Исследовательский проект Тема: Изучение качества воды методом биоиндикации

         Муниципальное автономное общеобразовательное  учреждение

                                               « Лицей  №  29»

                              Кафедра естественных дисциплин

                   Павленко Артем  Игоревич, ученик  10 В  класса

Исследовательский проект

              Тема:  Изучение качества воды методом биоиндикации

                                                 Руководитель - Архипова  Татьяна  Михайловна,

                                                                                                     учитель биологии

                                                  Тамбов, 2017

                                         Структура работы

Аннотация_______________________________________________стр.1

Введение________________________________________________ стр.2

Результаты исследования___________________________________стр.3

Глава 1   Биоиндикация_____________________________________стр.4-5

Глава 2    Методы биоиндикации _____________________________стр.5-8

Глава3 Применение методов биоиндикации. Изучение проб из водоёма___________________________________________________стр.8-11 Вывод _____________________________________________________стр.12

Информационные ресурсы_____________________________________стр.12

Аннотация

Работа посвящена исследованию чистоты воды в канале реки Цна методом биоиндикации.

 Были исследованы пробы на разных глубинах водоёма. Качество воды было рассмотрено  по внешним признакам.  Изучено с помощью лупы и микроскопа пробы воды на наличие в ней биоиндикаторов(водных животных разных систематических групп). Я  проверял воду на чистоту по трём методам(изучение воды по внешним признакам, по методу Т.Я. Ашихминой, по методу Майера). Результаты исследования показали, что на исследуемом мной участке вода в реке чистая.  

                                                        1

Введение

 Актуальность  темы

Отдых у естественных водоёмов всегда привлекает человека. Но состояние воды в них не всегда соответствует санитарным нормам.

Город Тамбов окружён  водоёмами, на пляжах которых  летом отдыхает  большое количество людей. Меня заинтересовал вопрос чистоты воды в реке Цна, а именно на пляже , который находится недалеко от клиники микрохирургии глаза имени С.Н. Фёдорова. Я считаю эту тему актуальной, т.к. через грязную воду человек может приобрести разнообразные заболевания.

                                                           Цель

Путём метода биоиндикации исследовать качество воды в канале реки Цна на пляже, который находится недалеко от клиники микрохирургии глаза имени С.Н. Фёдорова.

                                                   Задачи

 - изучить  животных,  растения  и  микроорганизмы  исследуемого водоёма

-  провести  анализ  качества  воды  исследуемого  водоёма  с  помощью  гидробионтов- биоиндикаторов.

-  определить  экологическое  состояние  исследуемого  водоёма.

                                                 Гипотеза

                           В канале реки Цна можно плавать и купаться.

                                                       2

       Результаты исследования

Перед началом исследования я провёл анкетирование среди учащихся лицея. Основная цель анкетирования была выявить сколько человек интересуются чистотой водоёма, в котором они плавают. 

Объект исследования:

Пляж, находящийся в пригородном лесу.

                                                           3  

Глава 1     Биоиндикация

Биоиндикация — оценка качества природной среды по состоянию её видового разнообразия.  Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.

 В любом водоеме есть сообщества, которые формируются на подводных камнях,  затопленных корягах. На их поверхностях поселяются организмы, способные вести прикрепленный или малоподвижный образ жизни. Это водоросли, мхи, бактерии, простейшие, черви, моллюски, ручейники, личинки насекомых. Все эти организмы можно назвать одним словом – гидробионты.

Гидробионты — морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла - земноводные, насекомые. Существуют морские и пресноводные гидробионты.

Гидробионты в зависимости от того, в каком слое они живут и способа передвижения подразделяются на:
- нектон – крупные активно передвигающиеся животные, способные преодолевать течения и большие расстояния. К ним относят рыб, кальмаров,

китов,ластоногих.
- планктон – совокупность мелких растений и мелких живых организмов, обитающих на разной глубине и не способных к активным передвижениям. В этой группе выделяют подгруппу – нейстон – образованную личинками животных, временно населяющими верхний слой воды. Планктон является пищей многих видов животных, населяющих водную среду.
- бентос – представлен совокупностью прикрепленных к дну или медленно передвигающихся по дну организмов. Эта группа наиболее разнообразна на мелководье.

4

Значение гидробионтов в природе велико.

Среди животных-гидробионтов есть организмы с различным типом питания, но особую роль играют фильтраторы, которые прогоняют через систему специальных микропористых структур (сеточек или сит) значительный объем воды и извлекают из него организмы планктона и частицы мертвого органического вещества. Их способность к очищению воды очень велика. Многие виды дафний в пересчете на одну особь за сутки способны очистить до 1,5 л воды. Фильтрационный тип питания очень экономичен, так как не требует затрат энергии на поиск пищи. В пресных водах активные биофильтраторы — перловица, беззубка, дафнии и другие беспозвоночные.

Большую роль в процессах самоочищения загрязненных вод играют прибрежно-водные растения.

К ним относятся: ряска трехдольная, камыш озерный, кубышка желтая, водокрас лягушачий, тростник обыкновенный, кувшинка белоснежная, рогоз широколистный, рдест плавающий, роголистник погруженный, элодея.
Гидробионты выполняют  роль  биологических индикаторов качества водной среды,  тем самым определяя экологическое состояние водоёма.

 Глава 2     Методы исследования:

1.Исследование  воды по внешним признакам.

