Глава 1. Понятие и методы биоиндикации 6
1.1 Понятие биоиндикации 6
1.2 Классификация биоиндикаторов 8
1.3 Качество воды и методы его определения 14
Глава 2. Характеристика реки Барнаулка 19
2.1 Физико-морфометрическая характеристика реки 19
2.2 Биологическая характеристика реки и ее бассейна 20
2.3 Экологическая характеристика реки 23
Глава 3. Результаты исследования 24
3.1 Методика исследования 24
3.2 Результаты исследования 24
Заключение 31
Список использованных источников и литературы 33
Приложения 38
Реферат
Выпускная квалификационная работа посвящена биоиндикационным исследованиям качества воды реки Барнаулки. Работа состоит из введения, трех глав, заключения. Во введении определены актуальность работы, объект, предмет и цель исследования, поставлены задачи и показаны методы исследования.
В первой главе рассмотрены различные трактовки понятия «биоиндикация», описана ее классификация и история, а также выявлено значение этого вида деятельности.
Во второй главе определена географическая, биологическая и экологическая характеристика реки Барнаулки.
Третья глава посвящена собственному исследованию реки Барнаулки на разных участках методом макрофитов.
Работа содержит 43 страницы машинописного текста и включает 7 рисунков, 3 таблицы 4 приложения.
Современная экологическая обстановка довольно неоднозначна. Оценка качества воздуха, почвы, воды, природных ресурсов имеет жизненно важное значение. Существует необходимость в определении как существующего состояния окружающей среды, так и прогноз на будущее.
Для достижения этой цели используют два принципиально разных подхода: биологический и физико-химический. Биологический подход в свою очередь также разделяется на 2 направления: биоиндикацию и биотестирование.
Метод биоиндикации состоит в избирательном биологическом накоплении веществ органами и организмами растений и животных. Степень накопления зависит от: физиологических и морфологических особенностей организма, химических и физических свойств накапливаемых веществ, климата, рельефа, геологического строение и исторического прошлого территории.
Биологическое разнообразие, избирательная восприимчивость живых существ к определенным веществам делает метод биоиндикации весьма востребованным и перспективным для мониторинга почв, воздуха и вод, в том числе для урбанизированных территорий. В некоторых случаях живые организмы используются для очистки экосистем от загрязняющих веществ.
В связи с вышесказанным представляется весьма актуальным изучения метода биоиндикации как метода оценки состояния окружающей среды.
Объектом изучения является река Барнаулка в Алтайском крае. Предмет - качество воды реки Барнаулка.
Цель работы - Оценить изменение качества воды реки Барнаулка при протекании через территорию города Барнаула.
Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:
• проанализировать понятия и методы биоиндикации;
• дать характеристику реки Барнаулка;
• оценить качество воды реки Барнаулки методом биоиндикации по макрофитам.
Для написания работы использовались такие методы как анализ теоретической базы, обобщение, классификация, сравнение, анализ монографий и статей, описания, геоботанических площадок.
В ходе работы были проанализированы научные работы по теме качества реки Барнаулки, например, «Биологический анализ качества вод бассейна Барнаулки» Безматерных, Д.М., Жихаревой, О.Н. В работе, используя комплекс биоиндикационных методов (индексы сапробности Пантле и Бука, Гуднайта и Уитлея, Вудивисса и видового разнообразия Маргалефа), определяется уровень загрязнения Бассейна реки Барнаулки в пределах города и его окрестностей. Итогом работы стал показатель корреляции между этими методами и уровень загрязнения бассейна реки Барнаулки [4].
В работе «Экологическое состояние реки Барнаулки» Савоськиной, Н.А. представлена оценка качества воды реки Барнаулки методом лабораторных исследований Алтайского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды [28].
Новизна исследования заключается сравнительном анализе качества вод реки Барнаулки при протекании через территорию города, что покажет степень влияния на состояние реки.
Практическая значимость - Министерством природных ресурсов и экологии Алтайского края, Алтайским государственным университетом в качестве материалов для составления учебных пособий.
Определение качества компонентов окружающей среды необходимая мера, сделать это без специализированной лаборатории и в кратчайшие сроки особенно ценно. Биоиндикация прекрасно подходит для этой цели.
Биоиндикация - это метод исследования состояния окружающей среды и природных объектов посредством определения влияния исследуемых факторов на компоненты биоценоза.
Биоиндикаторы очень разнообразны их можно разделить на несколько групп по многим критериям. Это необходимо учитывать при формировании цели и списка проверяемых видов. Для эффективного результата необходимо тщательно следовать рекомендациям и правилам отбора видов-индикаторов, проверять их соответствие критериям и подвергать внимательному изучению.
Методы биоиндикации позволяют быстро и легко определить качество воды. Эти методы не дают высокоточной оценки, но за счет своей быстроты и легкости позволяют проводить первичный осмотр и оценить качество воды без сложного дорогого оборудования, и непосредственно около водоема.
