ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВОГО СОСТАВА ГИДРОБИОНТОВ РЕКИ ЧЕРНАЯ И ВОДОЕМА–ОХЛАДИТЕЛЯ ГРЭС

Автор: Касьянов Константин, 9кл., курс «Водная экология», станция «Юный натуралист»

Научный руководитель: Маюрова Марина Валентиновна

г.Сургут

Введение

Тюменский Север, включая ХМАО, в части его рыбных богатств, по праву числится одним из «деликатесных цехов» страны. Но благополучие этого «цеха» основывается на факторах, которые в обывательском смысле обычно даже не принимаются во внимание. Однако именно с них и следует начинать. Поэтому актуальность работы заключается в изучении низших компонентов биоты водоемов, подверженных антропогенной нагрузке в частности, ГРЭС 1,2 на реке Черная.

Основная задача исследования континентальных водоемов – рациональное использование и сохранение их биологических ресурсов. В условиях усиливающегося антропогенного воздействия, которое резко меняет скорости и направление естественных природных процессов, большую актуальность приобретает анализ состояния различных низших компонентов биоты водоемов (Добринский, 1998).

Но, несмотря на пристальное внимание и усилия исследователей не одного поколения, с гидробиологической точки зрения водоемы Ханты-Мансийского автономного округа изучены не достаточно.

Цель работы – изучить видовой состав гидробионтов реки Черная и водоема – охладителя ГРЭС 1,2.

Были поставлены задачи:

1. Определить качественный видовой состав.

2. Определить сапробность и трофность водоема по методике Вудивисса и Пантле и Бука

Сделать заключение об экологическом состоянии реки Черная в окрестностях города Сургута.

Характеристика района исследования

Реки ХМАО имеют крайне незначительные уклоны, медленное течение и извилистое русло. Основным источником питания рек являются атмосферные осадки, преимущественно зимние. Водный режим рек характеризуется растянутым половодьем. Весенние воды, разливаясь по широким поймам рек, образуют обширные ссоры. Скорость течения примерно 0.4 – 0.6 м\с.

Реки замерзают на длительный период, до 6 месяцев. Речные воды слабо минерализованы, отличаются легкостью и содержат много органических веществ. Поднятый половодьем уровень воды в реке остается высоким в течении 60-90 дней.

Около Сургута Обь разделяется на Главную Обь и Юганскую Обь, которые соединяются десятками мелких проток.

В работе были исследованы р.Черная – впадающая в р.Обь в районе г. Сургута и водоем – охладитель ГРЭС, являющийся местом отдыха горожан.

Методика

Выбор мест для отбора проб в любых гидробиологических исследованиях является начальным моментом исследования. Для целей учебно-исследовательского мониторинга выбирают на дне участки с возможностно более благоприятными кислородными условиями. В реках такие условия создаются в прибрежной зоне и на перекатах.

Кроме того, субстрат, с которого будут собираться пробы, должен как можно лучше омываться водой и как можно меньше испытывать влияние микроусловий, искажающих реальную санитарно-экологическую ситуацию в водоеме. Поэтому не желательно отбирать пробы в зоне выхода вод, в застойных участках рек и, на тому подобных, неблагоприятных участках. В проивном случае, полученные результаты будут характеризовать не речку в целом, а данный, конкретный ее участок. Пробы бентоса, отобранные с глубинной части реки, также не желательны, так как характеризуют не столько качество воды, сколько загрязненность данных отложение, которые по химическому составу существенно отличаются от воды в водоеме в целом, что также снижает информативную ценность бентосных показателей. Для получения сопоставимой информации о бентофауне разных участков водоема, желательно отбирать пробы в биотопах, являющихся общими для разных участков.

Для отбора проб использовался гидробиологический сачок диаметром 40 см. Работа выполнялась в болотных сапогах. При отборе проб сачок устанавливался ниже по течению субстрата, с которого ведется отбор, чтобы с течением организмы вместе с частицами грунта или фрагмента субстрата, попали внутрь сачка. Стоя в воде, в сапогах, следует ворошить грунт ногой, продвигаясь в нем боком и располагая сачок ниже по течению.

При отборе проб, с мягких илистых грунтов и илов, сачок погружается в грунт на глубину 10 см. и скребущими движениями срезается поверхностный слой грунта. Движение сачка при этом должны быть направлены против течения. Отбор проб для исследования в данной работе осуществлялся с берега, на расстоянии 0.5 – 1.5 м. От линии берега и на глубине 0.1 – 0.5 м. При этом производилось 10 сачковзмахов в пяти произвольно выбранных точках.

