очень чистая вода).

Определим биотический индекс в исследуемых прудах

В составе взятых в реке проб обнаружены: один вид пиявок, два вида моллюсков, два вида клопов, один вид личинок стрекоз, один вид личинок поденок. В данном случае оно равняется 7. Находим "высший" таксон по таблице 2. Это - поденки (веснянок в пробах нет). Поденок у нас один вид - следовательно смотрим нижнюю строку.

  • На пересечении этой строки и столбца 6-10 (наше число групп - 7) находим биотический индекс нашего водоема - 6. Значит, вода в наших прудах средней чистоты (10-очень чистая вода).

Параллельно с определением представителей семейств макрозообентоса оценили частоту встречаемости h каждого вида по глазомерной шкале:

  • 9 – очень часто (в каждом поле зрения много),

  • 7 – часто (в каждом поле зрения),

  • 5 – нередко (не во всех полях зрения),

  • 3 – редко (в немногих полях зрения),

  • 2 – очень редко (в каждом препарате единично),

  • 1 – единично (единичные экземпляры в пробе).

Массовыми (доминантними) видами, образующими руководящий комплекс, считаются такие, обилие которых составляет 5-9 баллов; субдоминантами те, обилие которых составляет 3 балла; единичними обилие 1-2 балла. 

  • В исследуемых нами прудах массовым видом является плавт летний. Единичным видом являются ранатра палочковидная.

4.Заключение

Вода – важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60 – 80% массы тела. Вода является средой обитания организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ.

Для человека  вода имеет не только биологическое, но и производственное значение.

В настоящее время актуальной является проблема сохранения качества воды. Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием  естественных факторов: солнечного света, атмосферных газов,жизнедеятельности организмов.            

Хорошо очищает воду осока, рогоз, хвощ болотный, хлорелла. Животные –  фильтры (беззубка, перловица) прогоняют через себя за сутки 30 литров воды. Фильтруют воду и небольшие рачки, обитающие на поверхности водоёмов. Один рачок способен отфильтровать до полутора литров воды за сутки.

Биоиндикацию водоема можно определять по обилию видов и семейств представителей макрозообентоса.

Перед началом исследования мы выдвинули гипотезу: «если за прудами в течение всего года осуществляется необходимый уход, то вода в прудах должна быть чистой».

Данная гипотеза подтвердилась частично. Мы выяснили, что прудах обитает небольшое разнообразие представителей макрозообентоса. Мало обитает организмов, указывающих на чистоту воды. Значит, идеально чистой воду в прудах назвать нельзя. Но на состоянии рыб данная ситуация отрицательно не сказывается. На следующий год мы обязательно будем проводить сбор проб макрозообентоса на протяжение всего летнего времени, чтобы получить наиболее достоферную информацию о состоянии прудов. 

Мы очень благодарны кандидату биологических наук Алексанову Виктору Валентиновичу за неоценимую помощь в проведении исследований.

Выводы:

На основе результатов наших исследований были сделаны следующие выводы:

  • Провели визуальное обследование прудов, расположенных на территории базы отдыха «Урочище Щукино»..

  • Произвели отбор проб воды из прудов.

  • Определили физико-химические показатели воды: интенсивность и характер запаха, цветность, прозрачность, осадок, водородный показатель.

  • Провели отбор проб животных относящихся к макрозообентосу и определили их принадлежность к различным семействам.

  • Исследовали степень загрязненности воды в прудах при помощи макрозообентоса.

  • Провели оценку экологического состояния прудов по биотическому индексу.

  • Ознакомились с методикой работы по шкале Вудивисса.

  • Определили биотический индекс в исследуемых прудах.

5.Список литературы

1. Петунин О.В. Изучение экологии в школе.- Ярославль: Академия развития; Владимир: ВКТ, 2008. - 192с.: ил. - (В помощь учителю).

2. Дружинин С.В. Исследование воды и водоёмов в условиях школы - М.: Чистые пруды, 2008. - 32с. - (Библиотечка " Первого сентяобря" серия "Биология", Вып. 20).

  1. Учебные видеофильмы и методические пособия, ассоциация «Экосистема»: Московский полевой учебный центр.


