конференция

gfrolova 15 декабря 2003 22:08:11

******* Проект Экологическое Содружество: www.ecocoop.ru *******

Кузнецова Анна Сергеевна

Детский экологический центр г.Рыбинска.

Научный руководитель: педагог дополнительного образования ДЭЦ Фролова Галина Ивановна.

Тема научно-исследовательской работы: Экологическая оценка состояния рек Рыбинского муниципального округа с помощью методов биоиндикации и биотестирования.

Водные ресурсы являются одним из важнейших, но в то же время уязвимых компонентов окружающей природной среды, который способен очень быстро меняться под воздействием хозяйственно-бытовой деятельности человека.

В последние десятилетия обострилась проблема охраны и рационального использования водных биологических и рекреационных ресурсов малых рек.

Данная работа - результат 3 х - летних научных исследований, проводимых на реках города Коровке и Черемухе с 2001 по 2003 г. г.

Ее целью являлась оценка экологического состояния рек по гидробиологическим и токсикологическим показателям.

Включая в работу наши исследования по фитопланктону и делая заключение о состоянии экосистем рек, мы пользовались методиками, опубликованными в "Руководстве по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем", выпущенное под редакцией Абакумова в 1992 году.

Биотестирование проводилось в острых и хронических экспериментах в соответствии с требованиями ПНД - Ф - Т 14.1:2:3:4.4-99 "Методика определения токсичности воды по смертности и изменению плодовитости цериодафний."

Большой интерес среди групп организмов-сапробионтов представляет фитопланктон - основной продуцент органики водных экосистем.

Наблюдения за состоянием фитопланктона проводились в местах, позволяющих оценить влияние ливневых стоков на развитие водорослей. На Черемухе было установлено 2 станции, на Коровке - 1: 1. 2,5км выше устья реки Черемухи, 2. в устье реки Черемухи и 3. 250м выше устья реки Коровки. Пробы отбирались ежемесячно с мая по октябрь на 1-й и 3-й станциях и 3 раза на станции 2.

В пробах водных объектов oпределенo 171 таксономическиx единиц фитопланктона. Среди них были представители 6-ти отделов: диатомовых, зеленых, синезеленых, эвгленовых, хризофитовых, криптофитовых. Их них 72 - виды - индикаторы органического загрязнения. В основном, это водоросли b и o-b сапробной ориентации.

В пробах воды обеих рек в течение весеннего периода наблюдений господствовали диатомовые водоросли родов Navicula и Stephanodiscus. В июне месяце в фитопланктоне обеих рек среди массовых были зарегистрированы представители рода Aulacosira, а также Asterionella formosa. Обильное "цветение" воды синезелеными было зарегистрировано лишь в реке Черемухе в июле 2001 года b-a сапробами Aphanizomenon flos-aquae, Oscillatoria limosa, в сентябре 2003 года b-a сапробами Aphanizomenon flos-aquae, Oscillatoria limosa и b-сапробом Microcystis aeruginosa. Причем в сентябре за счет вклада синезеленых были зарегистрированы максимальные общая численность и биомасса фитопланктона, а по биомассе синезеленых зафиксировано "гиперцветение" воды (20,3 мг/л).

За период наблюдений общая численность фитопланктона и его биомасса тесно коррелировали между собой (для реки Черемухи r=0,83; для реки Коровки r=0,85) (коэффициент корреляции Пирсона).

Приоритетными загрязняющими веществами реки Черемухи являются азот аммонийный, нефтепродукты, медь и цинк (по данным химлаборатории Рыбинской гидрометобсерватории). Между концентрацией азота аммонийного и биомассой растительного планктона отмечена положительная связь (r=0,50) (с применением коэфициента корреляции Пирсона). Положительная достоверная связь отмечалась между биогенами и биомассой: азот нитратный - биомасса (r=0,73), азот нитритный - биомасса (r=0,69), общий фосфор - биомасса (r=0,75), кремний - биомасса (r=0,88).

Установлена отрицательная достоверная, хотя и слабая, связь между нефтепродуктами и биомассой фитопланктона (r= -0,41), медью и биомассой (r= -0,44), цинком и биомассой (r= -0,39).

