Призер обласного етапу Всеукраїнського конкурсу-захисту науково-дослідних робіт з природознавства "Юний дослідник" в номінації "Я і природа" учениця 6 класу Ободівської СЗШ І-ІІІ ступенів Півторак Аліна

Керівник: учитель географії Солодка Тетяна Степанівна

Науково-дослідницька робота

«Вивчення екологічного стану водної системи річки Берладинки методом біоіндикації»

Роботу виконала : Чубатинська Дарина

учениця 11 класу

Ободівська СЗШ І-ІІІ ступенів

Тростянецького району

Вінницької області

Тел. 5-14-46

Керівник: учитель біології вищої категорії

Сабашок Валентина Федорівна

Зміст

І Вступ………………………………………………………………….2

II.Екологічна характеристика водної системи р. Берладинка…4

ІІІДослідницька діяльність ..............................................................6

3.1Біоіндикація як методдослідження екосистем …………………..6

3.2.Методика оцінки стану води за індексом Майера ……………….8

3.3. Проби гідробіонтів та визначення їх видого складу................ .9

3.4.Оцінка якості води………………………………………………….13

3.5.Рослини біоіндикатори..................……….....................................13

IV.Висновки ........................................................................................14

VІ. Список використаної літератури .................................................15

VI.Додатки ............................................................................................17

ІВступ

Три скарбу у природи є: вода,

Земля і повітря - три її основи.

(С.В. Вікулов)

Найпоширеніша речовина на нашій планеті - це вода.Існування людства неможливе без неї.Вода володіє унікальними властивостями, необхідними для підтримки всіх форм життя на Землі.З усіх природних ресурсів вода є найдивовижнішим, так як після використання вона як і раніше залишається водою.Вода відноситься до невичерпних ресурсів, однак перед людством постає загроза водного дефіциту.Чому?Нас, людей, стало більше, тому значно зросла водоспоживання: для забезпечення комунального та промислового водопостачання у всьому світі витрачається майже 600 куб.км прісної води.З них тільки 150 куб.км води витрачається безповоротно, а інша, забруднена стічна вода надходить назад у річки та водойми, отруюючи, роблячи непридатними для людини і життя.Саме тому в даний час особливоактуальноюпроблемою є збереження водних ресурсів.
Водна криза загрожує суспільству не тому, що на землі не вистачає води, а тому що людина при сучасній організації промислового виробництва, а також своєю непродуманою діяльністю псує величезну кількість чистої природної води.Саме тому проблема оцінки якості води дуже актуальна.
Метароботи

-оцінка якості річкової води за допомогою методу біоіндикації.Цей метод заснований на визначенні ступеня чистоти води за допомогою гідробіонтів (організмів, що мешкають у водному середовищі).

- на прикладі р.Берладинки показати значення збереження водних ресурсів та їх біологічного різноманіття для майбутніх поколінь

- довести, що невеликі річки відіграють головну роль у підтриманні балансу водних ресурсів басейнів середніх та великих річок.

Завдання:

- провести моніторинг та дати оцінку впливу антропогенного чинника на малу річку Берладинку

- розробити рекомендації, що сприятимуть комплексному покращенню екологічного стану малих річок нашого краю

Об'єкт дослідження:водна система р. Берладинка

Предмет дослідження—безхребетні тварини та рослини біоіндикатори прісних водойм.

ІІ Екологічна характеристика річки Берладинка

З витоків історії

• У середині XIII ст. Подільські землі підкорили монголо-татарські завойовники. У1362 році литовський князь Ольгерд розгромив татарські орди і залишив подільські землі за Литвою. Після Кревської унії 1385 року посилився наступ польських феодалів на українські землі. Але не всі схилили голову. Нащадки уходників покидали обжиті місця і рушали далі на схід, на необжиті вільні землі. Так заявились вільні козацькі поселення - слободи. З весняними водами молоді поселенці йшли в Дике поле на промисел, так заявились берладники. Вдома залишались жінки та дівчата які до пізньої осені вели господарство і чекали своїх берладників, виходячи пізньої години на берег тихої і лагідної річки. В один з таких вечорів, з любові та туги, народилося ім'я цій річечці - Берладинка.

• На межі Крижопільського і Томашпільського районів бере свій початок річка Берладинка, ліва притока річки Дохни. З невеличкого болота із гомінкого джерельця, що за селом Шарапанівка Крижопільського району жебонить малесенький струмочок. Це - витік Берладинки. Тут її можна легко переступити. А далі, зустрівшись із одним - другим таким же струмочком, змужніла трохи наша річечка і почала перетворюватись у справжню річку. А принявши свою найбільшу притоку річку Бережанку, майже в центрі села стала зовсім красунею. У своєму плині річки Дохни вона перетинає Крижопільський, Тростянецький й Бершадський райони Вінницької області, долаючи відстань 55 км.

Площа басейну річки Берладинки 755 кв. км. Басейн розкинувся на Подільській височині. Долина річки переважно У-подібна, подекуди трапецієвидна, ширина до 3,5 км, глибина до 60 м. Заплава двостороння, завширшки від 100 до 700 м. Річище завширшки від 1 м (біля витоку) до 8-10 м (біля гирла). Глибина до 1,5 м. Похил річки 1-3 м/км

• Живлення переважно дощове і снігове, але значна частина отримується із підземних вод. На берегах річки є дуже багато джерел, за якими ми влітку доглядаємо: розкопуємо, прочищаємо, садимо вербові гілочки, щоб залишити якусь пам'ять у селі. Замерзає річка наприкінці листопада, а розстає в березні. На Берладинці, як і на інших річках помірного поясу, бувають періоди весняної води - весняні повені, які формуються талими сніговими водами. Пік повені спостерігається в середині квітня.

ІІІ Дослідницька діяньність

3.1 Біоіндикація як метод дослідження екосистем

Про можливість використання живих організмів в якості показників певних природних умов писали ще вчені Стародавнього Риму та Греції.У працях М.В.Ломоносова і А.Н.Радищева є згадки про рослини-покажчики особливостей грунтів, гірських порід, підземних вод.
За сучасними уявленнями біоіндикатори - організми, присутність, кількість або особливості розвитку яких служать показниками природних процесів, умов або антропогенних змін середовища проживання.Биоиндикация - метод, який дозволяє оцінювати стан довкілля за фактом зустрічі, відсутності, особливостям розвитку організмів - біоіндикаторів.
Біоіндикаціоні дослідження поділяються на два рівня: видовий і биоценотичний.Видовий рівень включає в себе констатацію присутності організму, облік частоти його зустрічальності, вивчення його анатомо-морфологічних, фізіолого-біохімічних властивостей.При биоценотичному моніторингу враховуються різні показники різноманітності видів, продуктивність даного співтовариства.
Існують різні види біоіндикації.Якщо одна і та ж реакція викликається різними факторами, то говорять про неспецифічну біоіндикацію.Якщо ж ті чи інші зміни, що відбуваються можна пов'язати тільки з одним фактором, то мова йде про специфічну біоіндикацію.Наприклад, лишайники і хвойні дерева можуть характеризувати чистоту повітря і наявність промислових забруднень у місцях їх зростання.Видовий склад тварин і нижчих рослин, що мешкають в грунтах, є специфічним для різних ґрунтових комплексів, тому зміни цих угруповань і чисельності видів в них можуть свідчити про забруднення грунтів хімічними речовинами або зміні структури ґрунті підвпливомгосподарськоїдіяльності.
Методи біоіндикації поділяються на два види: реєструюча біоіндикація та біоіндикація по акумуляції.Реєструюча біоіндикація дозволяє висловлюватись про вплив факторів середовища станом особин виду або популяції, а біоіндикація по акумуляції використовує властивість рослин і тварин накопичувати ті чи інші хімічні речовини (наприклад, вміст свинцю в печінці риб, що знаходяться на кінці харчового ланцюжка, може досягати 100-300 ГДК).У відповідності з цими методами розрізняють реєструючі і накопичують індикатори.Регистрирующие індикатори реагують на зміни стану навколишнього середовища зміною чисельності, фенообліка, пошкодженням тканин, соматичними проявами (у тому числі потворністю), зміною швидкості росту та іншими добре помітними ознаками.Як приклад реєструючих биоиндикаторов не завжди можливо встановити причини змін, тобто фактори, що визначали чисельність, поширення, кінцевий вигляд або форму біоіндикаторів.Це один з основних недоліків біоіндикації, оскільки спостережуваний ефект може викликатися різними причинами або їх комплексом.
Накопичують індикатори та концентрують забруднюючі речовини в своїх тканинах, певних органах і частинах тіла, які в подальшому використовуються для з'ясування ступеня забруднення навколишнього середовища за допомогою хімічного аналізу.
Якою б сучасною не була апаратура для контролю забруднення і визначення шкідливих домішок у навколишньому середовищі, вона не може зрівнятися зі складно влаштованим «живим приладом».Правда, у живих приладів є серйозний недолік - вони не можуть встановити концентрацію певної речовини в багатокомпонентної суміші, реагуючи відразу на весь комплекс речовин.У той же час фізичні та хімічні методи дають кількісні та якісні характеристики фактора, але дозволяють лише побічно оцінити про його біологічну дію.

