Биоиндикационная оценка реки Карасуль

Зная все  это и используя методики определения  вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды  был намечен план сбора данных по источникам и отбора проб воды.

Данные по источникам загрязнения, помимо рекогносцирующих характеристик объектов, были получены из архивов предприятий расположенных  в бассейне реки Карасулька.

На протяжении всей длины реки были установлены пробные площадки для подсчета количеств загрязняющих веществ поступающих в реку, с использованием методов биоиндикации и биотестирования.

Основной  целью  было проверить на практике методики биоиндикации и биотестирования  водных объектов и сравнить полученные данные с данными, полученными в результате лабораторными исследованиями. Данные о химическом загрязнении были взяты из отчетов Ишимского отдела санэпиднадзора.

Такое расположение пробных площадей неслучайно и, прежде всего, связано с самими источниками загрязнения. В результате такого расположения пробных площадей все русло реки было разделено на три участка, которые соответственно пришлись на верхнюю, среднюю и нижнюю часть реки.

Из рекогносцирующих исследований видно, что средний  участок реки несет максимальную нагрузку, связанную с большим количеством источников загрязнения. Это и завод железобетонных изделий, и автозаправочная станция, и инфраструктура района, и различные объекты пищевой промышленности (хлебозавод, виноводочный завод, столовые и кафе).

Исследования  проводились в период с 05 января 2010 года по 15 марта 2010 года. Пробы отбиралась каждые десять дней по всем пробным  площадям и трансекте строго по методике, и руководствуясь, ГОСТ 17.1.5.05.-85.

Все расчеты  проводились по методике биоиндикации и биотестированию водных объектов, представленной выше.

В результате исследований были обнаружены следующие результаты.

Загрязнение реки Карасулька происходит по всему руслу, но плотность загрязнения неравномерна.

При биотестировании воды реки Карасуль, вывод о наличии хронического токсического действия  сделан на основании установления достоверности различия между показателем выживаемости или плодовитости дафний в контроле и в тестируемой воде. Для этого  были рассчитаны среднее арифметическое показателей выживаемости и плдовитости в контрольной и тестируемой воде.

Результаты  биотестирования разбавления тестируемой  воды с целью их использования  при установлении величин ПДС  или определения степени хронического токсического действия тестируемой воды обрабатывались с помощью вышеописанных приемов. Были определены минимальная кратность разбавления тестируемой воды, при которой различия между величинами показателей выживаемости и плодовитости дафний в контроле и соответствующем разбавлении совпадали.

В результате отбора проб были получены следующие значения числа особей дафний на пробных площадях (табл. 2.2.1).

                                                                                                       Таблица 2.2.1

Число особей дафний на пробных площадях

дата отбора пробы	пр. пл 1	пр. пл 2	пр. пл 3	пр. пл 4	сумма	среднее	контроль
05.02.2010	8	12	6	8	34	8,5	16
15.02.2010	9	11	4	6	30	7,5	19
25.02.2010	11	17	8	11	47	11,75	21
04.003.2010	12	17	7	10	46	11,5	18
14.03.2010	11	15	4	8	38	9,5	20
24.03.2010	10	19	9	12	50	12,5	22
06.04.2010	15	21	12	16	64	16	27
15.04.2010	21	25	18	20	84	21	34

                     Необходимость корректировки величин ПДС в зависимости от полученных результатов возникает в том случае, если при биотестировании воды из контрольного забора пробы реки Карасуль установлено несоответствие ее качества требуемому нормативу: вода в контрольном створе реки Карасулька не должна оказывать хронического токсического действия на тест-объекты (дафний или цериодафний).

Используя эти  данные и руководствуясь методикой  мной были проведены расчеты по определению  токсичности воды реки Карасулька.

Результаты  биотестирования устанавливают  токсичность сточных вод вне связи с конкретными веществами. Так, как неизвестно, какое именно вещество оказало токсическое воздействие, корректировку ПДС производят за счет подсчета особей дафний в контрольном створе воды.

