Объектом исследования: является состояние экосистемы р. Ардон
Предметом исследования: является качественный и количественный состав реки в связи с воздействием на него антропогенной нагрузки.
Из настоящей цели вытекают следующие задачи:
Вложение | Размер |
---|---|
na_vodnyy_konkurs.doc | 255 КБ |
Тема
Автор работы
Кочиева Ирина Мухарбекова
Место выполнения работы
МБОУ СОШ №2 г. Алагира, 9 класс
Научный руководитель
Льянова Залина Казбековна
Учитель биологии- почетный работник РФ
2013-2014
Содержание
Введение__________________________________________________________2
Глава 1. Природные условия бассейна реки Ардон
1.1. Физико-геграфический обзор района исследования______________5
Глава II Основные методы и принципы гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений
2.1. Определение прозрачности воды (прозрачность). __________________5
2.2. Определение водородного показателя (рН) (кислотность). ___________6
2.3.Сапробность__________________________________________________7
2.4.Методы биоиндикации и биотестирования________________________7
Глава III Оценка качества воды в р Ардон с помощью зообентоса
3.1 Описание биотопов и результаты исследования. ___________________8
3.2. Оценка качества воды в в р Ардон с помощью зообентоса.__________9
Глава IV. Экологическое состояние реки Ардон________________________12
Заключение_________________________________________________________13
Литература__________________________________________________________15
Приложения
Введение.
Она коры не знает ледяной.
Цепей зимы и хлада не боится;
Серебряной покрыта пеленой…
Она, резвясь, играет и катится!
Такой поэтический образ горной реки Кавказа создал М. Ю. Лермонтов.
Реки– это резервуар чистой питьевой воды. Малые реки – это природные экосистемы, от жизни которой зависят большие реки, являясь важным источником природных ресурсов, они выступают в роли кладовых биологического разнообразия. Это место обитания многих видов, а также часть всей глобальной экосистемы. В Северной Осетии много малых рек. От чистоты малых рек, их полноводья зависит жизнь поселяющихся около нее людей, животных, растений, а также ландшафт региона . Но на сегодня многие речки Северной Осетии исчезли, а другие нуждаются в помощи. К ним относится и река Ардон. В настоящее время река Ардон - главная водная артерия Алагирского района .
Суровая природа гор приучила осетин бережно относиться к природным богатствам , к земле, на которой они . Возможно поэтому один из почитаемых богов – Донбеттыр. Донбе́ттыр — в осетинском нартовском эпосе повелитель воды, морской стихии.
« Донбеттыр, повелитель всех вод! Мы знаем, как ты могуч, удели какой-нибудь дар храбрым нартам».-попросил нарт Сослан
— Отпрыск нартов! — ответил ему Донбеттыр. — Отныне пусть нарты строят мельницы на моих бегущих водах, а я поручу резвым моим дочерям, чтобы они днем и ночью вертели в воде колеса. Вот мой подарок земным людям
Как же мы распорядились этим подарком? Мы захотели в этом разобраться.
Вода - неисчерпаемый ресурс , однако перед жителями Земли встает угроза водного дефицита. Водный кризис угрожает обществу не потому, что на земле не хватает воды, а потому что человек, часто необдуманно, загрязняет огромные количества чистой природной воды. Загрязнение обрекает гидробионтов если не на вымирание, то на значительное сокращение. Поэтому проблема оценки качества воды очень актуальна. А для меня лично, выяснение структуры сообществ бентосных животных, вносит свой вклад в изучение науки биологии.
2013 год - Год охраны окружающей среды. Мы решили внести свой посильный вклад в изучение и сохранение природных богатств нашей малой Родины.
Однако целью данной работы является не только оценка состояние р.Ардон и влияние на него антропогенного фактора, но и привлечение внимания взрослых и детей к данной проблеме, что особенно важно в ухудшающейся экологической обстановке в нашем регионе.
В изученной нами литературе по краеведению мы не обнаружили исчерпывающей информации о видовом многообразии реки Ардон. В связи с этим считаем необходимым провести её эколого-биологическое исследование.
