Урок, Презентация Эко-урок "Джурмут"

МКОУ «Роснобская ООШ» с. Росноб

Всероссийский конкурс

юных исследователей окружающей среды

«Экологический мониторинг»

Тема исследовательской работы:

«Мониторинг реки Джурмут и определение её экологического состояния»

Автор работы:

учащаяся 9 класса

МКОУ «Роснобская ООШ» с. Росноб

Руководитель работы:

учитель биологии и химии

МКОУ «Роснобская ООШ» с. Росноб

2019 год

СОДЕРЖАНИЕ:

1. ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….…3

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ОБЗОР ………………………………………………..4

3. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ…………………………………………….….5

4. ОБЗОР ДАННЫХ ПОЛУЧЕННЫХ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ КОМИТЕТЕ И ИЗ ИНТЕРНЕТ РЕСУРСОВ………………………….……………………………………………6

4.1  МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………..….…7

4.2  ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА………………………………………………..10

5.  ВЫВОД …………………………………………………………………….…12

4.  РЕКОМЕНДАЦИИ……………………………………………………………13

1.     ВВЕДЕНИЕ

Три клада у природы есть: вода,

Земля и воздух – три ее основы.

 Самое распространенное вещество на нашей планете – это вода. Существование человечества немыслимо без нее. Вода обладает рядом уникальных свойств, необходимых для поддержания всех форм жизни на Земле. Из всех природных ресурсов вода является самым удивительным, так как после использования она по-прежнему остается водой. Вода относится к неисчерпаемым ресурсам, однако перед человечеством встает угроза водного дефицита. Почему? Нас, людей, стало больше, поэтому значительно возросло водопотребление: для обеспечения коммунального и промышленного водоснабжения во всем мире расходуется почти 600 куб. км пресной воды. Из них только 150 куб. км воды расходуется безвозвратно, а остальная, загрязненная сточная вода поступает обратно в реки и водоемы, отравляя, делая непригодными для человека и жизни.

  Водный кризис угрожает обществу не потому, что на земле не хватает воды, а потому что человек при современной организации промышленного производства, а также своей непродуманной деятельностью портит огромные количества чистой природной воды.

  Актуальность: Джурмут находиться в Тляратинском районе, вверх по течению находиться много населенных пунктов, пастбища для животных, все это увеличивает рекреационную нагрузку на реку. Жителей находящихся по русле реки  интересует какая вода в Джурмут, можно ли в ней купаться, использовать для питья.

  Целью работы являлась оценка качества речной воды с помощью метода биоиндикации. Этот метод основан на определении степени чистоты воды с помощью обитающих в ней гидробионтов.

Задачи работы:

1.  Провести отбор беспозвоночных местного водоема и  дать их качественную характеристику (определить с возможной степенью точности.)

2. Определить уровень загрязнения водоема, используя шкалу загрязнений по индикаторным таксонам

3.  Отобрать места измерения загрязнения воды.

4.  Изучить литературу по данной теме.

Объект исследования: река Джурмут.

У реки равнинный характер. Она берет свое начало в высокогорой  местности  у села Камилюх Тляратинского района, протекает в северо- западном  направлении, впадая в Аварское койсу ниже села Анцух.

Гипотеза: экологическое состояние реки Джурмут за последнее десятилетние ухудшилось в результате увеличения антропогенной нагрузки.

2.    ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  Биоиндикация (bioindication) – метод определения качества среды обитания организмов по видовому составу и показателям количественного развития видов биоиндикаторов и структуре образуемых ими сообществ.

  Биоиндикатор (bioindicator) – организм, вид, популяция, сообщество, характеризующиеся специфическими особенностями обитания или указывающие на специфические изменения условий среды (Семенченко, 2004). По набору таких организмов в водоеме судят о качестве воды (Кузьменко и др., 1999). В отличие от биомаркеров, биоиндикаторы не могут мгновенно реагировать на изменение экологических условий, т. к. их индикаторными свойствами являются популяционные процессы и процессы в сообществе в целом. Основным преимуществом биоиндикаторов перед биомаркерами является тот факт, что далеко не всегда кратковременное изменение условий, на которое реагирует биомаркеры, приводит к негативным изменениям в популяциях, сообществах и экосистемах (Семенченко, 2004). При биоиндикации водных объектов, в основном, используются наиболее чувствительные организмы бентоса. Численность толерантных видов уменьшается по мере увеличения степени загрязнения. К таким видам относятся личинки насекомых отрядов Ephemeroptera, Trochoptera, Plecoptera.

Гидробиологический контроль качества воды – важнейшая составная часть экологического мониторинга поверхностных вод. Важным компонентом гидробиологического контроля является биоиндикация (биодиагностика) – оценка качества воды, уровня и характера загрязнённости водоема по растительному и животному населению водоемов. 