Барнаулка - река в Азиатской части России, протекает на территории Алтайского края, является левым притоком реки Оби. Барнаулка берёт начало из Зеркального озера в Барнаульском ленточном бору, в верховье протекает через озёра Урлаповское, Среднее, Бахматовское, Серебренниковское и Песчаное, впадает в Обь в 3409 км от её устья.
Основным источником загрязнения является город Барнаул, где в воду поступает стоки ливневой канализации с городской территории и бытовой мусор. Это является важным фактором, ухудшающим качество воды, в следствие этого ухудшается экологическое состояние и всего города. Дополнительное загрязнение обеспечивают промышленные предприятия и автотранспорт, а также ядохимикаты, выносимые с полей и огородов. Причем последние усиливают явление эвтрофикации.
Исследование качества воды в реке Барнаулка проводились методом закладки геоботанических площадок у уреза воды. Всего было заложено2 площадки до территории Барнаула и неподалеку от устья реки.
По результату работы можно сделать следующие выводы:
• биоиндикация - метод исследования состояния окружающей среды и природных объектов посредством определения влияния исследуемых факторов на компоненты биоценоза. Многообразие методов биоиндикации позволяет выбрать подходящий способ оценки качества воды на местности;
• Барнаулка - средняя река в центральной части Алтайского края. Основной источник загрязнение стоки ливневой канализации города Барнаула;
• Проведенное исследование показало, что качество воды на разных участках реки существенно различается, если на первой площадке оно соответствует умеренно-загрязненному, то на второй площадке качество воды опускается до очень грязной.
• Метод биоиндикации качества воды по макрофитам показал себя как целесообразный, так как позволяет быстро определить качество вод водоема, не требует специального оборудования, хотя и не дает высокой точности.
Библиографический список
1. Алтайский край. Атлас / редкол.: В.Т. Христенко; сост. и подгот. к печати Новосибирской картографической фабрикой - Н: ГУГК, 1991. - 50 с.
2. Андреенкова, И.В. Использование приемов биоиндикации в оценке качества вод / Андреенкова И.В. // Биологические науки в школе и вузе. - Смоленск: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Смоленский государственный университет, 2019. № 20. С. 19-26.
3. Ашихмина, Т. Я. Экологический мониторинг: Учебн. - методическое пособие / Т.Я. Ашихмина, Н.Б. Зубкина; под ред. Т.Я. Ашихминой - М.: Академический проект, 2005. - 205 с.
4. Безматерных, Д.М. Биологический анализ качества вод бассейна
Барнаулки / Д.М. Безматерных, О.Н. Жихарева, Г.Н. Мисейко, М.М. Силантьева. - Барнаул: Известия Алтайского государственного
университета,1999. № 8. С. 107-111.
5. Демчук, Е.П. Биологическое разнообразие и ресурсные группы водных и прибрежно-водных растений озер бассейна р. Барнаулка / Е.П. Демчук, Д.А. Дурникин. Сборник научных статей международной молодежной школы-семинара «Ломоносовские чтения на Алтае», Барнаул, 5¬8 ноября, 2013. в 6 частях. 2013. С. 8-10.
6. Доклад «О состоянии и об охране окружающей среды городского округа - города Барнаула Алтайского края в 2019 году». - Барнаул, 2020. - 156 с.
7. Долматова, Л.А. Нефтепродукты в различных объектах экосистемы барнаулки / Л.А. Долматова, Н.Г. Базарнова, О.Н. Куряшкина. - Барнаул: Известия Алтайского государственного университета. 2002. № 3 (25).
С. 9-013.
8. Дурникин, Д.А. Ресурсные группы водных и прибрежно-водных растений бассейна реки Барнаулка / Д.А. Дурникин, Е.П. Демчук. сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции 29 октября 2012 г. Часть 8. Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2012. 46-48 с.
9. Дутова, Н.В. Способ биоиндикации качества воды / Н.В. Дутова,
О.М. Кожова. Патент на изобретение RU 2006027 C1, 15.01.1994. Заявка № 4925823/13 от 04.04.1991. - М.: Научно-Исследовательский Институт
Биологии При Иркутском Государственном Университете. - 12 с.
10. Егорова Е.И. Биотестирование и биоиндикация окружающей среды / Е.И. Егорова. Обнинск: ИАТЭ, 2000. - 78 с.
11. Золотов Д.В. Дополнения к флоре бассейна реки Барнаулки //Бот. исслед. Сиб. и Казах. Барнаул: Изд-во АлтГУ, 20016. Вып. 7. С. 79-82.
12. Зуева, Н.В. Характеристики макрофитов в оценке качества воды малых рек Санкт-Петербурга / Н.В. Зуева, М.А. Мостовая, А.И. Лешукова, Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт- Петербург, 2007. - 24 с.