Объектом исследования: является состояние экосистемы р. Ардон
Предметом исследования: является качественный и количественный состав реки в связи с воздействием на него антропогенной нагрузки.
Из настоящей цели вытекают следующие задачи:
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые были собраны сведения о пресноводной энтомофауне бассейна реки Ардон, в пределах Северо- Осетинского госзаповедника . Изучены: встречаемость, выявлены доминантные и субдоминантные виды. Проведен анализ распределения найденных видов в водоемах.
Теоретическая и практическая значимость. Изучение фауны различных животных расширяет представления о многообразии и распространении отдельных видов. Эти данные позволяют проводить мониторинг санитарного состояния воды в реке. Материалы работы могут быть применены в учебном процессе. использоваться для мониторинга и написания других исследовательских работ юннатов.
При выполнении работы применялись следующие методы. Метод биоиндикации. Изучение теоретических источников и методик было необходимо для описания объектов исследования, проведения анализов воды и грунта. Беседа с жителями являлась основным методом для выяснения значения обследуемых источников воды для местного населения. Картографический метод; использовались записи наблюдений за видом местности, карты из разных источников. Метод натурной фотосъѐмки применялся для фотографирования объектов исследований. Классификация, систематизация и обобщение применялись при формулировке выводов и результатов исследования. Информационно-коммуникационные технологии требовались для организации полученных данных и оформления работы.
Глава 1. Природные условия бассейна реки Ардон
Ардон-главная водная артерия Алагирского района Северной Осетии, левый приток Терека. Длина реки — 102 км, площадь бассейна — 2 700 км². В приложение 2 представлена географическая карта с бассейном реки Ардон. Она берет начало с северных склонов Главного Кавказского хребта на участке между перевалами Рокским и Мамисонским; впадает в Терек в районе г.Ардон. Река по-осетински называется "дон", отчего все реки Осетии имеют следующие названия: Ардон, Гизельдон, Садон, Нардон, , Льядон, Фиагдон, Пацадон, Ксандон, Урсдон и др. В основе перевода лежат осетинские арра – «бешеный» и дон – «река», «вода». Ардон-«Бешенная река». Ардон , беря своё начало в Зарамагской котловине от слияния рек Нардон, Мамисондон, Цмиакомдон и Адайкомдон, устремляется на север по узкому Касарскому ущелью в Садоно-Унальскую межгорную котловину. Он принимает ряд притоков (Уилсадон, Касайкомдон, Цейдон, Баддон, Архондон, Уналдон, Цахцадкомдон) и через Ныхасскую теснину в Скалистом хребте покидает горы. Самый большой свой приток, реку Фиагдон, Ардон принимает уже на равнине. В районе свыше ста рек и крупных ручьёв, которые образуют довольно густую гидрографическую сеть.
1.1. Физико-геграфический обзор района исследования
Алагирский район располагается в предгорной и горной части Республики Северная Осетия - Алания. Территория района вытянута в меридиональном направлении до 70 км, в широтном – до 40 км. Площадь района 2 014 км2, что составляет ¼ от общей площади территории Республики. Количество населённых пунктов на территории района - 79. На территории района расположен Северо - Осетинский государственный заповедник .
Глава II Основные методы и принципы гидробиологического анализа .
2.1 . Определение прозрачности воды (прозрачность).
Анализ по внешним признака – физическим характеристикам.
Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на еѐ прозрачность.
Оборудование: черпак, стеклянный мерный цилиндр объѐмом 250 мл, брусочки высотой 4-5 см, газетный текст.
Ход работы:
1. Сначала мы установили стеклянный цилиндр диаметром 2,5 см, высотой 35 см на бруски, высотой 5 см, над печатным текстом.
2. Тонкой струйкой вливали в цилиндр речную воду до тех пор, пока текст, на который мы смотрели сверху вниз через воду, не стал непригодным для чтения.
3. Отметили на какой высоте мерного цилиндра исчезла видимость шрифта. Измерили линейкой высоту водяного столба (высоту читабельности печатного текста).
4. Высоту водяного столба в сантиметрах, сквозь который текст можно прочитать, мы считали значением прозрачности воды. Оценили прозрачность воды по одной из трѐх характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.
