Организмы – индикаторы качества среды

Тип:
Добавлен:

Екологічний стан малих річок лівобережної України

Постановка проблеми. В останні десятиріччя спостерігається кризове зменшення самовідновних функцій річок, обумовлене надмірним антропогенним навантаженням на водозбірні площі басейнів внаслідок екстенсивного ведення господарювання. Особливо гостро погіршення екологічного стану відобразилося на басейнах малих і середніх річок: значна їх частина обміліла, почали проявлятися процеси заболочення, погіршилася якість води, збідніла флора і фауна цих екосистем. Одним із активних антропогенних факторів, які викликають зміни на цих територіях, сприяючи розвитку деградаційних процесів, є осушувальні меліорації [4; 5; 9].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Опису екологічних особливостей водних обєктів та оцінці якості поверхневих вод присвячені ряд публікацій М.О. Клименка, Ю.Р. Грохов - ської, С.С. Трушевої, К.А. Кокин, В.С. Самарин, Я.П. Дідуха, П.Г. Плюта, О.А. Ліхо та І. А. Ве - ремійчука [2; 6; 7; 8].

Малі річки в басейні Дніпра становлять майже 90% всієї річкової мережі, і в їх басейнах формується понад 60% водних ресурсів України. На даний час у малі річки, що мають малий стік, скидається 5 частина всіх стічних вод, а урегульованість сягнула неймовірного рівня - майже 3 га на 1 км річки. За останні 10-15 років ситуація погіршилася й тим, що відбувається землевідведення піддачні ділянки в прибережних зонах, посилилося забруднення комунальними та промисловими стоками внаслідок зниження рівня водоочистки. Значно знизилася самоочисна здатність річкових вод з одного боку через хімічне забруднення, що негативно впливає на водоочисні мікроорганізми, а з іншого - через величезну урегульованість малих річок [11].

За останні роки, внаслідок зростання забруднення річок стоками промислових підприємств, підприємств комунального господарства та сільськогосподарськими стоками показники якості води в малих річках помітно знизились.

Мета статті - оцінити сучасний екологічний стан малих річок Лівобережної України на прикладі річок Трубіж, Альта, Словечна та Нового озера в умовах сучасної антропогенної діяльності.

Обєктами дослідження були екосистеми річок Трубіж, Альта, Словечна та Нового озера. Для обєктивної оцінки екологічного стану річок Тру - біж, Альта, Словечна та Нового озера нами було вивчено їх витокові, центральні і гирлові частини.

Територія басейну р. Трубіж відноситься до північної підпровінції Лівобережжя низовинного зони Лісостепу і розміщена в північно-західній частині Придніпровської низовини, в межах Київської і Чернігівської областей України. Ріка Трубіж перетинає територію Козелецького і Бо - бровицького районів Чернігівської області, Броварського, Бориспільського, Березанського, Ба - ришівського і Переяслав-Хмельницького районів Київської області [10].

Трубіж, Трубайло - довжина 113 км, сточище 4 700 км2. Долина широка, нечітко виявлена. Долина коритоподібна, завширшки до 3,5 км, завглибшки до 10 м. Заплава завширшки 500600 м, меліорована. Річище слабозвивисте, майже на всьому протязі відрегульоване, ширина його до 15 м.

Альта є невеликою річкою, що протікає в межах Бориспільського, Баришівського та Переяслав-Хмельницького районів і є найбільшою правою притокою Трубіжа. В межах Баришівщини протікає неподалік сіл Веселинівка та Поділля. Її загальна довжина 46 км. Площа водного дзеркала - 11.2 га, а площа водозбору 492 км2. В заплаві річки є 4 ставки, площа водного дзеркала яких становить 7.8 га. Значних приток річка не приймає. Долина Альти трапецієвидна, шириною до 1 км у середній течії.

Річка Словечна, права притока річки Припять, бере свій початок на захід від села Задорожка Овруцького району Житомирської області. Протікає в межах Житомирської області та Гомельської республіки Білорусь, впадає в річку Припять на схід від села Вяжичі. У середній та нижній течії річище дуже звивисте, є багато стариць та островів [1].

Довжина річки - 158 км, в межах області - 40 км. Загальна площа водозбору - 2670 км2 (водозбір в Білорусії близько 3000 км), в межах області - 600 км2.

Нове озеро розташоване в Житомирській області, Овруцькому районі, селі Тхорин. Озеро знаходиться на річці Бігунь, яка впадає в басейн річки Уборть. Дно озера є мулистим, в деяких місцях піщаним.

Рослини - це найбільш зручні індикатори забруднення навколишнього середовища, тому що вони є первісними ланками трофічних ланцюгів і відіграють головну роль у поглинанні різного роду забруднювачів. Унаслідок цього, за допомогою рослин можна достатньо точно оцінити екологічну ситуацію на досліджуваній території.

Сутність застосування нами ростового тесту полягає в обліку змін показників проростання індикаторної культури, вирощеної на взятих досліджених зразках води, цей метод дозволяє оцінити не тільки пригноблюючу дію різних забруднювачів на рослини, але і стимулюючий ефект. Перевагу нами було віддано тест-культурам, які швидко проростають та є характерними для цього регіону. Для цього дослідження ми використовували пшеницю звичайну (Triticum vulgare).

Для визначення рівня токсичності досліджуваних обєктів, нами були відібрані зразки води на відстані 50, 100 та 150 м від джерела скиду стічних вод. Контрольним зразком була кипячена відстояна питна вода.

На 14 добу завершення експерименту тест рослини знаходяться на різних стадіях вегетаційного періоду та мали різні морфометричні показники, які навіть на рівні візуального спостереження дають уявлення про токсичність того чи іншого дослідного зразка води.

Максимальний відсоток пророслих насінин - 95% відмічено у зразках води з р. Трубіж (150 м), р. Словечна (150 м), о. Нове (50 та 150 м) та в контрольному зразку. Мінімальний відсоток пророслих насінин зафіксовано для проб з р. Альта при відстані від джерела скиду стічних вод (50 та 100 м), який складає 45%.

В ході дослідження з визначення коефіцієнту схожості насіння біоіндикаторної культури було встановлено, що залежно від зразків водицей показник змінювався у межах від 1,0 до 2,1% (табл. 1).

Таблиця 1. Коефіцієнт пригнічення від дії стічних вод на відстані 50 м та 150 м від скиду

Серед досліджуваних проб води коефіцієнт схожості насіння, що характеризує дружність проростання тест культури у лабораторних умовах, був найвищим у пробах води з Нового озера (50 м та 150 м), р. Словечна (150 м) та р. Трубіж (150 м), на рівні 1%. Найнижча схожість насіння виявлена у пробах з р. Альта на відстані скидання стічних вод (50 м) - на рівні 2,1%. Усі інші зразки проб води за даним показником мали проміжне положення. Мінімальний коефіцієнт пригнічення росту кореня 0,97% відмічений для зразків індикаторної культури, яка росла на пробах води з Нового озера (150 м), при цьому максимальне значення пригнічення спостерігається у пробах з річки Альта (150 м), що вказує на значну кількість полютантів у даних пробах.

Встановлено, що максимальний коефіцієнт пригнічення росту пагона у пшениці звичайної фіксувався у пробах води, які були відібрані у річці Трубіж що складає 2,7%, при цьому мінімальне пригнічення - 0,98% зафіксовано для проб з р. Словечна (150 м) та Нового озера (50 м).

Морфометричний параметр довжини пагона в контрольному зразку був у межах від 16,5 см до 22,3 см. Подібні параметри мали індикаторні рослини, які проростали на зразках води з Нового озера. Найбільші пригнічення були відмічені для проб з річки Альта, які становили від 0,5 см до 14,2 см, при цьому маса даних пагонів склала 0,5 г. Максимальна маса пагонів тест рослин склала 2,2 г - з проб р. Словечна (150 м).

Довжина кореневої системи пшениці звичайної в контрольному зразку - від 13,6 см до 23,0 см. Подібне максимальне значення було зафіксовано для тест рослин, які росли на зразках води з річки Трубіж, при цьому найменше значення пригнічення кореневої системи рослин спостерігається в цій водоймі і становить від 2,5 см до 14,0 см. В пробах з р. Словечна відмічена максимальна біомаса кореня, яка склала 1,05 г., в контрольному зразку 0,9 г та 0,3 г - р. Альта (150 м) відповідно.

Визначено фітотоксичний ефект, який визначали у відсотках за певними біопараметрами: висотою, біомасою та сухою біомасою пагона та кореня. Так, в (табл. 2) наведені основні дані, щодо утворення фітотоксичного ефекту у тест - рослин, внаслідок дії стічних вод на відстані 50 м та 150 м від джерела скиду стічних вод.

Таблиця 2. Фітотоксичний ефект від дії стічних вод на відстані 50 м та 150 м

ПараметриДосліджувані ділянкир. Трубіжр. Альтар. СловечнаНове озеро50 м150 м50 м150 м50 м150 м50 м150 мФЕ1 (за висотою пагона)%62,410,644,952,99,5- 1,05- 1,62,6ФЕ2 (за біомасою пагона)%66,7409696,740- 46,7- 400ФЕ3 (за сухою біомасою пагона)%75575750- 1000ФЕ4 (за довжиною кореня)%48,52,924,650,925,132,24,7- 2,9ФЕ5 (за біомасою кореня)%55,622,222,266,7- 66,7- 11,1-11,133,3ФЕ6 (за сухою біомасою кореня)%93,3803393,3- 13,3- 66,7- 1066,7ФЕ 7 (середнє значення)%66,926,849,372,6- 0,9-7,8- 9,716,6

Дослідження ростових показників кореневої системи для тест-рослин також, свідчать про пригнічення у ростових процесах фітоіндикато - рів (рис. 1).