ПРИЛОЖЕНИЯ


(Приложение 1)


hello_html_m2cfe4a46.png hello_html_29819f5a.png

hello_html_m9a723c4.pnghello_html_m2cd34bff.png

hello_html_74efe678.png








(Приложение 2)

hello_html_633593e8.pnghello_html_4869414e.pnghello_html_m217d168d.png

(Приложение 3)

F:\DCIM\Camera\IMG_20150226_133200.jpgF:\DCIM\Camera\IMG_20150226_133442.jpg


(Приложение 4)

Таблица 5. «Комплексное исследование экологического состояния прудов»

Признаки экологического состояния

Оценка в баллах ( от 0 до 10)

Обилие наносов на дне

0

Свалки отбросов на берегу

0

Наличие кострищ

1

Стихийно возникшие пляжи

0

Места для водопоя крупного рогатого скота

0

Радужные и масляные пятна на поверхности

0

Азотистые и фосфорные соединения за счёт слива удобрений и органических остатков

0

Наличие сине – зеленых водоростей (цветение воды)

1

Наличие ряски в воде

1

Степень повреждения растительности на берегу

2

Итого:

5


(Приложение 5)

*Запахи естественного происхождения описываются по следующей терминологии.

Характер запаха

Примерный род запаха

Ароматический

Огуречный, цветочный

Болотный

Илистый, тинистый

Древесный

Запах мокрой щепы, древесный

Землистый

Прелый, свежевспаханной земли

Рыбный

Рыбы, рыбьего жира

Сероводородный

Тухлых яиц

Травянистый

Сена, скошенной травы

Неопределенный

Не подходящий под предыдущие определения


*Запахи искусственного происхождения называют по соответствующим                 веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п.

Интенсивность запаха оценивается по пятибалльной системе, приведенной в таблице.

Балл

Интенсивность запаха

Описание определения

0

Никакого

Отсутствие ощутимого запаха

1

Очень слабый

Запах, обнаруживаемый опытным исследователем

2

Слабый

Запах, не привлекающей внимания, но такой,

который можно заметить,  если указать на него

3

Отчетливый

Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду

непригодной для питья

4

Заметный

Запах, легко обнаруживаемый и могущий дать повод

относится к воде с неодобрением

5

Очень сильный

Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья

(Приложение 6)

Таблица 6. «Оценка рекреационного потенциала территории водоёма»

Фактор

Оценка (балл)

Рельеф

3

Качество воды

3

Почвенно – растительный покров

3

Климат

2

Гидроменеральные ресурсы

2

Туристская инфраструктура:

  • транспортное обеспечение;

  • коммунальные системы;

  • торговля и бытовое обслуживание;

  • места размещения и питания


3

3

2

3

Итого:

24


(Приложение 7 )

Таблица 6. «Семейства животных - представителей макрозообентоса»

Название рода беспозвоночного животного

Название семейства

Количество животных в одной пробе

1 пруд

2 пруд

3 пруд

Клопы:

ранатра палочковидная

Водяные скорпионы

5

5

3

Прудовики

Прудовиковые

2

3

3

Сидячеглазые улитки: катушка

Катушки

4

6

2

Длиннохоботные плавты: плавт летний

Длиннохоботные плавты

10

12

8

Пресноводный клоп: гладыш

Гладышевые

3

5

2

Писцикола: рыбья пиявка

Рыбьи пиявки

6

7

4

Стрекозы настоящие: стрекозы (личинки)

Настоящие стрекозы

2

4

5

Поденки

(личинки)

Поденки

3

2

3






F:\лариса васильевна\DSC00841.JPGF:\лариса васильевна\DSC00862.JPG

F:\лариса васильевна\DSC00867.JPGF:\лариса васильевна\DSC00868.JPG

Работа по сбору и определения проб макрозообентоса

(Приложение 8)

Таблица 7.

виды плоских червей

ичинки двукрылых (кроме хирономид и мошек)

класс олигохет (исключая род Nais)

хирономиды (кроме Chironomus thummi)

род Nais

жуки

каждый вид пиявок

вислокрылки

моллюски

каждое семейство ручейников

веснянки

мошки

ракообразные

клопы

поденки

личинка Chironomus thummi









(Приложение 9)

Таблица 8.

Показательные

(индикаторные) таксоны

Видовое разнообразие

Число групп Вудивисса в пробе

0-1

2-5

6-10

11-15

10 и >

Личинки веснянок

Больше одного вида Только один вид

7

6

8

7

9

8

10

9

Личинки поденок

Больше одного вида Только один вид

6

5

7

6

8

7

9

8

Личинки ручейников

Больше одного вида Только один вид

5

4

6

5

7

6

8

7

Гаммарусы

Все приведенные выше организмы отсутствуют

3

4

5

6

7

Водяной ослик

То же

2

3

4

5

6

Тубифициды и личинки хирономусов

То же

1

2

3

4

-

Все вышеназванные группы отсутствуют

Могут присутствовать некоторые нетребовательные к кислороду виды

0

1

2

-

-


18



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 06.03.2016
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров371
Номер материала ДВ-507070
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх