Муниципальное казённое образовательное учреждение
Островская средняя общеобразовательная школа
Даниловский муниципальный район
Волгоградская область

Оценка экологического состояния
озёра Иордань

Работу выполнила:
ученица10 класса
Пшеничкина
Вероника Михайловна

Руководитель:
Письменская Т. А.

Островская
2015

Оглавление

1. Введение. Обоснование темы______________________________________________ с. 3
2. Обзор литературы________________________________________________________ с. 4
3. Цель и задачи ___________________________________________________________ с. 5
4. Характеристика района работы_____________________________________________ с. 6
5. Материалы и методы______________________________________________________ с. 7
6. Результаты и обсуждение__________________________________________________ с. 9
7. Выводы_________________________________________________________________ с. 18
8. Список литературы_______________________________________________________ с. 19
9. Приложения_____________________________________________________________ с. 20

1. Введение. Обоснование темы

          На север, северо-запад от станицы Островская Даниловского района протянулась система ручьёв, стариц и озёр. Каждое озеро имеет своё название и своё лицо, каждое по-своему используется сельчанами. На Ямном ловят рыбу (здесь цветут кувшинки и кубышки), на Иордани купаются, на Чигонашном – стоянки туристов выходного дня. На Глинище, заросшем телорезом, прилетает пара лебедей, обычны цапли, кулики. На Гусынке и Зубково – бобры, цветут водяные ирисы. Количество туристов с каждым годом увеличивается, а экологическое состояние озёр ухудшается, особенно, озера Иордань – излюбленного места отдыха островчан и заезжих туристов. Пойменные озёра реки Медведицы имеют большое значение для экологического состояния Даниловского района. Они регулируют состав воздуха, микроклимат местности, способствуют разнообразию экосистем, имеют рекреационное значение, рыбные запасы.
   Увеличение количества «неорганизованных» туристов в окрестностях станицы, усиление хозяйственного использования местных ресурсов (отчасти, из-за ликвидации Медведицкого заказника на нашей территории) усугубляет антропогенное воздействие на экосистемы. Участниками кружка и экологической полевой практики проводится работа по обобщению собранных данных о видовом разнообразии растений и животных различных экосистем ст. Островской.
       Однако, последнее время вызывает тревогу экологическое состояние самого большого и значимого для Островской озера Иордань. Местным населением давно подмечено, что со времени строительства дороги к селу Орехово и дамбы, перегородившей путь талым водам, вода в озере стала загрязняться, озеро мелеет и зарастает. Большой урон экологическому состоянию озера приносят многочисленные туристы.

2. Обзор литературы

        Различные методы оценки качества вод, многочисленные публикации, а также опыт многолетних наблюдений в гидробиологической сети государственной системы мониторинга окружающей среды подтверждают несомненную информативную значимость бентоса для характеристики качества воды [6].
       Относительно крупные размеры представителей макрозообентоса также облегчают задачу его обнаружения и распознавания начинающими экологами [2].
          Зообентос (от bentos — глубина) — это совокупность беспозвоночных животных, которые населяют дно водоемов (или бенталь), водную растительность (или фиталь), а также другие субстраты, в том числе различные гидротехнические сооружения.
         Наиболее крупных представителей бентоса, с размером тела более 2 мм, называют макробентосом. Население макробентоса составляют черви (планарии, олигохеты, пиявки, нематоды), моллюски (брюхоногие, двустворчатые), ракообразные (амфиподы, изоподы, декаподы и др.), паукообразные, насекомые (хирономиды, гелеиды, поденки, веснянки, ручейники, стрекозы и др.) и т.п.
         Многие из этих организмов обитают также и в толще воды (в пелагиали) - это насекомые, ракообразные (мизиды, палласея и др.), пауки и пр. Жизнедеятельность других донных животных может быть также связана и с поверхностью воды, т.е. с поверхностной пленкой (нейсталью).
       В функциональном отношении макрозообентос является важной частью гетеротрофного компонента водных систем. Он участвует в процессах трансформации вещества с использованием энергии, поступающей извне.
          Изменения в видовой структуре биоценозов, коррелирующие с уровнем загрязнения вод, с давних пор привлекали внимание гидробиологов. Высокая стенобионтность (требовательность к условиям существования) ряда видов, формирование сложных многокомпонентных систем, приуроченность к определенным субстратам, относительная малоподвижность (по сравнению с быстро распространяющимися загрязняющими веществами) позволяют использовать зообентос для регистрации антропогенного воздействия на водные экосистемы [3].
      Биотический индекс Вудивисса используется во всем мире для определения качества воды в водотоках по структурным характеристикам зообентоса (донных организмов). Индекс учитывает общее разнообразие населяющих водоем донных беспозвоночных и наличие в нем организмов, принадлежащих к индикаторным группам [5].

