Содержание

стр.

Аннотация…………………………………………………………………………3

Введение……………………………………………………………………………4

Глава I . Река Цна как место проведения исследований

1.1 Дата и место проведения исследований……………………………………..6

1.2 Методы работы………………………………………………………………..7

Глава II Изучение экологического состояния разных биотопов канала реки Цны, используя методику Вудевисса.

2.1 Результаты исследования гидробионтов канала реки Цны………………………9

2.2 Гидробионты реки Цны…………………………………………………….11

2.3. Обсуждение результатов……………………………………………………12

Выводы……………………………………………………………………………13

Заключение……………………………………………………………………….14

Литература……………………………………………………………………….16

Приложения………………………………………………………………………17

АННОТАЦИЯ

Канал реки Цны– главная водная артерия города Тамбова, испытывает огромное антропогенное воздействие. Промышленные предприятия, городские очистительные сооружения, жилые дома, расположенные на берегу без соблюдения санитарных норм, отдыхающие, автотранспорт, домашние животные наносят непоправимый вред экологической системе реки. А ведь река является «кровеносной системой» ландшафта. Поэтому рациональное использование и охрана реки от загрязнения имеет важнейшее экономическое и экологическое значение. Обмеление, засорение и загрязнение реки вызывает цепную реакцию отрицательных экологических последствий. Изменение обводнённости территории снижает уровень продуктивности экосистемы реки, её способности к самоочищению, обедняет флору и фауну. Наиболее чувствительными к загрязнению водной среды являются живые организмы. Проведенный анализ источников литературы показал, что для оценки экологического состояния рек можно провести исследование численности гидробионтов — биоиндикаторов окружающей среды. Их численность характеризует функционирование данной системы. Мы использовали методику Вудевисса для оценки состояния чистоты водоема .

Цель работы: на основе изучения состава беспозвоночных гидробионтов, территориальных границ их распространения, определить уровень загрязнения воды на различных участках, а также реки в целом. Исследования проводились в июне 2009 года. Результаты 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 возле моста, в районе Двориков. Но, тем не менее, изучая видовой состав гидробионтов реки Цны (используя методику Вудевисса), мы пришли к выводу, что река является удовлетворительно чистой (биологический индекс 6, при 10 бальной системе оценки), это соответствует санитарным и экологическим нормам.
ВВЕДЕНИЕ

Реки Тамбовской области расположены в бассейнах двух рек: Волги и Дона. Всего по территории области протекает 1400 рек и речек, из которых 1200 имеют длину менее 10 км . Общая длина всех рек Тамбовской области составляет 6800 км . Водосборная площадь бассейна р. Дон составляет 20,1 тыс. км2, р. Волги 14,2 тыс. км2. Основной (70.3%) сток рек приходится на весну. Согласно существующей классификации на территории области больших рек нет, только малые и средние. Самыми крупными являются реки Цна и Ворона.От чистоты рек, их полноводья зависит не только обеспечение потребностей населения и народного хозяйства в воде, но и ландшафт региона.

Однако судьба этих рек внушает всё большую тревогу. Многие речки исчезли, другие нуждаются в помощи. К ним относится и река Цна.

Вода — самое важное вещество на Земле, но она легко загрязняется. Многие вещества хорошо растворяются в воде, и среди них могут оказаться нежелательные и опасные для живых организмов соединения. Современное общество отрицательно влияет на жизнь водоемов: сброс в реку больших объемов бытовых и промышленных сточных вод, поступление смываемых с полей удобрений вызывают «цветение», дефицит кислорода, резкое ухудшение качества воды, способности реки к самоочищению, губительно влияют на их флору и фауну. В итоге загрязнение ведет к обмелению реки и её уничтожению, а без воды, как известно, жизнь затухает. Вот почему так важно и актуально решение проблемы чистой воды. Нельзя забывать о том, что мы зависим от окружающей среды и должны заботиться о чистоте и сохранности её богатств.

