Оценка качества воды малых рек и озер по биотическому индексу

Оценка качества воды малых рек и озер по биотическому индексу

Пошукова оптимізація

О чистоте воды природного водоема можно судить по видовому разнообразию и обилию животного  населения. Чистые водоемы заселяют личинки веснянок, поденок, вислокрылок и ручейников. Они не выносят загрязнения и быстро исчезают из водоема, как только в него попадают сточные воды. Умеренно загрязненные водоемы заселяют водяные ослики, бокоплавы, личинки мошек (мокрецов), двустворчатые моллюски-шаровки, битинии, лужанки, личинки стрекоз и пиявки (большая ложноконская, малая ложноконская, клепсина). Чрезмерно загрязненные водоемы заселяют мало- щетинковые кольчецы (трубочники), личинки комара- звонца (мотыли) и ильной мухи (крыска). Показателем качества воды может служить биотический индекс, который определяется по количеству ключевых и сопутствующих видов беспозвоночных животных, обитающих в исследуемом водоеме. Самый высокий биотический индекс определяется числом 10, он отражает качество воды экологически чистых водоемов, вода которых содержит оптимальное количество биогенных элементов и кислорода, в ней отсутствуют вредные газы и химические соединения, способные ограничить обитание беспозвоночных животных. Для определения биотического индекса необходимо взять пробу воды из водоема с помощью водного сачка. Проба включает небольшое количество воды с илом и беспозвоночных животных, обнаруженных в сачке. Взятая проба может быть разобрана сразу на берегу водоема, если позволяет погода, или перенесена в лабораторию (классную комнату) и рассмотрена там. Перед разбором проба промывается на сите, все обнаруженные беспозвоночные переносятся в чистую воду, налитую в чашки Петри или эмалированные ванночки. Содержимое чашек Петри тщательно разбирается и определяется по видам и группам видов беспозвоночных животных. Для удобства определения можно использовать таблицы с рисунками наиболее распространенных в водоемах видов беспозвоночных (рис. 8.7а—г). В исследуемой пробе определяют ключевые виды (табл. 8.1) и группы сопутствующих видов. Под группой сопутствующих видов в одних случаях понимают род или семейство, или класс беспозвоночных, в других — каждый вид. Например, под группой подразумевают весь класс малощетинковых кольчецов (кроме рода трубочников), семейство ручейников, семейство хирономид, каждый вид плоских червей, пиявок, моллюсков, ракообразных, стрекоз, мух, жуков, водных клещей. Определив количество групп и число ключевых видов, находим в табл. 8.1 вертикальный столбец и горизонтальную графу и на пересечении их определяем биотический индекс. Например, обнаружили не- Методoм мониторинга водных объектов | сколько видов веснянок и 15 групп донных обитателей, в этом случае находим первую строку по горизонтали и 6 колонку по вертикали, на пересечении видим цифру 9. Эта цифра и будет показателем биотического индекса данного водоема. Существенным дополнением к биотическому индексу может стать определение численности особей ключевых видов. Чем больше число особей ключевого вида, тем экологически чище водоем. Единичные особи ключевых видов свидетельствуют об ухудшении условий жизни. Используя предложенную методику, учитель вместе с учащимися может обследовать малые реки в своем районе, полученные данные нанести на карту и с ее помощью определить реальных загрязнителей. Подобные полевые исследования позволят учащимся по-новому увидеть экологические проблемы родного края и принять реальные меры по оздоровлению малых рек.

Исследование  фауны беспозвоночных животных реки и пойменных  водоёмов Лихоборки

 Комарова С.В.                                                                                                                                                                                                                                                                                    I. Введение

1.1. Цели и сроки  выполнения работы

Исследование проводилось  с мая по сентябрь 2003 года.

Цель исследования: выявление видового состава водных беспозвоночных, обитающих в русле  и постоянных водоёмах, расположенных  в пойме реки Лихоборки; с последующим использованием полученных данных для определения степени сапробности исследуемых водоёмов.

1.2. Методы сбора и  обработки проб

Сборы проводились  энтомологическим сачком, с использованием метода кошения и единичного лова, также на каждом участке проводился ручной сбор моллюсков и других малоподвижных  животных с погружённых в воду растений и других объектов.

Обработка проб, включающая определение видовой принадлежности животных и подсчёт пойманных  экземпляров, проводилась в лабораторных условиях. Полученные данные заносились в базу данных и подвергались табличной  статистической обработке на компьютере.

II. Описание полученных  результатов

В результате исследования русла реки Лихоборки было зарегистрировано 44 вида, представителей 12 отрядов, и 27 семейств.                  Диаграмма 1.

Наиболее типичными  группами, представители которых  встречены на всех участках русла являются Моллюски из семейства Прудовики /Limnaeidae/: Прудовик ушковый (Limnea ovata), Прудовик яйцевидный (Limnea aurtikularia), а также из семейства Физиды /Phydae/: Физа щупальцевидная (Phisa acuta). Эти виды не требовательны к концентрации кислорода в воде и более устойчивы к химическому загрязнению среды обитания.