Метод, при котором изучают пробы воды по критериям: цвет, осадок, запах, прозрачность. Анализируют все данные и делают общий вывод о чистоте воды.

2.  Биоиндикация качества воды с использованием водорослей.

 В качестве индикаторов загрязнения воды органическими веществами используются водоросли. Разработана специальная шкала, позволяющая по составу водорослей оценить степень органического загрязнения: одни живут только в чистых водах и не терпят загрязнения, другие обитают в условиях умеренного загрязнения, а третьи предпочитают загрязнённую воду.

                                                        5

Значимость водорослей по Т.Я. Ашихминой

3. Биоиндикация качества воды по животному населению (индекс Майера).

Среди гидробионтов наиболее удачным и надёжным биоиндикатором являются водные животные, особенно беспозвоночные (это связано с их продолжительностью жизненного цикла и оседлым образом жизни). Основу пресноводных беспозвоночных гидробионтов составляют личинки насекомых, которые, по сравнению с другими гидробионтами, отличаются

повышенной чувствительностью к токсическим воздействиям и другим изменениям среды.

Чистые водоемы заселяют пресноводные моллюски, личинки веснянок, поденок, вислокрылок и ручейников, бокоплавы. Они не выносят загрязнения и быстро исчезают из водоема, как только в него попадают сточные воды.

Умеренно загрязненные водоемы заселяют водяные ослики, личинки мошек (мокрецов), двустворчатые моллюски-шаровки, битинии, лужанки, личинки стрекоз и пиявки (большая ложноконская, малая ложноконская).

                                                        6

Чрезмерно загрязненные водоемы заселяют малощетинковые кольчецы (трубочники), личинки комара-звонца (мотыли) и ильной мухи (крыска).

Данная методика подходит для любых типов водоемов. Она более простая и имеет большое преимущество — в ней не надо определять беспозвоночных с точностью до вида. Даёт возможность быстро оценить состояние исследуемого водоёма. Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных приурочены к водоемам с определенной степенью загрязненности.

Количество найденных групп из первого раздела необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела — на 2, а из третьего — на 1. Получившиеся цифры складывают:      X*3 + Y*2 + Z*1 = S

По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема:

• более 22 баллов — водоем очень чистый и имеет 1 класс качества;

• 17-21 баллов — водоём чистый, имеет 2 класс качества;

• 11-16 баллов — умеренная загрязненность водоема, 3 класс качества;

• менее 11 — водоем грязный, 4 -7 класс качества.

7

Глава 3 Результаты исследований.

Применение методов биоиндикации. Изучение проб из водоёма.

1.Анализ пробы воды из водоёма по первому методу показал , что  в целом вода чистая.

                                     Определение свойств воды

8

2. При исследовании проб воды из водоёма по второму методу, были найдены следующие фито-индикаторы: улотрикс, спирогира, клостериум, хламидомонада, эвглена зелёная и хлорелла. Наличие этих фито-индикаторов  свидетельствует о том, что вода относительно чистая.

3. Изучая пробы воды из водоёма по третьему методу, были найдены следующие зооиндикаторы: личинки веснянок, вислокрылок, подёнок, двустворчатые моллюски, личинки стрекоз, личинки комаров-долгоножек, моллюски-катушки,  прудовики, малощетинковые черви.

                                                          9

    На фотографиях можно увидеть простейших, ракообразных, червей,

                                                        10

моллюска и даже сообщества, сожительства разнообразных простейших с водорослями. Ещё летом я ходил по берегу пляжа и замечал выше перечисленных личинок, комаров, стрекоз и прудовиков. Ныряя на дно я нашёл двустворчатых моллюсков.

Количество найденных групп из первого раздела необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела — на 2, а из третьего — на 1. Получившиеся цифры складывают: X*3 + Y*2 + Z*1 = S

4*3 + 3*2 + 2*1 = 20 .

По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема:

• более 22 баллов — водоем очень чистый и имеет 1 класс качества;

• 17-21 баллов — водоём чистый, имеет 2 класс качества;

• 11-16 баллов — умеренная загрязненность водоема, 3 класс качества;

• менее 11 — водоем грязный, 4 -7 класс качества;

 По методу  Майера исследуемый участок водоёма набрал 20 баллов, значит является чистым и имеет 2 класс качества.

4. Суммируя все результаты биоиндикаций по разным методам, исследуемый участок водоёма представляется чистым.

                                                          11

                                                   Вывод

 - исследования показали, что вода в водоёме чистая, следовательно, в ней можно плавать.

- следовательно гипотеза верна.

- биоиндикация- это целая наука , которая оценивает обстановку природной среды.

- большую роль для среды в водоёме  играют гидробионты.

- биотестирование лучше всего провидить в тёплые времена года, т.к с октября по апрель все живие организмы впадают в цисту, что мешает их изучению.

                                   Информационные источники

-Биологический энциклопедический словарь. Москва, «Советская энциклопедия», 1989.

-ru.wikipedia.org/wiki/

-https://yandex.ru/images/

-Определение качества воды в полевых условиях: краткое руководство/автор-сост. А.А.Могильнер - М: Изд-во центра охраны дикой природы, 2013.

-https://yandex.ru/maps/13/tambov/?win=82&ll=41.501966%2C52.715461&z=17&poi%5Bpoint%5D=41.500404%2C52.715125

                                                      12