Индикаторами общего экологического состояния окружающей среды могут быть определенные группы живых организмов. Как отметил академик Д.А. Криволуцкий, «данные биоиндикаторных наблюдений позволяют получить более объективные сведения о состоянии окружающей среды, чем физические и химические исследования, так как животные и растения постоянно контактируют с загрязнителями, а физико-химические исследования проводятся периодически и далеко не по всем параметрам, которые могут иметь значение в жизни живых организмов»[1].

И наши задачи предполагают изучение экологического состояния воды в реке Цне с помощью биоиндикаторов. Эффективными биоиндикаторами, определяющими уровни загрязнения воды, являются и гидробионты. При изучении выбранных объектов мы определили необходимость придерживаться методики Вудевисса.

Цель: на основе изучения состава беспозвоночного зообентоса и территориальных границ их распространения, определить уровень загрязнения воды в реке Цне.

Задачи:

1. Ознакомиться с литературой, относящейся к данному вопросу.
2. Освоить методы сбора и обработки материала.
3. Провести полевые и лабораторные исследования водоема.
4. Представить материал в виде научной работы.
5. На основе полученных результатов сделать вывод об экологическом состоянии канала реки Цны в г. Тамбове.

ГЛАВА 1. РЕКА ЦНА КАК МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1.Дата и место проведения исследований.

Приток третьего порядка, бассейн р. Волга. Общая длина реки 446 км , из них более 300 км протекает по Тамбовской области. Река берет начало на юго-западе области, течет на север и уходит на территорию Рязанской области. Ее основное русло в XVIII веке находилось в километре от города. Во времена основания Тамбова (1636) Цна была полноводной. И от развилки она текла по двум ложам. То русло, которое проходило у самого города, называлось Ериком (ныне «Канал»), а другое, у леса, - Коренная. Тамбовская крепость располагалась на слиянии Студенца с Ериком. На юге в Ерик впадала Перикса (Жигалка), на севере — Студенец, ниже его — речка Чумарса.

В начале XIX века в городе занялись очисткой реки. В результате этих работ к 1824 г. на Ерике был создан бассейн чистой воды шириной около 50 метров и глубиной 6,5 метра. С этого момента Ерик стал называться Каналом.

Сток реки Цны у города регулируется двумя плотинами.

Для обводнения канала была построена плотина и летом 1914 г. с небольшой электростанцией при уровне воды 113.5 м по проекту инженера Б.В. Бахметьева. Мощность ее составляла 600 кВт. С 1952 года ГЭС не работает. Это сооружение существует и сейчас на берегу реки Цны, в районе частных садов. Для регулирования русла реки Цны в будущем предусматривается восстановление здания бывшей ГЭС.

На основном, старом, русле реки Цны в 1983 г. была сооружена плотина с уровнем воды 113,0 м. Отметка гребня плотины 116,2 м. В 1985 г. плотина была реконструирована для обеспечения нормальной работы во время паводка 1% обеспеченности.

Материалы собиралась нами на левом берегу канала р.Цны. Ширина в месте взятия пробы составляла около 10 метров, глубина — около 3,5 м, скорость течения — около 0,5 м/с , температура воды +15-20°С.

Работа проводилась с 1 по 10 июня 2009г..

1.2 Методы работы

Для определения уровня загрязненности воды нами проводились запланированные анализы проб воды из реки Цны. Мы использовали гидробиологические методы для сбора зообентоса.[2] Для отлова гидробионтов мы пользовались специальным водным сачком с диаметром 25 см. Для этого сачок опускался в воду и по возможности энергично двигался 4 раза в виде восьмерки. Взятые пробы помещали в банки, этикетировали и транспортировали в школьную лабораторию, где проводились анализ воды, разбор и фиксация гидробионтов по классам по методике Вудевисса,[3] кроме этого проводились определения видов по определителям.[4]

Для определения численного обилия или доминирования подсчитывалось отношение числа особей определенного вида к общему числу особей всех видов.

ГЛАВА II ИЗУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАЗНЫХ БИОТОПОВ КАНАЛА РЕКИ ЦНЫ, ИСПОЛЬЗУЯ МЕТОДИКУ ВУДЕВИССА.