Получили следующие результаты:
1 проба – высота столба читабельности речной воды: 30 см – значение прозрачности воды. Вывод – вода прозрачная.
2 проба – высота столба читабельности речной воды: 28 см – значение прозрачности воды. Вывод – вода прозрачная
3 проба – высота столба читабельности речной воды: 24,5 см – значение прозрачности воды. Вывод – вода прозрачная
Из проделанных анализов видно, что степень прозрачности с 1 по 3 пробы ухудшается.
Но при этом состояние воды всѐ же не удовлетворительное по показателю прозрачности, так как средняя прозрачность 30 см, что соответствует норме 30-35 см.
2.2. Определение водородного показателя (рН) (кислотность).
Анализ рН рекомендуется проводить сразу после отбора пробы, так как в результате течения биохимических и химических реакций рН может меняться. Для определения рН нужна индикационная бумага – универсальный бумажный индикатор.
Ход работы:
1. Сначала наливали в стакан исследуемую речную воду.
2. Затем брали бумажку универсального индикатора и опускали в стакан с водой.
3. По прилагаемой к индикатору цветной шкале определили рН воды– он равен 6-7, в среднем – 6,5
4. По схеме определили характер реакции: рН от 0 до 3 – реакция сильнокислая; от 3 до 6 – слабокислая; при рН равной 7 среда считается нейтральной; при рН от 8 до 10 – слабощелочной и от 10 до 14 – сильнощелочной. рН воды водоѐмов рыбоводных хозяйств находится в пределах 6,5 – 8,5
Вывод: состояние воды р. Ардон удовлетворительно по кислотному уровню рН, который равен 5-7, в среднем 6,5, что соответствует требованиям к показателям речной воды .
2.3.Сапробность
Понятие «качество воды» подразумевает комплексную оценку, которая включает гидрохимические и гидробиологические характеристики. В настоящее время продолжает использоваться традиционный подход к оценке качества воды, основанный на определении только ряда химических показателей (см. таблицу-приложение 3). Это не позволяет оценить изменения в водной экосистеме, оценить степень ее нарушенности, выяснить механизм нарушения и дать прогноз дальнейшего изменения в экосистеме. Такие задачи можно решить, используя методы биоиндикации. Часть видов вполне может служить индикаторами загрязнения воды органическимии биогенными веществами.
Важнейшей комплексной характеристикой состояния водоема является уровень его сапробности. Сапробность — характеристика водоема, показывающая уровень его загрязненности органическими веществами и продуктами их распада. По нарастанию количества органических веществ различают водоемы
-олигосапробные (практически незагрязненные),
-бета-мезосапробные (слабо или умеренно агрязненные),
-альфа-мезосапробные (загрязненные) и
-полисапробные — сильно загрязненные органикой
БПК — биохимическое потребление кислорода. Показатель степени загрязнения воды органикой. Это количество кислорода, необходимое микроорганизмам для окисления содержащихся в воде органических веществ (чем больше в воде органики, тем больше кислорода требуется на ее окисление).
Определение биологической потребности в кислороде за 5 суток (БПК5)
используется с целью оценки содержания биологически окисляемых органических веществ, условий обитания гидробионтов и в качестве показателя загрязненности воды .По данным результатов анализа ФГУ Центрводресурса в биотопах №1 и №2 ПДК соответствует норме, Но в биотопе №3 ПДК превышена в 8 раз.
2.4. Методы биоиндикации и биотестирования
Любой водоем, как экосистема, включает биологическую составляющую, т.е. обитающие в ней сообщества живых организмов, среди которых существенную роль играют беспозвоночные (M.F. Маге, 1942; З.Н. Чиркова, Ф.Д. Мордухай-Болтовской, 1971; N.C. Hulings, J.S. Gray, 1971; З.Н. Чиркова, Е.С. Величко, 1974; Бентос., 1980; AM. Шереметевский, 1987; В.В. Гурвич, 1989; В.В. Гальцова, 1991; Е.А. Курашов, 1994; и др.).
Беспозвоночные зообентоса давно используются для оценки токсичности природных и сточных вод в качестве организмов-индикаторов зон сапробности (R. Kolkwitz, М. ЯМ.