Рис. 1. Фітотоксичний ефект довжини кореневої системи:

(а) - 50 м та (б) - 150 м від скиду стічних вод

річка токсичність вода рослина

Максимальні пригнічення довжини кореневої системи спостерігалися у водних пробах, відібраних в р. Трубіж при 50 м від джерела скиду стічних вод складає 48,5%, за шкалою рівня токсичності води, складає вище середнього рівня забруднення.

Мінімальне значення інгібуючої дії в досліджуваних зразках спостерігається в Новому озері - 4,7%, що за шкалою рівня токсичності води відповідає низькому рівню токсичності. При цьому, в пробах (150 м від місця скиду) мінімальне значення фітотоксичного ефекту було зафіксовано для пшениці звичайної в пробах з р. Трубіж та Нового озера - що вказує на відсутність у воді токсичні елементів.

Дослідження ростових показників пагона для тест-водойм р. Альта та Трубіж (50 м), свідчать про значне пригнічення ростових процесів фіто - індикатора порівняно з тест-водоймами р. Сло-вечна та Нового озера, де фітотоксичний ефект становив від 62,4% до 1,6%, відповідно рівень токсичності водойм є від високого до низького рівня відповідно (рис. 2).

Рис. 2. Фітотоксичний ефект за висотою пагона

(а) - 50 м та (б) - 150 м від скиду стічних вод

При аналізі фітотоксичного ефекту у пшениці звичайної, яка виросла на зразках води, які були відібрані за 150 м від джерела стічних вод, спостерігалося значне пригнічення висоти пагона в пробах з р. Альта, що складає 53%. При цьому в досліджених пробах, які були відібрані за 50 м, від джерела забруднення, з цієї ж водойми даний показник складає на 10% менше, щодо висоти пагона та довжини кореня. Таке значне пригнічення ростових процесів, ми повязуємо з додатковим джерелом скиду стічних вод, які відповідно і гальмують ростові процеси у рослин біоіндикаторів, значною вищою рослинністю по береговій лінії та досить повільною течією.

Фітотоксичний ефект у пагонів пшениці звичайної складає 11%, у зразках води з р. Трубіж (150 м), при цьому фітотоксичний ефект з водойм Житомирської області не перевищує 4%, при відборі проб 150 м від місця скиду забруднених вод.

Список літератури

1.Блакітна як ніга Беларусі. - Мн.: Белэн, 1994. - 125 с.

2.Дідух Я.П. Фітоіндикація екологічних факторів / Я.П. Дідух, П.Г. Плюта. - К.: Наук.думка, 1994. - 280 с.

.Днеп рпутеводитель / [под. ред. Н. А Савченко]. - [2-е узд.]. - Москва, - Издательство «Речной транспорт», 1955. - С. 158-160.

.Загальнодержавна цільова програма розвитку водного господарства та екологічного оздоровлення басейну річки Дніпро на період до 2021 року, затверджена Законом України від 24 травня 2012 року №4836-VI.

.Игошин Н.И. Проблемы восстановления и охраны малих рек и водоемов. Гидроэкологические аспекты. Учебное пособие / Н.И. Игошин. - Харьков: Бурун Книга, 2009. - 240 с.

.Клименко М.О. Порівняльна характеристика результатів оцінки якості води за гідрохімічними показниками та водною рослинністю / М.О. Клименко, Ю.Р. Гроховська // Вісник РДТУ. - Рівне, 2001. - Вип. 3 (10). - С. 15-22.

.Клименко М.О. Відновна гідроекологія порушених річкових та озерних систем (гідрохімія, гідробіологія, гідрологія, управління) / М.О. Клименко, Ю.Р. Гроховська. - Рівне, 2004. - 211 с.

.Кокин К.А. Экологиявысшихводныхрастений / К.А. Кокин. - М.: Знание, 1982. - 160 с.

.Ліхо О.А. Врахування впливу осушувальних меліорацій в методиці оцінки екологічного стану басейнів малих річок Полісся України / О.А. Ліхо, І. А. Бондарчук // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. - Випуск 4 (60), 2012 р. - Серія «Сільськогосподарські науки». - С. 83-89.

10.Семенов К.С. Осушення і освоєння заплави річки Трубіж / К.С. Семенов, Н. І. Пшеничний. - К., 1957. - 58 с.

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.