Оценка экологического состояния реки Коломенки методом биоиндикации



Проблема охраны воды на данный момент одна из самых актуальных. От её качества напрямую зависит здоровье населения. Загрязненная вода причина гибели животного и растительного мира. Нельзя не обращать внимание на проблему качества воды, так на следующих поколениях скажутся все последствия антропогенного загрязнения водных ресурсов.

Цель работы:

1. обобщение и систематизация знаний о методах биоиндикации природных объектов и практическая проверка качества воды реки Коломенки биоиндикаторным анализом
2. привлечение внимание общества к проблемам охраны окружающей среды, направить усилия к практическим действиям по его оздоровлению, воспитание экологической культуры и мышления

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1) осуществить анализ литературных источников, посвящённых изучению понятия биоиндикации, видов — биоиндикаторов и возможностей их использования;

2) исследования практически возможных методов оценки качества воды реки Коломенки, оценка уровня её загрязнение по макрозообентосу и растениями семейства Рясковые.

Река Коломенка

Река Коломенка берет начало у д. Утенково Ступинского района и впадает в реку Москву с правого берега в 7,4 км от устья. (рис. 1)

На территории Коломенского района протяжённость Коломенки составляет 36 км. Долина р. Коломенки узкая, слаборазработанная, глубокая с глубиной вреза до 40 м и шириной до 1,5 км, с тремя террасо-увалами, слабо выраженная в рельефе, но со значительными перепадами высот. Русло на всем протяжении извилистое, неразветвленное, лишь в нижнем течении прямолинейное. Ширина русла в верхнем течении 10 м, в нижнем течении местами до 20 м, глубина русла на перекатах 10–20 см, на плесах до 1,5 м. Течение спокойное со скоростью 0,2 км в час, на перекатах быстрое. На Коломенке имеются две плотины (рис. 2–3), оказывающие регулирующее влияние на уровенный режим: в верховьях реки у с. Боково -Акулово Озерского муниципального района местного назначения и в г. Коломне у Конькобежного центра «Коломна».

Анализ экологического состояния реки Коломенки методом биоиндикации макрозообентоса

Мы решили провести анализ экологического состояния реки Коломенки с помощью методом биоиндикации.

Цель работы: практическая проверка качества воды реки Коломенки биоиндикаторным анализом.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1) осуществить анализ литературных источников, посвященных изучению понятия биоиндикации, видов-биоиндикаторов и возможностей их использования

2) оценить уровень загрязнения Коломенки по макрозообентосу и растениями семейства рясковые.

3) определить главные пути охраны окружающей среды

Отбор проб макрозообентоса

Организмы зообентоса населяют в водоёме почву (поверхность и толщу), камни и растительность. Подвижные организмы могут отрываться от поверхности субстрата и плавать в толще воды, поэтому для отбора качественной пробы необходимо облавливать растения, поверхность почвы и толщу воды. Организмы зообентоса, которые находятся в толще воды, вылавливают скребком, проводя против течения несколько раз. Крупные организмы из скребка выбираются пинцетом и переносятся в банку. Более мелкие смываются со стенок скребка. Все уловы со всего участка объединяются в большой сосуд для следующей промывки. Экологическое состояние определяют методом Вудивисса и Майера

Для оценки состояния водоёма по методу Вудивисса нужно:

1. Взять пробы макрозообентоса
2. Определить, какие индикаторные группы есть на исследуемом участке. Наиболее чувствительные к загрязнению: веснянки, подёнки, ручейники, поэтому поиск начать именно с этих групп.
3. Оценить разнообразие бентосных организмов. Методика не требует определить всех пойманных животных. Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «групп» бентосных организмов. За «группу» принимается: любой вид плоских червей; малощетинковые черви; любой вид моллюсков, пиявок, ракообразных, водяных клещей; любой вид веснянок, сетчатокрылых, жуков; любой род поденок; любое семейство ручейников; семейство комаров-звонцов (личинки).