Преимуществом биоиндикационных методов перед другими является то, что, во-первых, они не требуют никаких специальных углубленных знаний и дорогостоящего оборудования, во-вторых, с помощью гидробиологических методов можно получить довольно быстро точные результаты, так как животные и растения чутко реагируют на загрязнение окружающей среды. При биоиндикации изменения биологической системы всегда зависят как от антропогенных, так и от природных факторов среды.

  По мере возрастания антропогенной загрязненности водоемов увеличивались и усилия по исследованию этого явления. Появилась потребность в более или менее универсальном показателе загрязнения – причем таком, который поддавался бы относительно простой оценке и при этом имел бы прогностическую ценность – то есть отражал реальное качество воды и пригодность ее для различных хозяйственных целей. Ни один химический показатель не годится для этой цели, поскольку загрязнители воды весьма многообразны, и химические реакции на них в водоемах также нелинейны. Наиболее корректный химический показатель – содержание в воде растворенного кислорода. Большинство загрязнителей воды имеют органическую природу, в водоемах они подвергаются разложению микроорганизмами, при этом быстро расходуется кислород (вплоть до его полного исчерпания в воде). Однако, на практике измерять содержание кислорода очень неудобно, главным образом в силу высокой изменчивости этого показателя (он зависит от времени суток и многих других факторов).

  Наиболее практичный критерий предложили биологи, показавшие, что водные организмы, как правило, реагируют на уровень загрязнения в целом, независимо от конкретных источников загрязнения. Уже в 1908-1909 гг. Кольквитц и Марссон разделили ряд изученных ими гидробионтов по степени чувствительности к загрязнению, а сами водоемы – на классы загрязненности, соответствующие определенным группам обитателей. Сама мера загрязнения (и мера чувствительности гидробионта к нему) получила название сапробности.

  Биологический смысл понятия сапробности заключается примерно в следующем. При нарастании органического загрязнения водоема в толще воды, а особенно на дне параллельно возрастает содержание мертвого органического вещества (как правило, легко разлагаемого) и понижается содержание кислорода (именно из-за гниения органики); то есть сдвигается органико-кислородный баланс. Сапробность и есть мера этого баланса.

В данной работе очень важно знать, какие живые организмы называются сапробными и что такое сапробность. Сапробные организмы – это животные и растения, которые обитают в водоемах загрязненных органическими веществами. Сапробность водоема – это степень его загрязнения.

  Английские ученые Р. Кольквитц и М. Марссон по степени загрязненности вод органическими веществами классифицируют водоемы на:

полисапробные – органических веществ много, кислорода нет; происходит расщепление белков и углеводов; мезосапробные – неразложившиеся белки отсутствуют, зато присутствуют сероводород, диоксид углерода и кислород, так как происходит минерализация органических веществ; альфа-мезосапробные – вода умеренно загрязнена органическими веществами, есть аммиак и аминосоединения, кислорода мало; бета-мезосапробные – органических загрязнителей мало; кроме аммиака, есть продукты его окисления (азотная и азотистая кислоты), много кислорода; олигосапробные – практически нет растворенных органических веществ, кислорода много, вода чистая.

  Предложенная концепция сапробности стала основой для биоиндикации – оценки качеств (и загрязнения) воды и водоемов (главным образом пресных) в целом по составу обитающих там организмов.

3.      Общие характеристики

Впервые Джурмут упоминается в летописях в 18 века. Название предположительно азербайджанского происхождения.
Река Джурмут – основная составляющая реки Авар Койсу, образуется у села Камилюх Тляратинского района, протекает в северо западном направлении, впадая в Койсу у села Анцух. Длина ее составляет 78 км, а ширина в свою очередь 15-20 метров, средние глубины около 2 метров.

  Река Джурмут протекает по территории Тляратинского районап. В верхнем течении она узкая и извилистая, местами заросшая, ниже течет в без особых перепадов. После впадения притока реки Кьондолор Баарор Джурмут становится более полноводной, течет в широкой долине с крутыми берегами, которые перед впадением в Койсу становятся более пологими.

4.      Обзор данных полученных в экологическом комитете и из интернет ресурсов.

  Исследования по оценке экологического состояния малых водотоков бассейна р. Джурмут, проведенные в 2002-2010 гг., установили, что наиболее загрязненными водотоками являются ручьи, протекающие по территории крупных населенных пунктов, в которые поступают преимущественно хозяйственно бытовые и ливневые стоки.

  Иными словами, жители Тляратинского района находящиеся у реки  загрязняют родники, питающие Джурмут, сливая стоки на поверхность земли без предварительной очистки. Ситуацию усугубляет увеличение количества автомобильного транспорта: атмосферные осадки смывают с дорог нефтепродукты и прочие загрязнения, которые попадают в поверхностные воды.