По всем пробным  площадям получились следующие значения загрязнения реки, то есть превышение ПДС (табл. 2.2.2)

                                                                                                      Таблица 2.2.2

Значения  загрязнения реки Карасуль.

Дата отбора пробы	пр. пл. 1	контроль	Превышение  ПДС
05.02.2010	8	16	2
15.02.2010	9	19	2,1
25.02.2010	11	21	1,9
04.02.2010	12	18	1,5
14.03.2010	11	20	1,8
24.03.2010	10	22	2,2
06.04.2010	15	27	1,8
15.04.2010	21	34	1,6
	пр. пл. 2	контроль
05.02.2010	12	16	1,3
15.02.2010	11	19	1,7
25.02.2010	17	21	1,2
04.03.2010	17	18	1,1
14.03.2010	15	20	1,3
24.03.2010	19	22	1,2
06.04.2010	21	27	1,3
15.04.2010	25	34	1,4
	пр. пл. 3	контроль
05.02.2010	6	16	2,7
15.02.2010	4	19	4,7
25.03.2010	8	21	2,7
04.03.2010	7	18	2,6
14.03.2010	4	20	5
24.03.2010	9	22	2,4
06.04.2010	12	27	2,3
15.04.2010	18	34	1,9
	пр. пл. 4	контроль
05.02.2010	8	16	2
15.02.2010	6	19	3,2
25.02.2010	11	21	1,9
04.03.2010	10	18	1,8
14.03.2010	8	20	2,5
24.03.2010	12	22	1,8
06.04.2010	16	27	1,7
15.04.2010	20	34	1,7

 

Из таблицы 2.2.2 видно, что загрязнение реки происходит на всем ее протяжении и составляет в среднем 2,1 ПДС.

Анализируя  данные о химическом загрязнении  реки Карасулька, которые были взяты из отчетов Ишимского отдела санэпиднадзора, выяснилось, что загрязнение ее водной среды по различным видам загрязнителей составляли от 0,7 до 8,3 ПДС. Средним же выявлено загрязнение реки до уровня 2,3 ПДС. Отсюда следует, что методика биоиндекации и биотестирования не только достоверно дает информацию о количественном загрязнении, но и более полно отображает сами последствия загрязнения реки. Конечно, говорить об универсальности такой методики было бы неверно за счет ее специфичности, но на практике, возможно, ее применение, тем более, что себестоимость такой методики гораздо ниже стоимости методик химического анализа.

Применение  данной методики приемлемо в оценки количественного загрязнения водной седы, но для оценки качественного  состава загрязнения необходимо применять другие методики, в том числе и комплексную методику биоиндикации водоемов, в которой рассмотрено влияние определенных видов загрязнителей на определенные виды-индикаторы.

То, что касается непосредственно самой реки Карасуль, то из рисунка 2.2.1 четко видно, что динамика загрязнения реки по руслу обусловлена большой концентрацией антропогенных объектов в районе средней части реки. Большее количество загрязнения попадает в реку именно здесь, и поэтому количество дафний в пробах, отобранных на третей пробной площади минимально. Улучшение ситуации, хотя и не сильное, на четвертой пробной площади связано с природным ассимиляционным потенциалом территории, но видно, что он не настолько высок, чтобы справиться со всем количеством загрязнителей (рис. 2.2.1).

Рис. 2.2.1. Влияние  количества загрязнения и его  распространение на жизнедеятельность  дафний в русле реки Карасуль.

Сезонная динамика, представленная на рисунке  2.2.2, связана, прежде всего, с климатическими условиями среды, нежели с антропогенной нагрузкой.