2.1 Результаты исследований состава гидробионтов реки Цны.

Река Цна, за обитателями которой мы проводим наблюдения, является типичной рекой равнинного типа с широкими долинами, террасами и поймами. Русло реки заросло кувшинками, тростником, камышом и другими водными растениями. Дно песчано-илистое, берега низкие, местами заросшие древостоем с преобладанием ивы. Вода темная, прозрачность низкая.

На реке было выбрано три станции. Пробы были взяты 1.06, 3.06 и 5.06.2009г.. (Приложение № 2)

В ходе работы было взято 15 проб в трех станциях реки Цны, в которых обнаружены представители12 видов гидробионтов всех классов, определенных Вудевиссом.

Биотоп №1. Место впадения реки Жигалки в канал реки Цны ( район о-ва Эльдорадо). С незапамятных времён большой остров, со всех сторон омываемый речными протоками и руслом реки Цны, носит название Эльдорадо (в переводе с испанского - красивый). В прошлые годы, в воскресные летние дни многие предпочитали отдыхать за городом. Горожан привлекал остров Эльдорадо, куда можно было приплыть по реке на больших, многоместных лодках. Привычке отдыхать на острове Эльдорадо жители г. Тамбова остались верны и сейчас. Глубина забора пробы 0,3 м. Дно илистое. Берега пологие, поросшие богатой прибрежной растительностью. Обнаружены представители 12 видов гидробионтов всех классов, определенных Вудевиссом.

Микроорганизмы первого класса (3 балла)

Личинки поденки, отряд Поденки (Ephemeroptera) (Приложение №2)

Личинки веснянки, отряд Веснянки (Plecoptera) (Приложение №3)

Ручейник, отряд Ручейники (Tychoptera) (Приложение №4)

Двустворчатый моллюск шаровка (Sphaerium) (Приложение №5)

Микроорганизмы второго класса (2 балла)

Личинки стрекоз (Gomphidae) (Приложение №6)

Двустворчатый моллюск перловица обыкновенная (Unio pictorum)

( Приложение №5)

Брюхоногий моллюск затворка-лужанка (Viviparus contectus)

( Приложение №7)

Пиявка малая ложноконская (Herpobdella ostoculata)

(Приложение №8)

Водяной ослик (Asellus aquatcus) (Приложение №9)

Жуки нырялки сем. Плавунцов (Dytiscidae) (Приложение №10)

Микроорганизмы третьего класса (1 балл)

Личинки комара звонца (мотыля) (Chironomidae)

В итоге после проведения условного подсчета получилось: первая проба — 25 баллов, вторая проба — 20 балов, третья проба — 22 балла. При подсчёте баллов было подмечено преобладание организмов первого и второго класса, то есть олигосапробных и эврибионтных микроорганизмов. Среднее арифметическое равно 22,3 балла. Эта оценка указывает на то, что река в этом месте умеренно чистая.

Биотоп 2. Район Дворики. Ширина реки около 8 метров. Глубина забора проб — 0,4 метра. Берега с богатой прибрежной растительностью. Дно илистое. Обнаружены представители 9 видов гидробионтов.

Микроорганизмы первого класса (3 балла)

Личинки поденки, отряд Поденки (Ephemeroptera)

Личинки веснянки, отряд Веснянки (Plecoptera)

Двустворчатый моллюск беззубка обыкновенная (Anodonia cygnea)

Микроорганизмы второго класса (2 балла)

Личинки стрекоз (Gomphidae)

Брюхоногий моллюск затворка-лужанка (Viviparus contectus)

Водяной скорпион (Nepa cineria)

Микроорганизмы третьего класса(1 балл)

Личинки комара-звонца (Chironomidae)

Клещи (Acariformes)( Приложение №12)

По методике Вудевисса был произведен условный подсчет. Первая проба набрала 14 баллов, вторая- 12 баллов, третья- 13 баллов.