  Наибольший вклад в уровень загрязнения воды реки Джурмут вносят выпуски неочищенных сточных вод (с.Тлярата), а в загрязнение неорганическими компонентами — ливневые стоки с территории ее водосбора. Наиболее высокие уровни загрязнения отмечаются в районе с.Тлярата. Существенное влияние на состав воды оказывает также сброс сельско-хозяйственных сточных вод в районе с.Тлярата и других крупных населенных пунктов..

  В речной воде наблюдается устойчивое превышение таких показателей как: мутность, биологические показатели, концентрация взвешенных веществ.

  Что касается донных отложений - на отдельных участках реки в больших количествах накоплены тяжелые металлы Sn, Ag, Pb, Mo, Bi, Cu, Zn и др. Донные осадки, особенно илистые, являются природным адсорбентом, способным накапливать в себе повышенные концентрации загрязняющих веществ по сравнению с их содержанием в воде того же самого водоема.

  Вода реки Джурмут соответствует третьему классу чистоты — умеренно загрязненная вода. А это означает, что дела не слишком хорошо, но могло бы быть и хуже.

А теперь, о том, что нас ожидает...

  В целом, на основании результатов мониторинга окружающей среды в настоящее время в отношении загрязнения водных объектов экологическую обстановку в Тляратинском районе можно считать благоприятной. Тем не менее, наличие на территории области запасов ранее использовавшихся свалок промышленных и бытовых отходов, а также продолжающийся рост промышленного производства в будущем могут стать причинами возникновения проблем, связанных с ростом уровня загрязнения поверхностных вод области.  

Как известно, по утверждению специалистов СЭС из реки Джурмут и других  родников пить можно. Водоносный слой родников находится близко к поверхности воды, поэтому вода в них безопасна.

  О купании. Уровень кишечной палочки в реке Джурмут  в десятки разменьше нормы, Поэтому купание в реке Джурмут безопасно и можно.

4.1.         Методика исследования

  По карте обследуемого района намечают точки сбора материала, причем, чем сильнее загрязнение, тем ближе друг к другу (0,5-1,0 км) они должны быть расположены. На мало загрязненных участках точки сбора могут быть удалены на расстояние 2-3 км друг от друга.

  Обследование водоема проводится в течение июня – августа. Из-за отсутствия финансовой помощи и отсутствия необходимого оборудования исследования не проводились, а проводился визуальный мониторинг

Биотический индекс Вудивисса (Индекс реки Трент)

Индекс Вудивисса учитывает сразу два параметра бентосного сообщества: общее разнообразие беспозвоночных и наличие в водоеме организмов, принадлежащих к «индикаторным» группам. При повышении степени загрязненности водоема представители этих групп исчезают из него примерно в том порядке, в каком они приведены в таблице 1.
Индекс используется только для исследования рек умеренного пояса и дает оценку их состояния по пятнадцатибалльной шкале. Методика непригодна для оценки состояния озер и прудов. Для оценки состояния водоема по методу Вудивисса нужно:

1). Выяснить, какие индикаторные группы имеются в исследуемом водоеме. Поиск начинают с наиболее чувствительных к загрязнению индикаторных групп: веснянок, затем поденок, ручейников и т. д. – именно в таком порядке индикаторные группы расположены в таблице. Если в исследуемом водоеме имеются личинки веснянок (Plecoptera) – самые «чуткие» организмы, то дальнейшая работа ведется по первой или второй строке таблицы. По первой – если найдено несколько видов веснянок, и по второй – если найден только один.

Если нимф веснянок в наших пробах нет – ищем в них личинок поденок (Ephemeroptera) – это следующая по чувствительности индикаторная группа. Если они найдены, работаем с третьей или четвертой строкой таблицы (опять же по количеству найденных видов). При отсутствии нимф поденок обращаем внимание на наличие личинок ручейников (Trichoptera), и т. д..

2). Оценить общее разнообразие бентосных организмов. Методика Вудивисса не требует определить всех пойманных животных с точностью до вида (это бывает трудно сделать даже профессионалу). Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «груп» бентосных организмов. За «группу» принимается:

– любой вид плоских червей, моллюсков, пиявок, ракообразных, водяных клещей;

– любой вид веснянок, сетчатокрылых, жуков, любой вид личинок других летающих насекомых;

– класс малощетинковые черви;

– любой род поденок кроме Baetis rhodani;

– любое семейство ручейников;

– семейство комаров-звонцов (личинки), кроме вида Chironomus sp.;

– Chironomus sp.;

– личинки мошки (семейство Simuliidae).