Таблица 1

Биотический индекс Вудивисса

— от 0 до 2 балла — сильно загрязнён

— 3–5 балла — средняя степень загрязнённости

— 6–7 баллов — незначительное загрязнение водоёма

— 8–10 баллов — чистый водоём

Таблица 2

Индекс Майера

Нимфы веснянок	Бокоплав	Личинки комаров-звонцов
Нимфы поденок	Речной рак	Пиявки
Личинки ручейников	Личинки стрекоз	Водяной ослик
Личинки вислокрылок	Личинки комаров-долгоножек	Прудовики
Двустворчатые моллюски	Моллюски-катушки	Личинки мошки
	Моллюски-живородки	Малощетинковые черви

Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на три, количество групп из второго — на два, а из третьего — на один. Цифры складывают. Если сумма более 22 — вода относится к первому классу качества. Значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества. От 11 до 16 баллов — третий класс качества. Все значения меньше 11 характеризуют водоём как грязный

Проба воды Коломенки в районе пляжа

— личинки ручейника 1 шт. (рис.4)

— Бокоплав 1 шт.

— Личинка стрекозы 1 шт. (рис.5)

— Водяной ослик 1 шт.

— Личинки комара-звонца 2 шт.

— Комар обыкновенный 1 шт.

— Моллюска — катушка 1 шт. (рис.6)

— Прудовик 1 шт. (рис.7)

Вывод: качество воды из реки Коломенки на территории пляжа за макрозообентосом по индексу Вудивисса составляет 5 (средняя степень загрязнения). Индекс Майера S=11 (3 класс качества)

2 проба «Устье реки Коломенки»

— Бокоплав 1 шт.

— Водяной ослик 1 шт.

— Личинки комара-звонца 2 шт.

— Комар долгоножка 2 шт.

— Моллюска-катушка 1 шт.

— Личинка стрекозы 1 шт.

— Пиявка 1 шт.

— Ногохвостки (рис.8)

— Водяной клещ 1 шт.

Вывод: качество воды из реки Коломенки в устье реки по макрозообентосу и индексу Вудивисса составляет 5 (средняя степень загрязнения). Индекс Майера S=15 (3 класс качества)

Проба воды Коломенки на территории Городище

— Нимфа веснянки 1 шт.

— Нимфа поденки 1 шт.

— Ручейник 1 шт.

— Бокоплав 1 шт.

— водяной ослик 1 шт.

— Комар-звонец 1 шт.

— Личинка Стрекозы 1 шт.

— Водяной клещ 1 шт. (рис.9)

— Планария 1 шт. (рис.10)

Вывод: качество воды по индексу Вудивисса 8 баллов (чистый водоем). Индекс Майера S=18 (второй класс загрязнения)

Экспресс-оценка качества воды по состоянию растений семейства Рясковые

Цель работы: оценить качество воды в реке Коломенке, используя ряску малую, как биоиндикатор

Гипотеза: в загрязненной воде ряска будет иметь повреждения. В случае загрязнения реки органическими веществами ряска будет быстро размножаться вегетативно, это отразится на количестве щитков у растения. Их будет больше.

Отбор проб проводился следующим образом:

1. Собрали ряску с площади 0,5 кв.км в устье реки Коломенки (рис.11)
2. Пробу разобрали по видам. Сосчитали число растений каждого вида. Нами была обнаружена ряска малая и ряска трехдольная. Ряска малая доминирующий вид, поэтому все расчёты ведём по ней

Таблица 3

Экспресс-оценка качества воды по состоянием растений семейства рясковые (по Аргуновой М. В., Моргун Д. В.)

% щитков с повреждениями	Число щитков/число особей
	1	1,3	1,7	2	Больше 2
0	1–2	2	3	3	3
10	3	3	3	3	3
20	3	4	3	3	3
30	4	4	4	3	3
40	4	4	4	3	-
50	4	4	4	3	-
Больше 50	5	5	-	-	-

1- Очень чистая

2- Чистая

3- Умеренно загрязненная

4- Загрязненная

5- Грязная

Мы оценили ряску по степени повреждения, посчитали количество щитков.