При исследовании микроорганизмов и подсчете баллов было подмечено преобладание организмов второго класса, то есть эврибионтных микроорганизмов, как и в Биотопе №2.

В среднем Биотоп №2 «получил» 13 баллов. Это свидетельствует о умеренной загрязненности реки в этом месте.

Биотоп 3. Район пляжа на Тамбовском море. В 1975 году городские власти провели широкомасштабную работу по очистке канала Цны у Тамбова. В то время при расчистке южной акватории канала были размыты все острова, находившиеся между островом Эльдорадо и городским берегом реки. В результате на радость тысячам горожан появился огромный водоём, получивший неофициальное название Тамбовское море.

Глубина забора пробы 0,4 м. Залив с песчаным дном, чистый от зарослей. Берега пологие, покрытые подорожником, мелкой осокой, мятником. Обнаружены представители 8 видов гидробионтов, относящихся к первому, второму и третьему классам по методике Вудевисса.

Микроорганизмы первого класса (3 балла)

Личинки поденки, отряд Поденки (Ephemeroptera)

Личинки веснянки, отряд Веснянки (Plecoptera)

Микроорганизмы второго класса (2 балла)

Личинки стрекоз (Gomphidae)

Брюхоногий моллюск затворка-лужанка (Viviparus contectus)

Пиявка малая ложноконская (Herpobdella ostoculata)

Водяной ослик (Asellus aquatcus)

Микроорганизмы третьего класса (1 балл)

Личинки комара звонца (Chironomidae)

Клопы- водомерки (Gerris) (Приложение №11)

К тому же здесь были найдены домики палочника. Это может указывать либо на процесс загрязнения и эутрофикации, то есть палочник вымер из-за непригодности воды для развития личинок; либо о том, что личинки созрели и в стадии имаго покинули водоем.

Также по методике Вудевисса был произведен условный подсчет. Первая проба «набрала» 13 баллов. Вторая проба «набрала» 12 баллов. Третья проба «набрала» 12 баллов.

При описании микроорганизмов и подсчете баллов было подмечено преобладание организмов второго класса, то есть эврибионтных микроорганизмов. Но есть организмы первого и третьего класса. В среднем биотоп 2 «получил» 12,3 балла. Эта условная оценка свидетельствует об умеренной загрязненности реки в этом месте.

2.2 Гидробионты канала реки Цны.

Как видно из нижеприведенного списка видов беспозвоночных животных, встреченных нами в водах реки Цны, они представлены тремя типами: членистоногие, моллюски и круглые черви. Наиболее богатым в видовом отношении является класс наружночелюстных насекомых

2.3. Обсуждение результатов

Пробы показали, что наибольшее число представителей семейств гидробионтов было отловлено в биотопе 1. Скорее всего, это связано с тем, что здесь река имеет более медленное течение, происходит быстрое заиливание и накопление органических остатков, что является главным компонентом питания беспозвоночных. Их разнообразие связано с тем, что гидробионты являются важным звеном в цепях питания. Наименьшее количество семейств было обнаружено в биотопе 2, так как сюда сбрасываются отходы ливневой системы г. Тамбова без предварительной очистки. Недалеко находятся дачные участки дачники проводят забор воды для поливов, спонтанно организуют свалки, применяют ядохимикаты.

Можно предположить, что при увеличении концентрации органических примесей, уменьшается групповое разнообразие гидробионтов. Скорее всего, это связано с тем, что в водоеме протекают процессы гниения, уменьшается количество растворенного в воде кислорода, таким образом, ухудшаются условия обитания водных организмов. На качество воды сказались и очистные работы на канале реки Цны.

ВЫВОДЫ

1) Исследование реки Цны показало, что в ней довольно богатая и разнообразная фауна гидробионтов. Среди гидробионтов много индикаторных видов, которые позволяют дать оценку водоемов на загрязненность.

2) Определение загрязненности по методу Вудевисса является практически легким. Пользуясь этим методом за короткий срок минимальными затратами можно получить оценку качества воды в водоеме.

3) С увеличением количества органических примесей в водоемах уменьшается разнообразие видов гидробионтов.