3. Цель и задачи

Цель: Произвести оценку загрязнения озера Иордань ст. Островской Даниловского района

Задачи:
1. Изучить видовой состав водных беспозвоночных животных озёр Островского сельского поселения.
2. Произвести сравнительную оценку экологического состояния озёр с помощью биоиндикации.
3. Создать модель полевого прибора для определения биотического индекса водоёма на основе таблицы Вудивисса.

4. Характеристика района работы

        Географическое положение. Станица Островская находится на левом берегу среднего течения реки Медведицы, расположена на севере Волгоградской области, в понижениях отрогов Приволжской возвышенности.
        Наблюдаемые экосистемы: степные и луговые участки, пойменные и байрачные леса, река Медведица, озёра и старицы, полупустынные участки, меловые отложения, овраги, балки, пастбища, покосы, сельскохозяйственные угодья, лесополосы.
          Водная система: река Медведица, река Бурлук, река Бузулук, озёра, старицы, подземные воды, родники.
          Почвы: в основном каштановые, встречаются серые лесные, глеевые, меловые отложения.

5. Материалы и методы

Для исследовательской части проекта использованы:
Методы гидрологических исследований при описании озера Иордань взяты в брошюре, составленной А. С. Боголюбовым (Боголюбов, 1996).
Упрощённая методика оценки экологического состояния водоёмов по макрозообентосу (Боголюбов, 1996).
Пробы отбирались в средних во всех отношениях участках, в различных его частях.
Техника отбора проб:
Наиболее удобным и универсальным орудием лова макрозообентоса является скребок. После каждого отбора скребок вынимали из воды и содержимое осторожно выкладывали в тазик, наполненный чистой водой, выворачивая сито скребка наизнанку. Всех животных, видимых невооруженным глазом собирали (пальцами, пинцетом, ложкой, резиновой грушей - в зависимости от размера) и пересаживали в широкогорлые банки для сбора и транспортировки проб. Далее производится сортировка всех пойманных животных по чашкам Петри. После этого производится определение пойманных животных по определительным таблицам [6], [8]. По окончании процесса определения составляется общий список пойманных животных.
Отмечается наличие или отсутствие основных индикаторных групп организмов, которые будут позже использованы при определении экологического состояния озера. Оценка экологического состояния озера 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 (табл.3).
При работе со шкалой следует:
1. Двигаясь сверху вниз по левой графе таблицы, определить, имеются ли в 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 - определить, обнаружен ли вами 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 вашей пробе.
2. Определить число групп Вудивисса в пробе (по табл. 3);
3. Найти показатель биотического индекса в точке пересечения найденной строки видового разнообразия со столбцом числа групп Вудивисса, соответствующего пробе.
Это и будет показатель относительной чистоты воды в озере - биотический индекс. Чем он выше - тем чище вода.
Биотический индекс является относительным показателем и изменяется от 0 (очень грязная вода) до 10 (очень чистая вода).
Оформление результатов
По итогам проведенного исследования следует составить таблицу.

6. Результаты и обсуждение

В данной работе собраны и обобщены многолетние (2008-2015 г.г.) исследовательские материалы участников полевой практики Островской школы, посвящённые изучению водных животных и оценке экологического состояния местных озёр. Особое внимание уделялось озеру Иордань (или Тушканово).