Исследование реки Коломенки методом биоиндикации

Ряска малая (Lémna mínor) апрель 2023 года

Таблица 4

Проба	Количество особей	Количество щитков	Отношение количества щитков к кол-ву особей	Количество поврежденных щитков	Процент от общего количества щитков	Класс качества воды
1	84	145	1,7	34	23,1	3
2	118	250	2	48	19,5	3
3	176	270	1,5	57	20,8	4

Исследование реки Коломенки методом биоиндикации

Ряска малая (Lémna mínor) сентябрь 2023 года

Таблица 5

Проба	Количество особей	Количество щитков	Отношение количества щитков к кол-ву особей	Количество поврежденных щитков	Процент от общего количества щитков	Класс качества воды
1	116	201	1,7	31	15,4	3
2	186	409	2	61	14,9	4
3	74	110	1,5	14	18,9	3

Таблица 6

Типы повреждения ряски

	Средний процент повреждения	некроз	хлороз	Механические повреждения
Июнь 2023	16,4	12,5	1,8	2,1
Сентябрь 2023	21,3	18,3	1,8	1,2

Пробы ряски, собранные в сентябре 2023 года, характеризуются увеличением количеством повреждений (некрозов и хлорозов), в сопоставлении с июнем 2023 года.

Выводы

1. Вода, которая является одним из важнейших условий жизни, имеет целый ряд экологических проблем.
2. Проработано положение о методах индикации воды с помощью животного и растительного мира, в частности макрозообентоса и растений семейства Рясковые, требования к ним и возможности использования. Исследование воды на территории пляжа за макрозообентосом по индексу Вудивисса составляет 5 (средняя степень загрязнения). Индекс Майера S=11 (3 класс качества). Качество воды в устье реки по макрозообентосу и индексу Вудивисса составляет 5 (средняя степень загрязнения). Индекс Майера S=15 (3 класс качества). Качество воды в реке Коломенке на территории Городище по индексу Вудивисса 8 баллов (чистый водоём). Индекс Майера S=18 (второй класс загрязнения).
3. Биоиндикация ряской малой показала, что вода в устье Коломенки загрязненная (4 степень загрязнения)

Приложение

Рис. 1 Коломенка впадает в реку Москву

Рис. 2–3 Плотина на реке Коломенке

Рис. 4. Личинка ручейника

Рис. 5. Личинка стрекозы

Рис. 6. Катушка

Рис. 7. Прудовик

Рис. 8. Ногохвостка

Рис. 9. Водяной клещ

Рис. 10. Планария

Рис. 11. Ряска в устье реки Коломенки

Литература:

1. Горчаковский П. Л. Антропогенные изменения растительности: мониторинг, оценка, прогнозирование. Экология № 5. 1984.

2. Захлебный А. Н. На экологической тропе. Опыт экологического воспитания. — Москва: Знание, 1986
3. Мальчевский А. С. Орнитологические экскурсии. Серия: Жизнь наших птиц и зверей. Вып. 4. — Л.: Изд. Ленингр. Ун-та, 1981.-296 с.
4. Новиков В. С., Губанов И. А. Школьный атлас-определитель высших растений. Кн. для учащихся. — Москва.: Просвещение, 1991.
5. Определитель сосудистых растений центра европейской России. — Москва: Аргус, 1995.
6. Организация работы школьников по созданию учебной экологической тропы. — Калинин., 1990.
7. Реймерс Н. Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник. — Москва: Просвещение, 1992.
8. Стрижев А. Н. Травы вокруг нас. — Москва: Колос. 1983, — 224 с. 16. Экологические тропы. Пособие для слушателей экологической школы. — Н. Новгород, 1991.
9. Экскурсии на водоем. (Методические рекомендации для студентов естественно-географического факультета), — Пенза. 1989.