Сроки отбора проб.

Отбор проб производился в сентябре 2000 года. Пробы воды в р. Черная брались 21 сентября, в р.Обь – 25 сентября.

Достаточно прост расчет индекса сапробности, предложенный Пантле и Букком. Они приняли индикаторную значимость (s) олигосапробов за 1, b-мезосапробов – за 2, a-мезосапробов – за 3 и полисапробов – за 4.

Относительное количество особей вида (h) оценивается следующим образом:

случайные находки – 1,

частая встречаемость –3,

массовое развитие – 5.

Индекс сапробности ( S) обследуемого участка водотока вычисляется по формуле:

где S- сумма, s – индекс значимости вида, h- относительное число особей.

Индекс сапробности в различных зонах загрязнения водоемов органическими соединениями составляет (Рыбальский, Жакетов и др., 1989):

в a-полисапробной – более 4.0,

в b- полисапробной – 3.6 – 4.0,

в a - мезосапробной – 2.6 – 3.5,

в b - мезосапробной – 1.6 – 2.5

в a - олигосапробной - 1.1 –1.5,

в b - олигоспаробной – 0.5 –1.0,

в ксеносапробной - менее 0.5.

Для оценки преобладающего органического загрязнения изучаемого водотока применима методика определения сапробности по видам-индикаторам зообентоса. Расчет индекса сапробности по указанной выше формуле позволяет установить качество речных вод и степень загрязнения водоема органическими веществами.

Метод расчета биотического индекса по Вудивиссу

В российской системе мониторинга окружающей среды ( в системе Росгидромета) для оценки качества вод по показателям гидробионтов наибольшее распространение получил метод расчета биотического индекса (БИ), разработанный Ф. Вудивиссом в 1964 году. В основу метода положена закономерность упрощения таксономической структуры биоценоза по мере повышения уровня загрязнения вод (за счет выпадения индикаторных таксонов при достижении предела их толерантности) одновременно со снижением общего разнообразия организмов, обьединенных в группы Вудивисса

Результаты

Полученные результаты показывают о бедности видового состава гидрофауны р. Черная и водоема охладителя ГРЭС. Все данные были сведены в таблицу № 1 «Таксономический состав гидробионтов в некоторых водоемах Среднего Приобья».

Из таблицы видно, что среди найденных и определенных организмов нет представителей живущих в чистой воде. Они все имеют низкую степень стенобионтности, т. е. могут жить в загрязненных водоемах. Этот факт, возможно, показывает на неблагополучие экологического состояния данных водоемов.

Так, в 1999 г. на р. Черная произошла техногенная авария: прорыв нефтепровода, которая привела к разливу нефти и попаданию ее в реку. Возможно, это и привело к обеднению гидрофауны данной речки, по сравнению с гидрофауной других изученных водоемов (р. Негусьях, р. Обь).

Всего в р. Черная (створ №1) перед впадением в водоем – охладитель, обнаружено 6 таксономических групп макробеспозвоночных, относящихся к 6 классам гидробионтов.

В канале, отводящем воду с ГРЭС – 1 (створ № 2), кроме трех видов олигохет и одного вида нематод не было обнаружено никаких представителей макробеспозвоночных.

В самом водоеме – охладителе в районе ГРЭС – 2, где местные жители ловят рыбу, было определено 6 видов беспозвоночных: 4 вида моллюсков, 1 личинка двукрылых и 1 вид нематод. Кроме беспозвоночных в данном створе были определены водоросли кладофора и улотрикс, которые больше ни в одном из изучаемых водоемов не встречаются. Видовой состав гидрофауны в р. Обь при впадении в нее р. Черной, также поражает своей скудностью. Здесь определено всего 3 вида беспозвоночных: циклоп, пурпурная катушка и личинка комара-звонца.

Была составлена таблица № 2 «Сродство водоемов по видовому составу гидробионтов». Из таблицы видно, что видовой состав беспозвоночных в реке Черной и реке Обь практически схож между собой на 22%. Между рекой Черная и ГРЭС-2 похож на 17%. Нет ничего общего в видовом составе канале ГРЭС-1 , водоеме-охладителе ГРЭС-2 с рекой Обь, а также ГРЭС-1 и р.Черная.