Определив количество обнаруженных в пробе групп, находим соответствующий столбец таблицы.

3). На перекрестке найденных нами столбца и строки в таблице находим значение индекса Вудивисса, характеризующее исследуемый водоем.

Если водоем получает от 0 до 2 баллов – он сильно загрязнен, относится к полисапробной зоне, водное сообщество находится в сильно угнетенном состоянии.

Оценка 3–5 баллов говорит о средней степени загрязненности (альфа-мезосапробный), а 6–7 баллов – о незначительном загрязнении водоема (бета-мезосапробный).

Чистые (олигосапробные) реки обычно получают оценку 8–10 баллов, а особенно богатые водными обитателями участки могут быть оценены и более высокими значениями индекса.

Индекс Майера.

Это более простая методика, основные преимущества которой: никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида; методика годиться для любых типов водоемов. Метод использует приуроченность различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности. Организмы-индикаторы отнесены к одному из трех разделов:

Нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах.

Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего – на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязненности водоема.

Если сумма более 22 – вода относится к 1 классу качества.

Значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества (как и в первом случае, водоем будет охарактеризован как олигосапробный).

От 11 до 16 баллов – 3 класс качества (бета-мезосапробная зона).

Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный).

Таблица 3. Индекс Майера

Класс качества воды	Состояние водоема	Аммонийный азот, мг/л	Азот нитратов, мг/л	Фосфаты, мг/л	Кислород, % насыщения	БПК5, мг/л	Coli-индекс, (колоний на мл)
1 – 2	чистое	<0,4	<0,3	<0,05	90 – 100	0 – 3	Менее 50
3	умеренно загрязненное	0,4 – 0,8	0,3 – 0,5	0,05 – 0,07	80 – 90	33 – 5	50 – 100
4 – 5	загрязненное	0,8 – 1,5	0,5 – 1,0	0,07 – 0,1	50 – 80	5 – 7	100 – 1000
6	грязное, очень грязное	11,5 – 5,0	11,0 – 8,0	0,1 – 0,3	5 – 50	77 – 10	1000 – 20000

БПК – биохимическое потребление кислорода. Показатель качества воды, характеризующий суммарное содержание в воде легкоокисляемых органических веществ. БПК определяют измерением количества кислорода, ушедшего на окисление этих веществ в ходе биохимических процессов за определенное время (БПК5 – за 5 суток)

4.2.  ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

  1  Территория  около с.Тлярата, обоснование рекреационная  нагрузка, связанная с расположением жилых домов по берегам реки. 

Место впадения Баарор обоснование место отдыха в летнее время туристов, рыболовов, обоснование место отдыха тляратинцев

  В пробах воды мы обнаружили следующих животных:

  В гуще водных растений встречаются животные типа Инфузории(Infusoria или Ciliophora):

- инфузория туфелька (paramecium caudatum)-типичный представитель типа, обнаружена в пробах воды на всех четырех точках.

Тип Кольчатые черви (Annelida)

- щетинкобрюх улитковый (chaetogaster limnaei) – обнаружен на раковинах прудовиков. Его пищей являются инфузории, коловратки,.

Тип Моллюски

- обыкновенный прудовик (lymnae a stagnalis) – раковины закручены вправо

Тип Членистоногие (Arthrpoda)

Класс Ракообразные

  - дафнии (daphnia), обнаружена в пробах воды в районе села Росноб.

Класс Насекомые

Отряд Жесткокрылые

- плавунец окаймленный (dytiscus marginalis) – питается насекомыми, личинками, рачками, улитками, обнаружен  на мелководье у села Камилюх.

Семейство  полужесткокрылые насекомых и подотряда клопов (Heteroptera)

водомерки (лат. Gerridae), большое количество обнаружено в воде у села Тлярата

Травяная лягушка (Rana temporaria)и другие виды лягушек, найдены во всех исследуемых болотистых участка у реки Джурмут

Наличие определенных видов беспозвоночных в местном водоеме свидетельствует  о  широко  разветвленных цепях питания.

5.    Выводы:

Используя шкалу загрязнений по индикаторным таксонам (приложение 3), мы определили уровень загрязнения водоема по беспозвоночным обитателям. Так как 40% собранных организмов относятся к 1-й и 2-й группам, экологическая полноценность водоема характеризуется наличием удовлетворительно чистой воды. Использование питьевое с очисткой, рекреационное, для ограниченного орошения, поения животных и для купания

6.      РЕКОМЕНДАЦИИ:

Отдыхающим на берегу Джурмута соблюдать элементарные правила поведения, не оставлять после себя мусор; населенным пунктам расположенным по берегам реки уменьшит рекреационную нагрузку на нее.