4) Наибольшее число видов гидробионтов обитает в местах с более медленным течением, так как для них это наиболее благоприятная среда.

5)Река Цна сохраняет способность к самоочистке, так как есть течение.

Река является удовлетворительно чистой (биотический индекс 6, по 10 бальной системе оценки), это соответствует санитарным и экологическим нормам.

6)Положительное влияние на качество воды оказали очистные работы на канале реки Цны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гидробионты — это организмы, обитающие в толще воды, которые являются хорошими индикаторами общего экологического состояния водной среды. В результате изучения видового состава гидробионтов в реке Цне по методике Вудевисса, мы пришли к выводу, что река является удовлетворительно чистой (биотический индекс 6, по 10 бальной системе оценки), это соответствует санитарным и экологическим нормам.По данным Тамбовского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, река относится к классу умеренно-загрязненных вод.

Но, тем не менее, это весьма безрадостно и наводит на определенные мысли. Охрана и рациональное использование водных ресурсов — одна из актуальных проблем современности. Однако в охране рек существует много нерешенных проблем : истощение, загрязнение, сброс сточных вод промышленных предприятий, с/х и хозяйственно- бытовых комплексов, в ряде хозяйств плохо утилизируется навоз, отстойники переполняются, происходит прорыв охранных валов. Нарушаются агротехнические приемы обработки и освоения пойменных земель : распахивание прирусловой поймы до уреза воды, вырубка деревьев в прибрежной зоне, строительство на малых реках земляных перемычек, что приводит к заилению родников, обмелению рек. В ряде хозяйств удобрения и ядохимикаты смываются в водоемы. В той или иной степени это актуально для реки Цны — уникальной водной артерии Тамбовской области. Если мы хотим сохранить ее, необходимо срочно принимать меры.

Однако Генеральным планом реконструкции г. Тамбова предполагается формирование на правобережной территории Цны общегородской рекреационной зоны, включающей элементы рекреационного строительства, размещение спортивных, торгово-развлекательных и досуговых комплексов (аквапарка, спортивной арены или крытого дворца спорта на 10 тыс. зрителей), пляжей, лодочных и яхт-клубов,

Организация пляжей предусмотрена проектом в рекреационной зоне по правому берегу реки Цна и на левом берегу реки Цны в районе Тамбовского водохранилища. Все это еще больше усилит нагрузку на канал реки Цны и повлечет ухудшение ее экологического состояния.

ЛИТЕРАТУРА

1) Козлов М.А., Блигер Н.М. Школьный атлас-определитель беспозвоночных. М.: Просвещение, 1991г.

2) Косенкова Н.Н., Шеманаев В.А. География города Тамбова и Тамбовского района, пособие для учащихся общеобразовательных учебных заведений: г.Тамбов: ОАО «Тамбовская типография», 2000г.

3) Орлов В.Е., Шустов С.Б., Орлова К.А. Методические рекомендации по обследованию водоемов. Нижний Новгород: Экологический центр «Дронт», 1994г.

4) Попова Т.А Экология в школе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие.- М.: ТЦ Сфера, 2005.-64с.

5) Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений// Под редакцией Абакумова В.А.-Ленинград: Гидрометеоиздат.-1983.

6) Шалапенок Е.С., Запольская Т.И. Руководство к летней учебной практике по зоологии беспозвоночных. - Минск: Высшая школа.-1988г.

7) Экологические исследования и проблемы экологического образования. Сборник статей — Выпуск 1/ ответственный редактор Малафеева Е.Ф. — Арзамас, 1997г.

8) Аксюченко Т. Сколько воды в реке//Город на Цне. 24.09.2005. №108. С.12

9) Криволуцкий Д.А. Предисловие// Биоиндикация состояния окружающей среды г. Москвы и Подмосковья. М.: Наука, 1982г.С.3-4

10) Определитель пресноводных России// Под редакцией С.Я. Цаполихина.- СПб.: Издательство ЗИН РАН, 1997г.

Приложение № 1

Карта Тамбова