Оценка биоаккумуляции тяжелых металлов некоторыми гидробионтами как основа для мониторинга экологического состояния водоема (на примере озер национального парка «Смоленское Поозерье»)

Введение 3
Глава 1. Литературный обзор 6
Глава 2. Физико-географическое описание 15
Глава 3. Материалы и методы исследования 21
Глава 4. Результаты исследования 24
Заключение 35
Благодарности 37
Список литературы 38
Приложения 45
Купить

Актуальность работы. Основной проблемой современного мира является загрязнение окружающей среды различными поллютантами природного и искусственного происхождения. Данный процесс неизбежен в наших реалиях, и перед людьми часто стоит выбор между сохранением природной целостности или улучшением жизненных благ. Сейчас мы не можем говорить о выработанной системе сохранения баланса между природой и человеком в силу ограниченности знаний и технологий нашего времени. Все больше появляется мест, подвергающиеся антропогенному воздействию. Такое влияние оставляет отпечаток в природном цикле и длительное время может участвовать в круговороте веществ. Увеличение количества промышленных предприятий, химических производств, полигонов, а также прогрессирующая химизация сельского хозяйства и др. приводят к нарастанию количества тяжелых металлов, попадающих во все географические оболочки Земли за счет различных отходов. Поэтому важной целью современной экологии является выделение «эталонных» территорий, на которых действие загрязнителей остается минимальным. Такая территория необходима при выделении негативных эффектов от действия токсичных элементов для сравнения загрязненных районов.
По рейтингу регионов Центрального федерального округа, Смоленская область характеризуется сравнительного низким уровнем выбросов, образования отходов и незначительным сбросом сточных вод (Прокопьев, Витухин, 2019). Из восемнадцати регионов Смоленская область стоит на четвертом месте в рейтинге состояния окружающей среды, что говорит об относительно «чистой» среде обитания. Таким образом, национальный парк «Смоленское Поозерье», находящийся в пределах Смоленской области, тоже имеет низкую антропогенную нагрузку. Дополнительно к этому, национальный парк был включен в единую мировую сеть биосферных резерватов. Это указывает не только на чистоту и ценность территории, но и на особую необходимость в постоянном экологическом мониторинге. Наш интерес распространяется на выявление локальных загрязнений, которые могут привести и к общему ухудшению экологического состояния региона, а именно загрязнение водоемов тяжелыми металлами.
В качестве интегрального показателя состояния водного объекта, часто принимаются донные осадки. Они являются депонирующей средой, в которой могут накапливаться различные поллютанты, в отличие от воды, где залповое загрязнение очень быстро сходит на нет и может быть не зарегистрировано в результате регулярного мониторинга. Однако, зачастую, в условиях невысоких содержаний потенциальных поллютантов, а также больших по размерам объектов, сложно выделить незначительное загрязнение на локальном участке без полноценного картирования всей тощи донных осадков. Использование данной среды в качестве объекта для мониторинга достаточно трудоемко из-за большого количества полевых и лабораторных работ. Поэтому, в рамках мониторинга, необходим такой интегральный метод, который показывал бы состояние всего объекта, при этом минимизировав количество проб и лабораторных определений. До настоящего времени оценка загрязнения донных осадков загрязнителями затруднена, так как отсутствует нормативная база. Поэтому выводы о загрязненности осуществляются путем выявления токсического воздействия методом биоиндикации. Содержание тяжелых металлов в гидробионтах может служить альтернативным интегральным показателем состояния всего водного объекта. Данная методика может стать более эффективной для быстрого выявления экотоксикантов на объекте в целом. Для оценки возможности применения этого метода, выбора объекта для индикации был выбран район, не подвергнутый загрязнению от антропогенного источника, поэтому работы были проведены на территории национального парка «Смоленское Поозерье».
Биосферный заповедник национальный парк "Смоленское Поозерье" является важным звеном при проведении фонового мониторинга на федеральном уровне, наравне с еще несколькими биосферными резерватами в нашей стране. Проведение мониторинга, а также разработка новых методов и приемов является важнейшей задачей для контроля и оценки качества окружающей среды. Отметим, что в обзоре фонового состояния окружающей среды (Обзор фонового..., 2020) не оценивается состояния крупных представителей водных организмов. Тогда как токсичные концентрации тяжелых металлов в ихтиофауне могут указывать на функциональные нарушения во всей водной экосистеме.
Целью исследования является определение закономерностей биоаккумуляции и распространения тяжелых металлов по трофическим сетям, использование ихтиофауны в качестве объекта для оценки качества водной среды.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Отбор и подготовка проб.
2. Выявление тяжелых металлов в мышечной ткани и печени рыб.
3. Анализ полученных данных. Заключение о характере накопления тяжелых металлов в рыбе.
4. Определение фоновых значений тяжелых металлов в рыбе озера Букино.
5. Определение возможности использования гидробионтов для экологического мониторинга национального парка.
Купить