2.1. Результаты, полученные  при исследовании  отдельных участков

2.1.1. Участок №7

Русло на этом участке  искусственного происхождения, является каналом, построенным для обводнения через Лихоборку реки Яуза. Вода поступает из Химкинского водохранилища через Головинские пруды. Берега и дно русла укреплены булыжником и отсыпаны песком. Скорость течения и глубина на этом участке сильно изменяются и зависят от количества сбрасываемой через плотину воды. Участок проходит через жилые массивы, местами вплотную подходящие к берегам канала и поэтому пойменная часть отсутствует. Здесь нет крупных промышленных предприятий и поэтому нет крупных сточных коллекторов, способных внести заметные изменения в химический состав воды, кроме коллекторов уличной сточной канализации. По визуальной оценке, вода достаточно чистая, не имеет взвеси, прозрачна, не имеет посторонних запахов.

По берегам обильно  развита околоводная растительность, которая является кормом и надёжным укрытием для многих водных личинок  насекомых и моллюсков. На данном участке обнаружено сравнительно большое  количество видов водных беспозвоночных животных - 20. Из них чаще всего отмечались личинки стрекоз: Стрекоза решетчатая /Orthetrum cancellatum L./, Стрекоза желтоватая /Sympetrum flaveolum L./, моллюски: Катушка роговая /Planorbis corneus L./.

2.1.2. Участок №6.

По характеру русла 6-ой участок несколько отличается от предыдущего. Река на этом участке  в основном сохранила естественное русло, но в некоторых местах оно  искусственно углублялось и спрямлялось. Береговая линия также сохранила  следы благоустройства – выравнивание грунтовой отсыпкой и укрепление решетчатыми бетонными конструкциями. Кроме того, в начале участка канал  сливается с рекой Лихоборкой (в верхнем течении Бусинкой), выходящей здесь на поверхность из коллектора. Данный коллектор используется ТЭЦ-21 для сброса побочных вод охлаждения. Скорость воды, вытекающей из него, достаточно высока и составляет 0,6 м/c, что приводит к возникновению турбулентных потоков в русле реки, частично размывает берега, обуславливая в воде наличие обильной взвеси. Кроме того, вода, сбрасываемая через коллектор привносит и тепловое загрязнение, температура её в месте слияния не опускается ниже 14-16 С даже в период сильных морозов. На протяжении данного участка в русло впадает несколько сточных коллекторов промышленных предприятий, что возможно вносит изменения в химический состав воды.

В отличие от седьмого участка, здесь частично сохранились  элементы природной береговой пойменной  части. На склонах берегов обильно  развита травянистая растительность, а из древесной - присутствуют ивы  и тополя. Водная и околоводная  растительность развита слабо и  представлена небольшими островками вдоль  берега, в местах, где течение  заметно замедлено. Всё это обуславливает снижение общего количества выловленных здесь водных беспозвоночных. Но видовой состав их схож с предыдущим участком.

На данном участке  было встречено всего 23 вида, из них  доминировали: Моллюски - Катушка роговая /Planorbis corneus/, Прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, встречаются личинки стрекоз: Стрекоза решетчатая /Orthetrum cancellatum L./, Красноглазка /Erythromma najas Hans./, из видов занесённых в Красную Книгу города Москвы были отмечены: Красотка – девушка /Calopteryx virgo L./ (3-я категория) и Красотка блестящая /Calopteryx splendens Harr./ (2-я категория). Особо необходимо отметить нахождение на этом участке Узкопалого речного рака /Astacus leptodactylus/ - индикаторного вида, факт наличия которого показывает достаточно хорошее состояние воды.

2.1.3. Участок № 5

На этом участке  встречено сравнительно небольшое  количество видов - 18

Видимо, это объясняется  тем, что данный участок русла  меньше других по размерам и его  пойма сильно изменена. Также, можно предположить, что снегоплавильная база, расположенная в начале этого участка оказывает загрязняющее воздействие на воды реки в зимний период, кроме того, непосредственно в пойме, на левом берегу реки находится крупная свалка бытовых и промышленных отходов, дождевая и талая вода с которой попадает в реку, привнося дополнительное загрязнение органическими и вредными минеральными веществами.

Водная и околоводная  растительность на этом участке распределена неравномерно. Из погружённых в воду растений отмечен рдест Берхтольда /Potamogeton berchtoldii/, растущий локальными пятнами в русле реки, прибрежная растительность представлена Ежеголовником прямым /Sparganium erectum/, Рогозом широколистным /Typha latifolia/, Стрелолистом обыкновенным /Sagittaria sagittifolia/. Но распределена она так же неравномерно, отдельными островками по небольшим заводям и отмелям.

Наиболее обычными на этом участке являются представители  Брюхоногих моллюсков, из которых наиболее обычны: Прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, Физа щупальцевидная /Phisa acuta/. Часто встречались личинки стрекоз - Коромысло синее /Aeschna cyanea Muell./, Стрекоза желтоватая /Sympetrum flaveolum L./.