За допомогою біоіндикаторів можна отримати інформацію про біологічних наслідки і зробити тільки непрямі висновки про особливості самого фактора.Методи біоіндикації, що дозволяють вивчати вплив техногенних забруднювачів на рослинні і тваринні організми є найбільш доступними.Биоиндикация заснована на тісному взаємозв'язку живих організмів з умовами середовища, в якій вони мешкають.Зміни цих умов, наприклад підвищення солоності або рН води може призвести до зникнення певних видів організмів, найбільш чутливих до цих показників і появі інших, для яких таке середовище буде оптимальним.
Існують різні біологічні індикатори.Про наявність деяких забруднювачів можна говорити за зовнішніми ознаками рослин і тварин.Завдяки «пам'яті» цих організмів, можна дізнатися і про роль тих факторів, які в даний час вже не діють.По висоті деяких рослин можна робити висновки про концентрацію солей у воді.

Так, наприклад, очерет може досягати висоти 4 м, але якщо вміст солей у воді високий - це рослина не виросте більш ніж на 0,5м.
Вода - найпоширеніша сполука в природі, не буває абсолютно чистою.Природна вода містить численні розчинені речовини - солі, кислоти, луги, гази (вуглекислий газ, азот, кисень, сірководень), продукти відходів промислових підприємств і нерозчинні частинки мінерального і органічного походження.Властивості і якість води залежать від складу і концентрації містяться в ній речовин.Найбільш чиста вода - дощова, але вона містить домішки і розчинені речовини (до 50 мг / л).Воду, що містить до 0,1% розчинених речовин, прийнято називати прісною, від 0,1 до 5% - мінералізованою, понад 5% - солоною.

3.2.Методика оцінки стану водойми за індексом Майера

Для оцінки стану водойми мною використовувався індекс Майера, його можна застосовувати для будь-яких типів водойм. Додаток 1

Індекс Майера- найбільш проста методика біоіндикації, при якій не потрібно визначати безхребетних з точністю до виду.У ній використовується принцип приуроченості різних груп водних безхребетних до водойм з певним рівнем забрудненості. Організми - індикатори віднесені до одного з трьох розділів: 1 - мешканці чистої води, 2 - організми середньої чутливості, 3 - мешканці забруднених водойм (Див. Додаток №1).

Для розрахунку індексу необхідно кількість виявлених груп з першої графи таблиці помножити на 3, кількість груп з другої - на 2, з третьої - на 1. Отримані цифри складають (X · 3 + Y · 2 + Z · 1).Значення суми і характеризує ступінь забрудненості водойми:

- Більше 22- вода відноситься до 1 класу якості (водойма дуже чиста)

- 17-21- 2 клас якості (водойма чиста)

- 11-16- 3 клас якості (помірно-забруднена водойма)

- Менше 11- 4 клас якості (водойма брудна)

Організми-індикатори віднесені до одного з трьох розділів, представлених в таблиці (Додаток №1)

3.3.Взяття проб гідробіонтів

У середині липня 2015 2 року було організовано експедицію до річкової системи р. Берладинки з метою визначення складу гідробіонтів для оцінки якості води.Проби взяли у п’яти місцях:

1. Водозабірник Ободівського цукрового заводу.
2. Ставок № 16
3. Ставок №15
4. Лівий берег р. Берладинки за мостом.
5. Ставок «Лебедине озеро» в Ободівському парку.

Для цього був використаний «Набір для визначення якості води прісного водойми методом біоіндикації».Було вибрано 5 ділянок площею орієнтовно 3x3 метрів.Проби гідробіонтів відбиралися за допомогою сачка, пластикового стакана з отворами.При відборі проб сачком я робила рухи, схожі на рухи коси при косінні трави, причому вела сачок проти течії, проводила ним ближче до дна, по чагарниках водної рослинності, у каменів.Після кожного помаху сачок виймала, і спіймані організми витрушувала в тазик.