Анализ соотношения звеньев пищевой цепи показал на отсутствие достоверной зависимости между количественными показателями фито- и зоопланктона для р.Черемухи. Для р. Коровки, наоборот, достоверная зависимость установлена (по общей численности r=0,93, по общей биомассе r=0,81). Экспериментально доказано, что эффект выедания водорослей прослеживается только весной, в период преобладания по биомассе диатомовых водорослей (в это время года с ростом биомассы растительного планктона росла и биомасса планктона животного). При массовом развитии летом и осенью синезеленых водорослей выедания фитопланктона не наблюдалось, что свидетельствовало о слабом потреблении этих водорослей зоопланктоном (Сигарева, Ляшенко, 1991).

Среднесезонные индексы сапробности, рассчитанные для рек по общей численности фитопланктона, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Оценка качества воды исследуемых рек по фитопланктону.


Река/Год
Индекс сапробности по Пантле и Букку/класс качества

Черемуха

2001
1,99+0,96/ III

2002
2,18+0,13/ III

2003
1,94+0,06/ III

Коровка


2001
1,9+0,12/ III

2002
2,05+1,56/ III

2003
1,74+0,06/ III


Величины среднесезонных индексов сапробности свидетельствуют о соответствии воды III классу качества (вода умеренно загрязненная. Между среднесезонными индексами сапробности по годам наблюдений и между таковыми для рек не было статистически достоверной разницы. Поэтому заявлять об улучшении или ухудшении качества воды мы не можем. Для определения достоверности использовался критерий Стьюдента.

2. Токсикологические исследования состояния водотоков.

Пробы на биотестирование отбирались с мая по октябрь на тех же станциях, что и гидробиологические.

В 2001 году в осенних пробах воды реки Черемухи методом биотестирования была обнаружена хроническая токсичность, что можно объяснить отмиранием синезеленой токсичной водоросли Aphanizomenon flos-aquae. Процент гибели цериодафний составил 25% через 7 суток в сентябре месяце и 50% в октябре. В воде реки Коровка в октябре месяце хроническая токсичность также была обнаружено Гибель цериодафний составила 25%

В июне, июле 2002 года в воде реки Коровки была обнаружена хроническая токсичность, что скорее всего связано со сбросами, поступавшими в реку с ливневым стоком Процент гибели цериодафний в реке Коровке составил 40% через 7 суток в апреле, в июне месяце -25% и 50% в июле. В воде реки Черемухи в апреле - 27%.

В 2003 году в воде обеих рек летом и осенью обнаруживалась хроническая токсичность. По результатам биотестирования можно судить о снижении "сопротивляемости" городских рек загрязнению.

Выводы.


1.. В пробах водных объектов oпределенo 171 таксономическиx единиц фитопланктона. 72% от общего числа видов приходится на долю диатомовых водорослей, более - 20% - на долю зеленых. Таким образом фитопланктон малых рек изучаемой системы водотоков можно охарактеризовать как диатомово-зеленый.


b.. Пики общей численности и биомассы были связаны с развитием крупноклеточных диатомовых.


c.. За период наблюдений общая численность фитопланктона и его биомасса тесно коррелировали между собой (для реки Черемухи r=0,83; для реки Коровки r=0,85).


d.. Положительное влияние оказывали на развитие фитопланктона биогенные вещества, ингибирующее - нефтепродукты, медь и цинк (для реки Черемухи).


e.. Между количественными показателями фито- и зоопланктона установлена положительная связь для реки Коровки, где стабильно доминировали диатомовые водоросли.


f.. Величины среднесезонных индексов сапробности свидетельствуют о соответствии воды III классу качества (вода умеренно загрязненная. Между среднесезонными индексами сапробности по годам наблюдений и между таковыми для рек не было статистически достоверной разницы. Поэтому заявлять об улучшении или ухудшении качества воды мы не можем.

По результатам биотестирования вода на исследуемых участках рек является биологически полноценной, хотя можно судить о снижении "сопротивляемости" городских рек загрязнению.

Заключение.

Гидробиологический мониторинг и токсикологические исследования качества воды рек Рыбинского муниципального округа будут продолжены и далее. Материалы исследований использованы в " Ежегоднике качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям", выпускаемом Рыбинской гидрометеорологической обсерваторией, в отчетах по биотестированию воды рек округа лаборатории "Экотест". Результаты проведения мониторинга на реках Коровке и Черемухе опубликованы в книге Депутата Государственной Думы А.Н.Грешневикова "Любитель природы", выпущенной в 2002 году.