13. Калашникова, Л.М. Биоиндикация экологического состояния речных вод / Л.М. Калашникова, Слонов Т.Л., Тапасханова Л.М. Межвузовский сборник научных трудов. Составитель Т.В. Дымова. Астрахань, 2020. С. 61-68.
14. Козлова, Д.А. Определение качества природных вод методом биоиндикации / Д.А. Козлова Бюллетень медицинских интернет- конференций. 2014. Т. 4. № 5. С. 862.
15. Козырева, Ю.В. Г еография Алтайского края: учеб. пособие / Ю. В. Козырева, Н. В. Рыгалова. - М.: Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2013. - 136с.
16. Коробкова, Г.В. Поверхностные воды / Г.В. Коробкова // Энциклопедия Алтайского края: в 2 т. - М.: Барнаул: Алтайское книжное изд- во, 1995. - 201 с.
17. Ляшенко, О.А. Биоиндикация и биотестирование в охране окружающей среды: учебное пособие. - СПб.: - СПб ГТУРП, 2012. - 66 с.
18. Макрушин, А.В., 1974. Биологический анализ качества вод / А.В. Макрушин. - Л.: Зоол. ин-т АН СССР. - 59 с.
19. Малкерова, Н.В. Использование метода биоиндикации при изучении степени токсичности сточных вод / Н.В. Малкерова Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова. 2008. Т. 14. № 3. С. 25-27.
20. Мелехова, О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева; под ред. О.П. Мелеховой, Е.И. Егоровой. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 288 с.
21. Мисейко, Г.Н. Биологический анализ качества пресных вод / Г.Н. Мисейко, Д.М. Безматерных, Г.И. Тушкова //Под ред. Г.Н. Мисейко. - Барнаул: АлтГУ, 2001. - 201 с.
22. Моисеенко, Т.И. Биоиндикация качества воды. В книге: Биомониторинг состояния окружающей среды / И.С. Белюченко, Е.В. Федоненко, А.В. Смагин, Д.А. Славгородская, и др. Учебное пособие для бакалавров и магистров. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Кубанский государственный аграрный университет Кафедра общей биологии и экологии. Краснодар, 2014. С. 88-130.
23. Моисеенко, Т.И. Биологические методы оценки качества вод: часть 1. Биоиндикация / Т.И. Моисеенко, С.Н. Гашев, А.Г. Селюков, О.Н. Жигилева. Т.:Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2010. № 7. С. 20-40.
24. Носкова, Т.В., Экологический мониторинг состояния реки барнаулки по химическим показателям / Т.В. Носкова, Д.П. Подчуфарова, М.С. Лысенко, Е.А. Овчаренко. Известия Алтайского отделения Русского географического общества. Б.: ВОО «РУССКОЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ
ОБЩЕСТВО». - 2019. № 4 (55). С. 130-136.
25. Патракова, Г.Р. Определение качества природных вод методом
биоиндикации / Г.Р. Патракова, А.С. Патракова. Сборник статей X Международной научно-практической конференции. Томский
политехнический университет. В 2 томах. Том 2. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - 392 с.
26. Полетаев, П. И. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды / П. И. Полетаев, М. М. Швецов. - М.: Знание, 1982. - 63 с.
27. Рациональное использование и охрана водных ресурсов: материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Барнаул, 14-16 сентября 2017 г. / АлтГУ [и др.]; [отв. ред. Г. Я. Барышников]. - Барнаул: Изд- во АлтГУ, 2017. - 220 с.
28. Ротанова, И.Н. Природа Барнаула / И.Н. Ротанова, Н.Ф. Харламова, О.В. Останин. - Барнаул: ООО «Алфавит», 2014. - с. 80.
29. Савоськина, Н.А. Экологическое состояние реки Барнаулки / Н.А. Савоськина. Труды молодых ученых Алтайского государственного университета. 2016. № 13. С. 353-356.
30. Семенченко В.П., 2004. Принципы и системы биоиндикации текучих вод / В.П. Семенченко, Минск: Изд-во «Орех». 124 с.
31. Чеснокова, С. М. Ч-24 Биологические методы оценки качества объектов окружающей среды: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1 Методы биоиндикации / С. М. Чеснокова; Владим. гос. ун-т. - Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. - 84 с.
Электронные ресурсы
32. Биоиндикация качества воды по растениям - макрофитам
[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://future4
you.ru/index.php?option=3149. - Заглавие с экрана.
33. Каталог водных растений [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.aquatorygroup.ru/vodnye_rasteniya/catalog/. - Заглавие с экрана.
34. Сапробность и биоиндикация качества воды [Электронный
ресурс]. - Режим доступа: http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/
encyclopedia:0133813. - Заглавие с экрана.