Обладнання

«Набір для визначення якості води прісного водойми методом біоіндикації».У комплект входять:

- Сачок складной (25-30 см) для вилову водних тварин - 1 шт.,

- Стакан пластиковий з отворами (16 отворів по 2 мм) - 1 шт.,

- Стакан пластиковий з отворами (4 отвори по 8 мм) - 1 шт.,

- Пінцети - 6 шт.,

- Піпетки - 6 шт.,

- Лупи - 6 шт.,

- Чашки Петрі пластикові - 10 шт.,

- Картки-визначники водних безхребетних - 6 комплектів по 20 шт.,

- Картки «Розрахунок індексу Майера» - 6 шт.,

Пластиковий таз, відро

«Атлас-визначник безхребетних»

Лупа зі склянкою

Проба №1

Місце дослідження: Водозабірник цукрового заводу(Додаток№2)

Місце дослідження на фото

Знайдені пробіонти: Площа басейну річки Берладинки 755 кв. км. Басейн розкинувся на Подільській височині. Долина річки переважно У-подібна, подекуди трапецієвидна, ширина до 3,5 км, глибина до 60 м. Заплава двостороння, завширшки від 100 до 700 м. Річище завширшки від 1 м (біля витоку) до 8-10 м (біля гирла). Глибина до 1,5 м. Похил річки 1-3 м/км

- П'явки-мешканецьзабрудненого водоймища

- Прудові- мешканець забрудненого водоймища

- Молюски (котушки)-організмисередньої чутливості

- Личинки ручейников-мешканцічистих вод

- Молюски (жівородкі)-організмисередньої чутливості

Розрахунок рівня забруднення за індексом Майера:

3 · 1 + 2 · 2 + 1 · 2 = 9 - водойма належить до 4 класу води - водойма брудний(Додаток №3)

Проба №2

Місце дослідження: ставок № 16 р. Берладинки

Місце дослідження на фото (Додаток №4)

Знайдені пробіонти(Додаток№5)

- Молюски (котушки)-організмисередньої чутливості

- Личинки веснянок-мешканцічистих вод

- Личинки ручейников-мешканцічистих вод

- Прудовік-мешканецьзабрудненого водоймища

- Молюски (жівородкі)-організмисередньої чутливості

- Личинки комарів - долгоножек-організмисередньої чутливості

- Бокоплав-мешканецьчистих вод

Розрахунок рівня забруднення за індексом Майера:

3 · 3 + 2 · 3 + 1 · 1 = 16 - водойма належить до 3 класу води - водойма помірно - забруднене

Проба №3

Місце дослідження:ставок № 15 р.. Берладинки(Додаток№6)

Місце дослідження на фото (Додаток №7)

Використане обладнання:

- Сачок складной (25-30 см) для вилову водних тварин - 1 шт.,

- Стакан пластиковий з отворами (16 отворів по 2 мм) - 1 шт.,

- Стакан пластиковий з отворами (4 отвори по 8 мм) - 1 шт.,

- Пінцети - 1 шт.,

- Лупи - 1 шт.,

- Чашки Петрі пластикові - 10 шт.,

- Картки-визначники водних безхребетних - 1 комплектів - 20 шт.,

- Картки «Розрахунок індексу Майера» - 1 шт.,

Пластиковий таз, відро

«Атлас-визначник безхребетних»

Лупа зі склянкою

Знайдені пробіонти:

- Молюски (котушки)-організмисередньої чутливості

- Личинки веснянок-мешканцічистих вод

- Личинки ручейников-мешканцічистих вод

- Молюски (жівородкі)-організмисередньої чутливості

- Личинки комарів - долгоножек-організмисередньої чутливості

- Личинки поденок-мешканецьчистих вод

Розрахунок рівня забруднення за індексом Майера:

3 · 3 + 2 · 3 + 1 · 0 = 15 - водойма належить до 3 класу води - водойма помірно - забруднене

Проба №4

Місце дослідження: Лівий берег р Берладинки за мостом

Місце дослідження на фото (Додаток № 8)

Знайдені пробіонти:(Додаток№9)

- Молюски (котушки) -організми середньої чутливості

- Личинки веснянок -мешканці чистих вод

- Личинки ручейников -мешканці чистих вод

- Молюски (живороки) -організми середньої чутливості

- Личинки комарів - долгоножек -організми середньої чутливості

- Личинки поденок -мешканець чистих вод

- Бокоплав -мешканець чистих вод

-Личинки Віслокрилок -мешканець чистих вод

Розрахунок рівня забруднення за індексом Майера:

3 · 5 + 2 · 3 + 1 · 0 = 21 - водойма належить до 1 класу води - водойма дуже чистий

Проба №5

Місце дослідження: Ставок «Лебедине озеро» Ободівського парку .