2.1.4. Участок № 4

На этом участке  было зарегистрировано наибольшее разнообразие видов. В сборах из русла реки, было отмечено 22 вида животных, представителей 5 различных отрядов. Кроме этого, в постоянных водоёмах, расположенных  в пойме на левом берегу реки, было отмечено ещё 6 видов.

Река на этом участке  меандрирует, многочисленные извилины русла образуют отмели, поросшие прибрежной растительностью и заводи с более спокойным течением, где и была обнаружена основная масса видов беспозвоночных, из которых чаще всего встречались личинки стрекоз: стрекоза желтоватая /Sympetrum flaveolum/, красотка блестящая /Calopteryx splendens/, моллюски: физа ключевая /Phisa fontalis/, прудовик обыкновенный /Limnea stagnalis/, битиния Лича /Bithynia leachi/. Дно на этом участке имеет сильные илистые отложения, богатые органическими останками, что приводит к массовому развитию трубочника, местами сплошной красной линией покрывающей прибрежную часть дна.

Необходимо отметить, что большинство видов, встреченных на этом участке замечено в старице реки. Старица – малопроточный водоём, размером 60 на 120 метров, соединяющийся с основным руслом реки узкой протокой. Имеет небольшую глубину и как следствие этому - хорошую аэрацию и прогрев солнцем, что ведёт к обильному развитию водной и околоводной растительности, которой покрыта практически большая часть поверхности. Погружённые растения представлены следующими видами: Роголистник погружённый, Элодея канадская, надводные – Рогозом широколистным, Ирисом водным, Ежеголовником прямым и Частухой подорожниковой. Обильное развитие растительности и малопроточность данного водоёма обеспечивают обитание в нём таких видов, как: личинок стрекоз – дозорщик-повелитель /Anax imperator/, бабка металлическая /Somatochlora metallika/, стрекоза решетчатая /Orthetrum cancellatum/, красноглазка /Erythromma najas/; некоторых видов моллюсков, из которых доминируют прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, катушка роговая /Planorbis corneus/, катушка килевая /Planorbis carinatus/, прудовик обыкновенный /Limnea stagnalis/, личинки и взрослые формы водных жесткокрылых.

2.1.5. Участок № 3

Долина реки данного  участка большей частью занята территориями объектов производственной зоны, заборы которой тянутся вдоль русла, оставляя узкую полосу свободной  земли, поросшую ивами, тополем и  клёном ясенелистным.

Течение замедленное, заметны следы нефтяной плёнки, сильные  углеродные отложения находятся  в иле. Вода имеет низкую прозрачность и неприятный гнилостный запах. Водная и околоводная растительность отсутствует, на иловых отложениях обильно развиваются  сапролегниевые грибы, цианобактерии и трубочник – типичный обитатель загрязнённых вод.

Всё это сильно влияет на численность и видовой состав водных обитателей. Фауна их бедна, за всё время исследования было выловлено  всего 6 видов беспозвоночных животных, из которых в сборах доминируют: моллюски, представленные такими видами, как чашечка озёрная /Ancylys fluviatilus/, прудовик овальный /Limnea ovata/ и трубочник /Tubifex tubifex/, т.к. эти виды легче других переносят неблагоприятные условия среды.

2.1.6. Участок № 2

Водная и околоводная  растительность на этом участке обильна. Поэтому участок № 2 достаточно разнообразен в видовом отношении. Здесь были встречены 19 видов, из которых чаще всего в пробах попадались моллюски: прудовик яйцевидный /Limnea ovata/ и физа острая /Phisa acuta/.

В пойме этого  участка находится постоянный водоём (пруд) изолированный от русла реки, некогда имевший большие размеры, но в настоящее время засыпан  грунтовыми отвалами и строительным мусором. Но оставшаяся часть, имеющая  размер всего 10 Х 20 метров ещё сохраняет  своё природное значение. Фауна беспозвоночных здесь сравнительно обильна, как  по количеству видов, так и по биомассе. Среди хары и других зелёных водорослей, покрывающих дно этого неглубокого водоёма хорошо чувствуют себя различные виды жесткокрылых, личинок стрекоз, моллюски. Доминирующими видами этого водоёма являются: двустворчатый моллюск (шаровка /Sphaerum sp./, жесткокрылые (плавунчики), личинки стрекоз (стрелка голубая /Ellagma cuathigerum/), водяной ослик /Asellus aquaticus/.

2.1.7. Участок №1

На этом участке  было встречено 14 видов водных беспозвоночных животных.

Небольшое количество видов объясняется тем, что большую  часть русла данного участка  занимает стремнина, скорость течения  здесь достигает 0,1-0,4 м/с, дно укреплено  крупным булыжником и гравием, водная растительность местами отсутствует, местами представлена обрастаниями зелёных водорослей. Обычными видами на этом участке являются моллюски - Прудовик ушковый /Limnea aurcularia/, Прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, Физа щупальцевидная /Phisa acuta/. Также в этой части русла были встречены некоторые виды пиявок, живущих на течении под камнями. Их относительная численность достаточно высока.