МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КАМ’ЯНЕЦЬ-ПОДІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ОГІЄНКА
Кафедра біології та методики її викладання
КУРСОВА РОБОТА
ТВАРИНИ – ІНДИКАТОРИ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
м. Кам’янець-Подільський 2009
ЗМІСТ
ВСТУП
Розділ І. Поняття біомоніторингу
1.1 Сутність біомоніторингу
1.2 Біоіндикація як об’єкт біомоніторинга
1.3 Чинники забруднення довкілля
Розділ ІІ. Тварини-індикатори забруднення
2.1 Характеристики водного середовища та пристосування до них живих організмів
2.2 Зміни водних екосистем при антропогенному забрудненні. Сапробність і токсобність
2.3 Методи оцінки забруднення вод за допомогою тварин-індикаторів
Розділ ІІІ. Дослідження фауни безхребетних тварин річки Ушиця смт. Віньківці Хмельницької області
3.1 Характеристика об’єкту дослідження
3.2 Опис отриманих результатів
3.3 Визначення сапробності досліджуваних ділянок по методу Майера
Висновки
Використана література
ВСТУП
Актуальність. Всі живі організми тісно пов’язані з навколишнім середовищем, яке впливає на їх життя і розвиток.
Сучасний глобальний характер впливу людини на біосферу у поєднанні з підвищеним забрудненням окремих регіонів створює особливі умови для існування, як окремих природних об'єктів, так і стану багатьох екосистем. Тому дуже актуальна проблема оцінки окремих екосистем і ландшафту в цілому з погляду впливу на них діяльності людини. Особливо гострою вона є на густо заселених людиною територіях, тобто в містах.
Місто як місце існування тварин і рослин має ряд специфічних рис: велика щільність населення, концентрація різних підприємств, максимальне використання площ під забудову, загазованість і забруднення повітря, ґрунту і споруд хімічними сполуками, інший тепловий режим, освітленість і тому подібне. На урбанізованих територіях співтовариства багатьох організмів піддаються найбільш сильному антропогенному пресу, що приводить до зміни умов проживання, видового складу, чисельної великої кількості, структури популяцій. У організмах відбуваються необоротні зміни.
При вивченні впливу діяльності людини на міське середовище виникає можливість використання організмів-біоіндикаторів, що об'єктивно відображають вплив антропогенної діяльності на організми, їх популяції і співтовариства. Такими індикаторами можуть, зокрема, служити представники деяких видів комах.
Різні забруднення можуть накопичуватися у воді, і тому оцінка стану організмів, що живуть в ній, має велике значення як об'єктивне віддзеркалення физико-хімічних властивостей води. Водойми на міській території посилено використовуються людиною на різні потреби: полив, технічне використання на підприємствах, в житлах, в торгових організаціях і так далі. Іноді біля міських водойм формуються зони відпочинку городян.
Необхідність досліджень біоіндикацій стає особливо очевидною, якщо взяти до уваги, що в даний час в міські промислові і стічні води (навіть коли вони піддаються очищенню сучасними методами) поступають сотні різних речовин різного хімічного складу. Практично неможливо за допомогою хімічних аналізів прослідкувати малі концентрації всіх забруднень, які можуть порушувати біологічні процеси, особливо при їх тривалому впливі впродовж багатьох поколінь. Неможливо хімічними методами детально вивчити вплив на все різноманіття біологічних явищ у водних екологічних системах кожної з багатьох сотень речовин, що поступають у водойме. Не кажучи вже про те, що не можна передбачити наслідку комбінованої дії багатьох хімічних сполук в їх різноманітних поєднаннях і, нарешті, продуктів їх трансформації у воді і донних відкладеннях. Тому особливу цінність представляє безпосереднє вивчення інтегрального кінцевого ефекту впливу забруднень на організми і біосистеми.
Біологічні методи, при їх правильному застосуванні, мають високу чутливість. Вони дають можливість простежувати наслідки забруднень за межами чутливості прийнятих в практиці охорони вод гідрохімічних і гідрофізичних методів.
Саме актуальність даної проблеми зумовила обрання мною теми курсової роботи: «Тварини-індикатори забруднення навколишнього середовища».
Мета дослідження: висвітлення теоретичних положень про біоіндикацію забруднення довкілля за допомогою тварин; виявлення видового складу водних безхребетних індикаторів забруднення в руслі річки Гуски м. Шепетівка Хмельницького району.
Предмет дослідження – методи біоіндикації при використанні тварин-індикаторів забруднення навколишнього середовища.
Об’єкт дослідження – тварини-індикатори забруднення.
Завдання:
1. Зупинитися на характеристиці понять біомоніторинг та біоіндикація.
2. Розглянути методичні аспекти біоіндикації водного середовища за допомогою тварин-індикаторів довкілля.
3. Дослідити видове різноманіття безхребетних з метою визначення степеня забрудненості річки Ушиця , яка протікає в смт. Віньківці Хмельницької області.
