Проекты

Мониторинг качества родниковой воды методом биоиндикации

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Старт в медицину» открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Безопасность жизнедеятельности человека»

Направление работы: Биоиндикация
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1560
Предметы: Биология, Экология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Старт в медицину» открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» 2021 года

Актуальность

В настоящее время человечество столкнулось с проблемой негативных последствий загрязнения воды. Животный мир очень чутко реагирует на различные загрязнения окружающей среды. Москва – огромный мегаполис, где экологическая ситуация довольно сложная. Однако и здесь встречаются родники с питьевой водой, из которых жители района каждый день берут воду. Отсутствие тех или иных организмов в родниках может многое сказать научному миру об экологической ситуации данной местности. Метод биоиндикации качества воды позволяет не только выявить уровень загрязнённости воды, но и познакомиться с беспозвоночными обитателями.

Цель

Оценка качества воды в роднике Рудненской Божьей Матери в природном парке Москворецкий СЗАО г. Москвы.

Задачи

1. Провести обзор научных методов оценки качества водоёмов.

2. Определить представителей фауны в роднике Рудненской Божьей Матери.

3. Используя различные методы биоиндикации, выявить уровень загрязнённости воды в роднике.

4. Сопоставить результаты и сделать выводы.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Сачок складной для отлова водных животных, 25–30 см

• Стакан пластиковый с отверстиями

• Пинцет

• Пластиковые контейнеры

• Пластиковый таз, ведро

Описание

Работа проводилась с 2017 по 2020 годы в районе Крылатское СЗАО города Москвы. Исследовалась вода из родника в парке Москворецкий на наличие беспозвоночных комплекса EPT. Было выбрано 4 участка площадью ориентировочно 1х1 метр. Пробы гидробионтов отбирались с помощью сачка, пластикового стакана с отверстиями. Для определения животных до отряда/семейства использовали увеличительные приборы и определитель водных беспозвоночных животных (пиктографический ключ).
Качество воды методом биоиндикации определяли с помощью трёх методик: упрощённая методика оценки экологического состояния водоёмов по макробентосу, индекс Майера и индекс Вудивисса. Упрощённая методика основана на анализе присутствия в водоёме представителей крупных таксонов водных беспозвоночных без учёта общего видового разнообразия водной фауны, что существенно снижает точность результатов и даёт примерные результаты. Её преимущества заключаются в быстрой оценке качества воды в водоёмах без подсчёта и определения всех присутствующих видов. В данной методике для определения классов чистоты воды используются индикаторные организмы. Их наличие в водоёме (численность и присутствие других видов не учитывается) свидетельствует о том или ином уровне загрязнения. При использовании индекса Майера нужно отмечать, какие из приведённых в таблице групп обнаружены в пробах. Точность приведённых методов недостаточна, но если проводить исследования качества воды регулярно, то есть осуществлять мониторинг в течение длительного времени, то даже с использованием этих простых методов можно определить, в какую сторону изменяется экологическое состояние водоёма. Метод Вудивисса (метод биотического индекса) – один из наиболее надёжных и широко используемых в мире методов биологической оценки воды. Индекс используется только для исследования рек умеренного пояса и даёт оценку их состояния по пятнадцатибалльной шкале. Индекс Вудивисса учитывает сразу два параметра бентосного сообщества: общее разнообразие беспозвоночных и наличие в водоёме организмов, принадлежащих к «индикаторным» группам. При повышении степени загрязнённости водоёма представители этих групп исчезают из него примерно в том порядке, в каком они приведены в таблице.

Результаты

1. В 2017–2019 годах всего было обнаружено 4 группы беспозвоночных (личинки веснянок, ручейников, комара-звонца, комара-долгоножки). Используя упрощённый метод, определили качество воды как чистая. По индексу Майера получили 9 баллов – это 4-й класс качества, значит, источник воды является загрязнённым водоёмом. Используя индекс Вудивисса, получили 6 баллов, следовательно, загрязнение водоёма незначительное.

2. Во время исследований, проведённых в 2019–2020 годах, кроме обнаруженных ранее личинок беспозвоночных определили ещё личинки мухи-львинки, комара-болотницы, большую ложноконскую пиявку, малощетинкового кольчатого червя. Используя упрощённый метод, определили качество воды как чистая. По индексу Майера получили 17 баллов – это 2-й класс качества, значит, вода в источнике умеренно чистая. Используя индекс Вудивисса, получили 7 баллов, следовательно, загрязнение водоёма незначительное.

Выводы

1. В результате оценки качества воды в первый год исследования выяснилось, что вода в роднике Москворецкого парка является умеренно загрязнённой. 

2. Изучение макробентоса в течение трёх лет, отлов различных видов и семейств беспозвоночных указывает на то, что вода в роднике чистая и пригодна к употреблению.

3. Все перечисленные методы биоиндикации широко используются для оценки антропогенного воздействия на биоценозы наземных и водных экосистем. При любых неблагоприятных условиях разнообразие видов в биоценозе уменьшается, а численность устойчивых видов возрастает.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы можно использовать в школе на занятиях по биологии, при проведении биологических квестов, мероприятий, посвящённых вопросам загрязнения окружающей среды.