Місце дослідження на фото (Додаток №10)

Знайдені пробіонти:(Додаток№11)

- Молюски (котушки) -організми середньої чутливості

- П'явки -мешканець забрудненого водоймища

- Прудовік- мешканець забрудненого водоймища

- Личинки ручейников -мешканці чистих вод

- Молюски (жівородкі) -організми середньої чутливості

- Личинки комарів - долгоножек -організми середньої чутливості

- Личинки віслокрилок -мешканець чистих вод

Розрахунок рівня забруднення за індексом Майера:

3 · 2 + 2 · 3 + 1 · 2 = 13 - водойма належить до 3 класу води - водойма помірно-забруднене

Визначення видового складу організмів (Додаток №12)

Після того, як організми були спіймані, проведено їх визначення в польових умовах.Для цього уважно розглянула всі виловлені обєкт.Помічених тварин пінцетом виймала з тазика і саджала в невеликі ємності з водою (чашки Петрі), причому різних тварин саджавла у різні банки.Так їх легше порахувати і важче втратити що-небудь з улову.Особливо важливо відсадити окремо великих тварин (молюсків) і хижаків - вони можуть розчавити або з'їсти своїх сусідів.Після визначення спійманих тварин випустила назад у водойму.

3.4 Оцінка якості води річкової системи Берладинки.

15,2 клас якості води помірно-забруднене водоймище(Додаток13) –

Середина липня 2015р.

3.5 Рослини - біоіндикатори

Індикаторами чистої води у водоймах є рослини: латаття біле, латаття жовта, вільха чорна, верба, водокрас, тілоріз.

По висоті деяких рослин можна говорити про концентрацію солей у воді.Так, наприклад, очерет може досягати висоти 4 м, але якщо вміст солей у воді високий - це рослина не виросте більш ніж на 0,5 м. Очерет в нашій річці досягає висоти більше 2-х метрів.

З рослин біоіндикаторів ми виявили: вербу (Додаток №12), латаття.Поверхня припливу місцями до 50% покрита заростями рогозу, очерету.Ці рослини прекрасні очисники водойм - стічні води, проходячи через їх зарості, звільняються від отруйних речовин.

IV.Висновоки.

1.Кожен вид живих організмів пристосований до своїх умов проживання. Порівнюючи склад живих організмів у біогеоценозах у різні періоди часу можна стежити за змінами умов проживання в ньому.

2.За допомогою методів біоіндикації, у тому числі методики знаходження індексу Майера мною була визначена ступінь забрудненості річкової системи р.Берладинкию -водойма середнього рівня забруднення.

2 Найбільш забруднений ставок № 16.Проби знайдених тварин гідробіонтів це підтверджують.

Біологічне забруднення особливо відчутне під час літньої спеки. Рівень води не регулюється місцевим рибгоспом для якого збереження біогеоценотичної рівноваги ставка не є потребою.

3.При відсутності промислового забруднення стан водойм покращується,

4. Через екологічну неграмотність населення можна за декілька днів зруйнувати водойму,

Неначе люди метою задалися

Вбити його - і свого домоглися.

V. Список використаної літератури

• Т.А.Попова «Екологія в школі.Моніторинг природного середовища », М .: творчий центр« Сфера », 2005 р
• Шкільний екологічний моніторинг.Под ред.Ашихміна Т.Я., вид-во «Агар», 1999 р
• Практикум з екології.С.В.Алексєєв, Н.В.Груздева, А.Г.Муравйов, Е.В.Гущина.Навчальний посібник.АТ МДС, 1966 р

• Алексєєв С.В.Екологічний практикум школяра / С.В.Алексєєв, Н.В.Груздева, Е.В.Гущина.- Самара .: ВД «Федоров», 2005. - 304 с.
• Ашихміна Т.Я.Шкільний екологічний моніторинг: навчально-методичний посібник /Т.Я.Ашихміна - М .: Агар, Рандеву-АМ, 2000. - 400с.
• Власов Б.П.Використання вищих водних рослин для оцінки і контролю за станом водного середовища: метод.рекомендації / Б.П.Власов, - Мн .: БДУ, 2002. -84 с.
• Козлов М.А.Шкільний атлас-визначник безхребетних тварин / - М.А.Козлов.- М .: Просвіта , 1991. - 207 с.
• Екологічний моніторинг: Навчально-методичний посібник.Изд.Третій, испр.і доп./ Под ред.Т.Я.Ашихміна.М .: Академічний Проект, 2006. -416 с.
• Ресурси інтернету