Зообентос – это совокупность животных, обитающих на дне и в придонных слоях воды, служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Он служит иногда единственным биоиндикатором загрязнения .
Методы биоиндикации и биотестирования имеют ряд преимуществ по сравнению с методом физико-химического анализа проб окружающей среды. Они повышают достоверность оценки экологического состояния поверхностных вод, поскольку биоценозы формируются в определенных условиях, в определенных биотопах в течение длительного времени, они достаточно надежно отражают эти условия и позволяют судить об антропогенном воздействии на экосистемы, о динамике процессов самоочищения.
О состоянии водных сообществ можно судить по таким показателям как индекс видового разнообразия, количество доминирующих видов.
Методы биоиндикации базируются на изучении структуры гидробиоценозов и их отдельных компонентов, определяется таксономический состав, в том числе видов-индикаторов, плотность, численность и биомасса сообществ, доминирующих групп и массовых видов гидробионтов
Глава III Оценка состояния разных биотопов реки Ардон.
3.1 Описание биотопов
Материалом для работы послужили гидробиологические сборы, произведённые в 2013г и наблюдения проводимые в 2010-2012гг. Исследования проводились в августе-октябре 2013 года Река, за обитателями которой мы проводим наблюдения, является типичной горной рекой . Большая скорость реки и глубина не позволила качественно обловить биотоп в разных частях. Основное количество видов было выловлено на небольшом удалении от берега. В работе использовались методики сбора гидробионтов, разработанные рядом исследователей для горных рек (Тарноградский, 1931; Жадин, 1956; Лепнева, 1964; Бродский, 1976; Корноухова, 1976). Зообентос собирался вручную, так как скорость течения горных потоков не позволяет применять методику, разработанную для равнинных, с учетом площади субстрата. Со дна поднимался каменистый материал, который, во избежание смыва бентоса, еще под водой помещался в сачок, и уже на берегу с камней собирались присутствующие экемпляры. Собранный материал этикетировался и затем фотографировался. На реке было выбрано три станции на расстоянии примерно 2-3 км друг от друга.
Пробы были взяты 20.09.13 и 22.09.13
Биотоп №1, находится выше г. Алагир и является притоком р. Ардон.
Обнаружены следующие гидробионты на 1кв.м :подёнок – 7 ,бокоплавы – 4
Биотоп №2, находится выше г. Алагир на 3 км: подёнок – 16, личинки ручейников-3 пиявка-1
Биотоп №3, находится в конце города г. Алагир: подёнок-6
Пробы 27.10.13
Биотоп №1: Обнаружены следующие гидробионты на 1кв.м : подёнок – 5 ,бокоплавы – 1, домиков ручейников-2
Биотоп №2: Обнаружены следующие гидробионты на 1кв.м : подёнок- 5, бокоплавы – 1
Биотоп №3:Обнаружены следующие гидробионты на 1кв.м : подёнок – 3, домиков ручейников-2
Особенности распределения зообентосных организмов на реке Ардон
Отряды | Биотоп №1 | Биотоп №2 | Биотоп №3 | |
Поденки | 11 | 21 | 13 | |
Ручейники | 2 | 3 | 2 | |
Бокоплавы | 8 | 1 | ||
Пиявки | 1 |
3.2 Оценка качества воды в р Ардон с помощью зообентоса
1. Плотность (массовость, обилие, густота заселения).
Определяется плотность средним количеством, которое приходится на единицу измерения (учета). При определении плотности обязательно принимают во внимание и те пробы, в которых не оказалось ни одной особи данного вида.
где, У – плотность, к – сумма всех особей вида во всех пробах,
п – количество взятых проб (3)
Расчет плотности
2. Доминирование (преобладание, относительное обилие).
Определяется отношением (в процентах) числа особей данного вида к общему числу особей всех видов.
где, Д – доминирование, к – сумма особей данного вида,(32,7,3,1)
К – сумма всех особей всех видов во всех пробах.(49)
Расчет доминирования
Отряды | Доминирование | |
Поденки | 64 | |
Ручейники | 6 | |
Бокоплавы | 14 | |
Пиявки | 2 |
3. Для оценки степени загрязненности нами использовался биотический индекс
разработанный Майером.