При расчете биологического индекса по Вудивиссу получились следующие данные:

§ в р. Черная определено пять индикаторных групп, БИ = 2, т.е. вода считается сильно загрязненной;

§ в канале ГРЭС – 1 определена всего одна индикаторная группа, БИ = 1;

§ в водоеме – охладителе ГРЭС выявлено 3 индикаторных группы, т.е. БИ= 2;

§ в р. Обь, после впадения в нее р. Черная – 3 индикаторные группы, БИ = 2.

При расчете сапробности по Пантле и Буку получились следующие данные:

S1 (створ1) = 4х1+4х1\ 1+1 = 8\2 = 4 β- полисапробная;

S2 = 4х5 + 4х1 \ 5+1=4 β- полисапробная;

S3 = 4х3+4х1\3+1 = 4 β- полисапробная.

S4 = 4х1.1 = 4 β- полисапробная

При сравнивании полученных результатов видно полное совпадение двух методов, метода расчета БИ по Вудивиссу и метода расчета сапробности по Пантле и Буку.

Можно сделать вывод о неблагополучии р. Черной, водоема-охладителя ГРЭС. Вода во всех исследуемых створах относится к разряду β- полисапробной, полиэвтрофной воде.

Выводы

Качественный видовой состав гидрофауны р. Черная, водоема – охладителя ГРЭС крайне беден. В р. Черная определно 6 видов, в канале ГРЭС -1 -4 вида, водоем – охладитель ГРЭС – 6 видов, в р. Обь, после впадения в нее р. Черная 3 вида водных беспозвоночных, с низкой степенью стенобионтности.

Вода во всех изученных створах является b - полисапробной, полиэвтрофной, т.е. очень грязной и содержит много минеральных солей и органических веществ.

Экологическое состояние данных водоемов крайне неблагоприятно.

Литература

1. Константинов А.С. Общая гидробиология. М.Высшая школа. 1979 г. – С. 356.

2. 2. Кутикова Л.А., Старобогатов Я.И. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР . Гидрометеоиздат. Ленинград. 1977 г. - С. 453.

3. Методы исследования зообентоса и оценки экологического состояния водоемов. Методическое пособие. Состав. Боголюбов А.С. Экосистема М. 1997г. – С.23.

4. Методы исследования пресноводного зоопланктона: Методическое пособие. Сост.Боголюбов А.С. Экосистема, М., 1997. – С.24.

5. Экология ХМАО. Сост.Добринский А.Н., Плотников В.В. Х-М. 1997. – С.78-90.

приложение

Таблица №1

Таксономический состав гидробионтов в некоторых водоемах Среднего Приобья

П\п	Название беспозвоночных	Название биотопа
		Р.Черная	ГРЭС-1	ГРЭС-2	Р.Обь
	Класс ракообразные (низшие рачки)
1.	Циклоп (Cyclops)	+	-	-	+
	Класс Олигохеты (Oligochetа)
2.	Rhynchemis variegatus	+	-	-	-
3.	Vejdouskyella comata	-	+	-	-
4.	Pristina aequiseta	-	+	-	-
5.	Stylaria lacustris	-	+	-	-
	Тип моллюски (Mollusca)
6.	Planorbarius purpure	-	-	-	+
7.	Lymnaea lagotis	-	-	+	-
8.	Acroloxis lacustris	-	-	+	-
9.	Planorbarius banaticus	+	-	+	-
	Theodoxus fluviatilis	-	-	+	-
	Класс паукообразные (Arachoidae)
10.	Гидрокарина (Hydrochoreutes undulatus	+	-	-	-
11.	Клещ водяной (Hydrorachna geographica)	-	-	+	-
	Класс насекомые (Insecta)
	Личинки двукрылых (Diptera)
13.	Личинка комара-звонца (Chironomus)	+	-	+	+
14.	Плавунец-нырялка (Hydroporus)	+	-	-	-
	Класс круглые черви.
15.	Нематода (Mononchus papillatus)	-	+	+	-
	Всего: Количество индикаторных групп БИ	6 5 2	4 1 1	6 3 2	3 3 2

Таблица № 2

Сродство водоемов по гидробионтам

	Р. Черная	ГРЭС-1	ГРЭС-2	Р. Обь
Р. Черная		0%	17%	22%
ГРЭС-1	0%		10%	0%
ГРЭС-2	17%	10%		0%
Р. Обь	22%	0%	0%