Рис. 1 Гидрографическое описание озера Иордань выполнено по методике Боголюбова [1].

Общая протяжённость: около 3 тыс. метров;
ширина в районе пляжа – 60 метров;
максимальная глубина в районе пляжа – 9-10 метров;
прозрачность воды – 95 см.;
температура воды – 250С;
берега пологие, питание озера подземное, дно илистое
Дамба препятствует самоочистке озера во время половодья.
Сход талых вод в озеро.
Движение воды в низину.

Рис. 2 Схема поперечного профиля.

       Для оценки экологического состояния озёр нами использовались две методики биоиндикации. В обоих случаях необходимо было предварительно изучить видовой состав водных животных (список видов). Собрана коллекция ракообразных, паукообразных, насекомых, а также коллекция раковин моллюсков.

Таблица №1 Список видов водных беспозвоночных животных окрестностей Островского сельского поселения.

Используя методику биоиндикации А. С. Боголюбова [2] в 2008 году была произведена оценка степени антропогенного воздействия на водную экосистему четырёх озёр близ станицы Островской. Результаты занесены в таблицу. Недостатком данной методики является отсутствие количественных показателей чистоты воды.

Таблица № 2 Оценка качества воды по организмам макрозообентоса (2008 г.)

В летние периоды 2010 и 2011года была произведена оценка качества воды по показателям биотических индексов Вудивисса [5] в тех же озёрах. Самым грязным озером снова оказывается озеро Иордань, что сказывается на наличии индикаторных таксонов, а также на видовом разнообразии водного биоценоза. Для удобства проведения исследований нами была создана полевая модификация таблицы Вудивисса для определения биотического индекса водоёма.
Последнее исследование озёр с помощью биоиндикации было произведено летом 2015 года. Результаты сравнительного исследования чистоты воды озер станицы Островской показали, что озеро Иордань подвергается загрязнению сильнее других озёр (рис. 3). И с каждым годом биотический индекс этого озера падает (таб.2 и таб.4). Результаты с биотическими индексами были нами нанесены на карту островского сельского поселения.

Причинами загрязнения озера является антропогенное влияние. Выше озера находится свалка и в сильное половодье мусор сносит в озеро. Строительство дороги, ведущей к селу Орехово, сделало невозможным самоочищение озера. До строительства дамбы и дороги вода в озере в половодье сменялась, грязная вода уходила в низины. Дамба имеет две трубы небольшого диаметра для схода воды, но этого явно не хватает для самоочистки озера.
Второй причиной загрязнения воды является увеличение количества туристов и, соответственно, загрязнение воды остатками пищи, берегов бытовым мусором, твёрдыми отходами.

Рис. №3

Ученики Островской школы не только изучают видовой состав животного и растительного мира озера, но и пытаются помочь озеру.
Так, несколько лет осенью (2008, 2009, 2011, 2013) проводилась кампания по борьбе с пластиковым мусором. Проект предусматривал создание 8 групп, работающих по следующим направлениям:
«организаторы» - связи с органом самоуправления «Радугой», с администрацией школы, подготовка презентации кампании, демонстрация фильмов, предоставление необходимых материалов, подготовка выставки «Отходы в доходы».
«агитаторы» - сбор подписей под петицией-обращением в Государственную Думу,акция по распространению открыток.
«дублёры» - подготовка и проведениеэкологических занятий на местности.
«социологи» - проведение соц. опроса об использовании и утилизации пластиковых пакетов, анализ анкет.
«журналисты» - конкурс литературных произведений, выпуск стенгазеты, подготовка статей в «Даниловские вести».
«художники» -конкурс экологического рисунка, выпуск листовки против мусора.
«артисты» - подготовка и демонстрация спектакля «Мусориада»
«ликвидаторы мусора» -проведение субботника по очистке берега озера от мусора.
Итоги кампании «Пластиковая планета»
«социологи»: Результаты социологического опроса.
Использование пластиковых пакетов:
70% семей используют пластиковые пакеты;
30% семей используют другие виды сумок.
Покупка новых пакетов:
46% семей покупают пластиковые пакеты часто;
25% - редко.
Утилизация пластиковых пакетов:
60% семей выбрасывают пакеты на свалку;
33% - сжигают;
Остальные выбрасывают пакеты через забор.