Индекс Майера. Индекс Майера — наиболее простая методика биоиндикации, при которой не нужно определять беспозвоночных с точностью до вида. В ней используется принцип приуроченности различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности. Организмы — индикаторы отнесены к одному из трех разделов: 1 — обитатели чистой воды, 2 — организмы средней чувствительности, 3 — обитатели загрязненных водоемов (табл. 1)
Нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы умножил на 3, количество групп из второго раздела — на 2, из третьего — на 1. Получившиеся цифры сложила. Значение суммы характеризует степень загрязненности водоема.
X*3 + Y*2 + Z*1 = S
Если сумма более 22 — водоем имеет 1 класс качества, значения суммы от 17 до 21 говорят о 2 классе качества. От 11 до 16 баллов — 3 класс качества. Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (4-7 класс качества).
Простота и универсальность метода Майера дают возможность быстро оценить состояние исследуемого водоема, однако точность метода невысока.
3.Расчет биотического индекса
3.2.Оценка результатов исследования
Как видно из нижеприведенного списка видов беспозвоночных животных, встреченных нами в водах реки представлены двумя типами: членистоногие и круглые черви. Наиболее богатым в видовом отношении является класс насекомых.
Сравнение индексов плотности , доминирования сообществ и биотического индекса макробеспозвоночных животных исследуемых участков реки показал:
Глава IV. Экологическое состояние реки Ардон
Река Ардон протекает по территории с большой антропогенной нагрузкой. По ущелью проходит Транскавказская автомагистраль, связывающая через Рокский перевал Северную Осетию с Южной. Другая Военно-Осетинская дорога через Мамисонский перевал идёт к грузинскому городу Они. В ущелье Ардона и его притоков расположено Садонское месторождение свинцово-цинковых руд и посёлки городского типа Бурон, Садон, Верхний Згид, Мизур и Холст.. . В верховьях р. Ардон строится каскад Зарамагских ГЭС. В Алагирском ущелье функционируют Садонское рудоуправление ОАО «Электроцинк» с Мизурской обогатительной фабрикой, «Шахтосервис», «Гидроспецстрой», Садонский СЦК (все пос. Мизур), Бетонный завод, дробилка (пос. Бурон)которые вносят свой негативный вклад в воды реки. И все же южная часть реки Ардон, по нашим данным, является более экологически устойчивой системой. Но на данный момент экологическое благополучие всё же относительно "Речь идет о "хвостохранилищах" бывших обогатительных фабрик – Мизурской и Фиагдонской, в которых хранится около 6,5 млн тонн отходов, в том числе и токсичных. Оба объекта располагаются в руслах высокогорных рек. Эксперты считают, что при наступлении очередных сезонных паводков "хвостохранилища" будут размыты, что приведет к экологической проблеме не только в республике, но и в соседних регионах", - рассказал корреспонденту "Кавказского узла" Олег Хацаев.
Помимо нагрузки со стороны сельского хозяйства Ардон также принимает стоки города и промышленных объектов. У города Алагир река выходит на равнину, где её воды используются для орошения. Многие реки бассейна р. Ардон в значительной степени подвержены загрязнению коммунально-бытовыми, промышленными и сельскохозяйственными стоками . Поскольку ни один из расположенных на этой территории населенных пунктов не имеет очистных сооружений и оборудованных свалок, отходы сбрасываются без какой-либо очистки в русла и поймы рекПромышленные предприятия, расширение начавшегося гидроэнергетического строительства, жилые дома, расположенные на берегу без соблюдения санитарных норм, автотранспорт, домашние животные наносят непоправимый вред экологической системе реки.
.
Заключение.
С развитием цивилизации в настоящее время становится необходимым биологическое изучение природных вод в интересах охраны среды и оптимизации природопользования.
Основные структурные характеристики сообществ донных макробеспозвоночных служат хорошим, а в ряде случаев единственным гидробиологическим показателем загрязнения грунта и придонного слоя воды . В связи с этим, детальное изучение видового состава каждого водоема в настоящее время весьма актуально и имеет большое теоретическое и практическое значение.