Рис. 2.2.2. Рост численности  популяции дафний в   

 

Глава 4. Материалы и методы исследования

Практическую  часть работы можно разбить на несколько этапов:

          Отбор проб

Для отбора донных проб на небольшой глубине можно  применять просто кр упную консервную банку с диаметром дна не менее 10-12  см. С одной её стороны крышка полностью удаляется, а острые края оббиваются молотком чтобы убрать оставшиеся полоски жести. С противоположной стороны в дне банки делается несколько отверстий для прохода воды. Такую банку нужно, слегка покручивая, «ввинтить» в дно, а потом перевернуть и вынуть вместе с грунтом. Можно использовать для сбора организмов бентоса плотный сачок из синтетического тюля с диаметром входного отверстия-25-30  см, и длиной матерчатого конуса –   2,5 раза больше. Промывку проб грунта осуществляли через специальное сито. Положив на сито порцию грунта, его наполовину погружали в воду и промывали пробу аккуратными движениями до тех пор, пока вода в сите не становилась прозрачной. Оставшихся после этой процедуры организмов вместе с не прошедшими сквозь сито листьями, палочками, камешками и т.д. аккуратно стряхивали в большую фотографическую кювету с 2-3 сантиметровым слоем воды. Для дальнейшей работы использовали также: лёгкое пластиковое ведёрко, пинцеты, пипетку, чайную ложку, лупу, ёмкости для предварительной сортировки организмов, тетрадь для записи. Для отбора проб использовали также водный сачок, которым производили движения, похожие на движения косы при кошении травы, и направленные против течения. По возможности проводили им ближе ко дну, по зарослям водной растительности, у камней. После каждого взмаха сачок вынимали, выворачивали, и пойманные организмы вытряхивали в кювету, попавший в него грунт промывали.

     Сборы  водных организмов, сделанные при  помощи сачка, дополняли экземплярами  животных, собранных на камнях  и корягах, поднятых со дна  водоёма. При этом старались прямо под водой положить камни в сетку сачка, иначе в процессе подъёма камня многие животные могли быть утеряны.

Камни  из сачка  и мелкие коряги перекладывали в  кювету и внимательно осматривали  их со всех сторон.

Определение организмов

Для того чтобы начать определение водных организмов, внимательно рассматривали весь находящийся в кювете улов. Многие водные беспозвоночные довольно мелкие, подолгу сидят без движения, и заметить их трудно. Замеченных животных пинцетом вынимали из кюветы и сжали в небольшие ёмкости с водой, причём разных животных сажали в разные баночки. Так их легче сосчитать и труднее потерять что-либо из улова. Особенно важно отсадить отдельно крупных животных и хищников - они могут раздавить или съесть своих соседей. Для ловли мелких животных использовали пипетку, а быстро плавающих удобно отлавливали из кюветы при помощи чайной ложки.

      С помощью специальных определителей  ( Определитель беспозвоночных…, 1977; Козлов, Олигер, 1991; Хейсин,  1962 и др. ) под бинокулярной лупой МБС-10 при 16-кратном увеличении распознавали отловленные виды.

Описание  организмов

  После определения составляли таблицы, в которых все отловленные виды распределялись на экологические группы и по трофическим уровням. Для определения химического состава воды, а значит и для выявления находящихся в ней загрязняющих веществ можно использовать специальные приборы. Они позволяют получить точные значения концентраций загрязнителей. Лучшими «приборами», оценивающими качество воды, являются сами водные обитатели. Конечно, эти «приборы» тоже не идеальны: например, у них нет стрелок и шкал. Поэтому с помощью методов биоиндикации мы можем оценить только общий уровень загрязнённости, но не узнаем точных концентраций того или иного вещества.

    Несмотря  на то, что и естественные условия водоёмов, и виды загрязнений очень разнообразны, можно выделить несколько универсальных реакций сообществ водных организмов на ухудшение качества воды. Прежде всего это:

     - изменение обилия водных организмов. Причём обилие может, как снижаться, так и расти по сравнению с нормальным состоянием сообщества. Этот рост объясняется тем, что в водоёмах, особенно при их загрязнении органическими веществами, могут оставаться немногие, но устойчивые к загрязнению виды животных.

    - уменьшение видового разнообразия.

Именно эти  закономерности применяются во многих методиках биоиндикации.