В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) требует к себе пристального внимания. Так как загрязнение отражается на гидробионтах и на здоровье человека. В наше время методы биоиндикации актуальны, так как наблюдается снижение численности водных обитателей, к сожалению, это связано с деятельностью человека. Чтобы предотвратить дальнейшее развитие негативных процессов среды необходимо иметь достоверные данные о состоянии реки. Поэтому нами была поставлена следующая цель: изучить экологическое состояние р. Левый Бейсужек Брюховецкого района.
Оценка качества воды водоемов и водотоков может быть проведена с использованием физико-химических и биологических методов. Мы воспользовались биологическим методом, так как лучшими «приборами», оценивающими качество воды, являются водные обитатели. С их помощью можно оценить общий уровень загрязненности. Методы биоиндикации учитывают взаимодействие разных загрязняющих веществ и могут помочь нам в том случае, когда источник загрязнения имеет переменную мощность или непостоянный химический состав [1].
Биоиндикация пресных вод – система оценки состояния и изменений качества вод, основанная на изучении качественного и количественного состава чувствительных и толерантных к загрязнениям гидробионтов. Биомониторинг пресных вод – система повторных, целенаправленных наблюдений, оценки и прогноза экологического состояния водных объектов с использованием методов биоиндикации. В процессе биомониторинга накапливаются данные о состоянии водных объектов, анализируется состояние водоема, выясняются причины и источники изменений экологического состояния объектов [2].
Изучив состав водных беспозвоночных и относительное разнообразие и обилие комплекса ЕРТ можно определить качество воды на исследуемом участке. Для биоиндикации вод важны личинки амфибиотических насекомых. Среди насекомых самые важные – поденки (Ephemeroptera), веснянки (Plecoptera) и ручейники (Trichoptera), потому что они самые чувствительные к загрязнениям организмы бентоса, они – показатели чистой воды. Эти три отряда кратко называют "комплекс EPT". Качество воды оценивают по 4 категориям: I – очень чистая вода, II – относительно чистая вода, III – загрязненная вода, непригодная для питья, IV – грязная вода [4].
Наши исследования проводились на реке Левый Бейсужек вблизи лодочной станции. Отборы проб проводили в летне-осенний период. Для оценки экологического состояния отборы проб делали донным сачком диаметром 25 см и крупной консервной банкой с несколькими дырками в ее дне. После того, как организмы были пойманы, проводили их определение. Вполне достаточно было определение до более крупных систематических групп – отрядов и семейств. Биоанализ основан на приуроченности некоторых организмов к воде определенного качества.
Мы использовали три основные методики биоиндикации: Вудивисса, Майера и олигохетный индекс Гуднайт-Уотлея, которые позволили определить величину физиологических нарушений реки [3].
Методика Вудивисса является достаточно сложной, но не требует определения всех представителей зообентоса до вида. В результате исследования зообентоса нами было обнаружено 10 индикаторных групп животных: 2 вида моллюсков, пиявки, 2 вида личинок стрекоз, водные клопы, личинки комаров – звонцов, личинки других двукрылых, представитель равноногих раков – водяной ослик, олигохеты. Для установления таксономической принадлежности рассматриваемых организмов использовали «Определитель насекомых» Н.Н. Плавильщикова [5].
Из найденных нами в водоёме индикаторных видов живых организмов, рачки бокоплавы являются наиболее требовательными к качеству воды. Для нашей реки индекс Вудивисса равен 5 баллам, что соответствует среднему уровню загрязнения воды (таблица1).
Таблица 1 – Уровень загрязнения водоема
|
Значение индекса Вудивисса |
Уровень загрязнения |
|
0–2 |
Сильное загрязнение – полисапробная зона |
|
3–5 |
Средний уровень загрязнения – α-мезосапробная зона |
|
6–7 |
Незначительное загрязнение – β-мезосапробная зона |
|
8–10 |
Чистый водоём – олигосапробные |
Используя индекс, мы определили, что воду в реке можно отнести к α-мезосапробной зоне или к третьему классу чистоты. Она характеризуется как средней степени загрязненная, еще способная к самоочищению.
При изучении приуроченности различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенной степенью загрязнения были получены следующие данные (таблица 2).
Таблица 2 – Приуроченность групп водных беспозвоночных по методике Майера
|
Обитатели чистых вод, X |
Кол-во |
Организмы средней чувствительности, Y |
Кол-во |
Обитатели загрязненных водоемов, Z |
Кол-во |
|
Личинки веснянок |
– |
Бокоплав |
– |
Личинки комаров-звонцов |
1 |
|
Личинки поденок |
– |
Речной рак |
– |
Пиявки |
1 |
|
Обитатели чистых вод, X |
Кол-во |
Организмы средней чувствительности, Y |
Кол-во |
Обитатели загрязненных водоемов, Z |
Кол -во |
|
Личинки ручейников |
– |
Личинки стрекоз |
2 |
Водяной ослик |
1 |
|
Личинки вислокрылок |
– |
Личинки комаров – долгоножек |
1 |
Прудовики |
1 |
|
Двустворчатые моллюски |
1 |
Моллюски-катушки, моллюски-живородки |
– |
Личинки мошки |
1 |
|
|
|
|
|
Малощетинковые черви |
1 |
|
Итого |
1 |
|
3 |
|
6 |
Подставив данные в формулу X*3+Y*2+Z*1=S, получаем S=1*3 +3*2+6*1=15
В нашем случае индекс Майера составил 15 баллов, что соответствует умеренной степени загрязненности воды.
Метод Гуднайт-Уотлея – эта простая, но надёжная методика биоиндикации для определения загрязнения водоёма органическими веществами.
Подставляя полученные данные в формулу а = n/ N * 100 %, получаем, а=19/30*100%=63,3%.
Таким образом, олигохетный индекс Гуднайт-Уотлея равен 63,3%. Согласно таблице 3 находим, что данный индекс соответствует умеренной степени, т.е. соответствует 3–4 классу качества воды.
В результате, используя одновременно несколько методик биоиндикации природных вод, мы установили, что загрязнение реки Левый Бейсужек умеренное.
Выводы:
- В результате исследования зообентоса нами было обнаружено 10 индикаторных групп животных: 2 вида моллюсков, пиявки, 2 вида личинок стрекоз, водные клопы, личинки комаров – звонцов, личинки других двукрылых, представитель равноногих раков – водяной ослик, олигохет.
- По результатам исследования был определен индекс Вудивисса, равный 5 баллам, что соответствует 3 классу чистоты воды. При изучении индикаторных групп зообентоса индекс Майера составил 15 баллов, что свидетельствует 3 классу загрязнения реки. Олигохетный индекс Гуднайт-Уотлея равен 63,3%, что соответствует 3–4 классу качества.
- В результате проведенных биоиндикационных исследований по 3 основным методикам вода в реке Левый Бейсужек относится к α-мезосапробной, способной к самоочищению, характеризуется умеренной степенью загрязнения и в основном соответствует 3 классу качества.