Рис. 4

«организаторы» - Подготовлена презентация кампании, демонстрация фильмов, выставка «Отходы в доходы».
«агитаторы» - Под петицией-обращением к депутатам Государственной Думы РФ и Министерству природных ресурсов РФ о сокращении использования пластиковых пакетов было собрано 500 подписей (9 сборщиков)
Во время акции по распространению агиток среди населения в «базарный день» в центре станицы было роздано 50 открыток экологического содержания.
«дублёры» - Подготовка и проведение экологических занятий на местности.
«журналисты» - Были подготовлены две публикации в местную газету «Даниловские вести», конкурс литературных произведений, выпуск стенгазеты.
«художники» - В конкурсе экологического рисунка приняло участие 23 человека, выпустили листовки против мусора.
«артисты» - Подготовка и демонстрация спектакля «Мусориада» в день закрытия кампании.
«ликвидаторы мусора» - проведение субботника по очистке берега озера от мусора (22 октября). Было собрано 7 мешков твёрдых отходов.
В общей сложности в кампании приняли участие 50 учащихся школы.

7. Выводы

1. Изучен видовой состав водных беспозвоночных животных, собрана и смонтирована коллекция, составлен список видов.
2. Загрязнение озера Иордань, в сравнении с другими озёрами близ станицы Островской, с каждым годом нарастает. Причинами загрязнения озера являются антропогенные факторы: непродуманное строительство дамбы, увеличение количества туристов и замусоривание берегов озера.
3. Для удобства проведения полевых исследований нами была создана и опробированна полевая модификация таблицы Вудивисса для определения биотического индекса водоёма.

8. Список литературы

1. Боголюбов А. С. Методы гидрологических исследований: проведение измерений и описание озёр: Метод. Пособие. – М.: Экосистема, 1996.
2. Боголюбов А. С. Методы исследований зообентоса и оценки экологического состояния водоёмов. – М.: Экосистема, 1997.
3. Злотин А. З., Бойчук Ю. Д. Энтомологический мониторинг. Биология в школе, - М.: Школа-Пресс, 1998, № 1, с. 14.
4. Котов А. А., Боголюбов А. С. Методы исследований пресноводного зоопланктона: Метод. Пособие. – М.: Экосистема, 1997.
5. Наумова Н. Н. Метод определения качества воды с помощью индекса Вудивисса.// Внешкольная экология. Сайт межрегионального общественного экологического движения " Гатчина - Гатчинский Район - Санкт-Петербург Кронштадт (Программа " Школьная Экологическая Инициатива"). Сборник №4.
6. Плавильщиков Н. Н. Определитель насекомых – М.: Топикал, 1994.
7. Ремезова Г. Л. Биологическая индикация. Биология в школе. – М.: Школа-Пресс, 1998, № 6, с. 54.
8. Ужахов Д. И. Водные беспозвоночные животные Чечено-Ингушетии. Учебное пособие.

9. Приложения
Таблица №3 Рабочая шкала для определения биотического индекса по наличию групп Вудивисса

Таблица № 4. Организмы макрозообентоса озера Иордань и результаты оценки чистоты воды по индикаторным таксонам.

Таблица № 5. Организмы макрозообентоса озера Ямное и результаты оценки чистоты воды по индикаторным таксонам.

Таблица № 6. Организмы макрозообентоса озера Гусынка и результаты оценки чистоты воды по индикаторным таксонам.

Таблица № 7. Организмы макрозообентоса озера Зубково и результаты оценки чистоты воды по индикаторным таксонам.