Следует так же отметить огромную роль донных макробеспозвоночных в самоочищении водоемов. Велика роль организмов макрозообентоса и в питании рыб. Индикаторами состояния качества воды в реке являются и рыбы. По их количеству в сообществе и видовому составу можно условно определить степень загрязнения реки.
ВЫВОДЫ:
1. Оценка качества воды р. Ардон по индикаторным организмам зообентоса показала, что река характеризуются неоднородностью.
2 Обследуемый участок реки, большей частью который протекает в пределах города, населѐн достаточно большим числом беспозвоночных животных. Проводимые наблюдения 209-2010гг не обнаруживали достаточного многообразия видов. В реке были обнаружены лишь единичные экземпляры живых организмов. Следовательно, можно предположить, что этот участок реки Ардон способен самовосстановиться, если на него не будут воздействовать антропогенные факторы.
3. Анализ ихтиофауны, представленный сотрудниками СОГЗ и подтвержденный жителями района, описывает экологическую обстановку на разных участках течения реки, как неоднородную. По индикаторным видам рыб можно оценить качество воды, как среды обитания. На участке до г. Алагир воды реки можно считать условно чистыми, т. к. в них водятся такие реофильные виды, как форель и усач. Воды р. Ардон в черте города оцениваются как загрязнѐнные, и ближе к устью токсичность вод вызывает даже гибель ихтиофауны падает и видовое многообразие и встречаемость видов беспозвоночных
4. При оценке экологического состояния вод р. Ардон были отмечены предприятия, которые осуществляют сброс своих сточных вод без очистки или со слабой очисткой.
Это: Садонское рудоуправление ОАО «Электроцинк» с Мизурской обогатительной фабрикой, «Шахтосервис», «Гидроспецстрой», Садонский СЦК (все пос. Мизур), Бетонный завод, дробилка (пос. Бурон) , а также сам город. Городским службам контроля необходимо найти механизмы воздействия на администрацию предприятий для предотвращения этих экологических преступлений. Берега реки Ардон часто используются горожанами в качестве мест отдыха( особенно в летний период), как рекреационные. Администрации города должна позаботиться об обустройстве этих береговых линий . Опрелеленную зависть вызывают мероприятия по благоустройству береговой части р. Терек в г. Владикавказ.
5. По данным отдела водной экологии РСО-Алания окружающей среды, река относится к классу умеренно-загрязненных вод . Результаты же наших исследований показали, что участки водной зоны реки, подверженные разной степени антропогенного воздействия, имели несколько отличающиеся показатели численности и видового разнообразия гидробионтов: самый загрязненный участок реки находится в северной части реки. Но, тем не менее, изучая видовой состав гидробионтов реки Ардон (используя методику Майера), мы пришли к выводу, что река является удовлетворительно чистой, это соответствует санитарным и экологическим нормам, но очень большой урон его экологическому состоянию наносит антропогенный груз.
6.При определении уровня загрязненности водоема биологические характеристики водных экосистем должны быть тесно увязаны с химическими и гидрологическими, причем они должны определяться одновременно, в комплексе.
Основным решением проблемы является просвещение населения. Результаты работы будут использованы для экологического просвещения учащихся и местного населения, для предотвращения дальнейшего загрязнения водоема.
Необходимо бороться за чистоту наших водоемов. Необходимо предпринять попытку очистки рек. Поэтому этой не большой работой нам бы хотелось показать: в каком состоянии находятся наши водоемы, и призвать всех стараться сохранять пресноводные ресурсы нашей планеты Земля. Но если не всей планеты, то хотя бы своего города, района, села, деревни. Может быть, станет чище!
Литература
Интернет- сайты:
1.Википедия, osetini.com, iratta.com, OSETIA.ru.
2.Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com/content/struktura-naseleniya-makrozoobentosa-vodoemov-yuga-tyumenskoi-oblasti#ixzz2kFETNh2i
Позвольте, я вам помогу
Как нарисовать небо акварелью
Астрономический календарь. Январь, 2019 год
Рисуем весеннюю вербу гуашью
Хрюк на ёлке