РОЗДІЛ І. ПОНЯТТЯ БІОМОНІТОРИНГА
1.1 Сутність біомоніторингу
Аналіз (моніторинг) місцепроживань по складу співтовариств живих організмів, що мешкають в них, – істотна частина сучасної прикладної екології. У його основі лежать наступні положення. Кожен вид живих організмів пристосований до своїх умов проживання. Певні (хоча і більш розмиті, ніж окремі види) вимоги до умов середовища пред’являють також крупніші таксони: роди, сімейства тварин. Тому, знаючи склад співтовариства в даній точці, можна передбачити особливості умов проживання в ній, і навпаки (по особливостях чинників середовища можна передбачати склад фауни). Порівнюючи склад співтовариства у водоймі в різні моменти часу, можна стежити за змінами умов проживання в нім; а порівнюючи фауни різних водойм, дізнаватися про відмінності цих водойм з погляду живих організмів [3;10].
Організми, використовувані в біологічному моніторингу, називаються індикаторними (видами-індикаторами). Ці види мають бути достатньо масовими в своїх “улюблених” місцепроживаннях, легкознаходжуваними і визначуваними в природі, а їх екологічні вимоги - добре відомими.
Найбільше значення має біологічний моніторинг якості і забруднення води природних водойм. Інші чинники життя у воді (течія, тип грунту, глибина і тому подібне) легко оцінити безпосередньо, а прямо визначити якість води (вміст в ній органічних речовин, отрут, хвороботворних мікроорганізмів і тому подібне) досить складно. Більш того, біологічний контроль якості вод має ряд переваг перед хімічними, фізичними і бактеріологічними методами контролю. Він дозволяє оцінити наслідки як постійного, так і разового забруднення, усереднюючи забруднюючі ефекти в часі.
Співтовариства живих організмів відображають всі зміни води, що протікає над ними, одночасно реагують на багато чинників, що визначають якість води, і підсумовують ефекти змішаних забруднень. При біологічному аналізі нам не потрібно дізнаватися, чим саме забруднена вода, але можна відразу оцінити міру її забруднення.
1.2 Біоіндикація як об’єкт біомоніторинга
Біоіндикація - спосіб оцінки антропогенного навантаження по реакції на нього живих організмів і їх співтовариств. Підкреслюючи всю важливість методів біоіндикації як дослідження, необхідно відзначити, що біоіндикація передбачає виявлення забруднення навколишнього середовища, що вже відбулося або відбувається, по функціональних характеристиках особин і екологічних характеристиках співтовариств організмів. Поступові ж зміни видового складу формуються в результаті тривалого отруєння водойми, і явними вони стають у випадку у разі далеко йдучих змін. Для річок і струмків найбільш точні результати дає вивчення донних організмів (бентоса) і мешканців укорінених на дні водних рослин (перифітона), які, не переміщаючись разом з потоком, краще відображають загальну якість води, що протікає над ними. У стоячих водоймах разом з бентосом перспективне використання організмів – мешканців товщі води (планктону).
Для біоіндикації можуть використовуватися показники біосистем всіх рангів. Зазвичай, чим нижчий ранг біосистеми, використовуваної як біоіндикатор, тим більше точними можуть бути виводи про вплив чинників середовища і навпаки.
Для біоіндикації найбільш показові наступні характеристики
• хімічний склад клітин;
• склад, структура і ступінь функціональної активності феноменів;
• структурно-функціональні характеристики клітинних органоїдів;
• розміри клітин, їх морфологічні характеристики, рівень активності;
• гістологічні показники;
• концентрації поллютантів в тканинах і органах;
• частота і характер мутацій, канцерогенезу, потворності.
Найбільш зручним для неспеціаліста об'єктом біоіндикації є, мабуть, макрозообентос – макроскопічні (завдовжки більше 2 мм) безхребетні тварини, що мешкають на дні водойм і в зарослях водних рослин. Це, головним чином, водні личинки і імаго комах, молюски, п'явки, малощетинкові черв'яки і вищі ракоподібні. Для їх збору в природі потрібний простий бентосний сачок з вічком 0.5-1 мм (можна застосовувати господарське сито з капроновою сіткою) і пінцетом; визначення у ряді випадків ведеться неозброєним оком, в решті випадків застосовується застосування бінокуляра типу МБС.
1.3 Чинники забруднення довкілля
Всі сторони сучасної діяльності людини є джерелом всіляких видів забруднення. Вирубка лісів, осушення і зрошування земель, зміна мережі гідрографії, урбанізація території, промислові і побутові стоки, добрива, детергенти, пестициди спричиняють за собою зміни режиму екосистем.
Розвиток атомної промисловості (радіоактивні осідання, поховання ядерних відходів, скидання ядерних електростанцій) веде до радіоактивного зараження водойм, з подальшою акумуляцією радіоактивних речовин в тілі риби як безпосередньо з води, так і з об'єктів їх живлення.