Оценка экологического состояния реки Содема
Секция: Биология
![](https://nauchforum.ru/themes/mix_and_match/images/logo.jpg)
XLI Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»
Оценка экологического состояния реки Содема
Реки урбанизированных территорий постоянно испытывают высокую антропогенную нагрузку. Загрязняющие вещества попадают в них со сбросами сточных вод промышленных предприятий и бытовыми стоками. При этом наибольшую нагрузку испытывают малые реки. В черте города Вологды одной из наиболее загрязненных малых рек является река Содема. Река Содема протекает по центральной части города Вологда, что обуславливает высокую антропогенную нагрузку. В нижнем течении в реку поступает большое количество поверхностных сточных вод, канализационных стоков, твердых бытовых отходов. Содема впадает в реку Вологда, тем самым оказывая непосредственное влияние на ее состояние. Экологическое состояние реки Содема является актуальной проблемой для города Вологда.
Цель работы: оценить экологическое состояние реки Содема с использованием физико-химических методов и методов биодиагностики.
Исходя из цели работы, поставлены следующие задачи:
1. Определить содержание отдельных загрязняющих веществ в водах реки с использованием физико-химических методов;
2. Оценить токсичность вод водотока методами биодиагностики;
3. Дать общую оценку экологического состояния реки.
Пробы воды были отобраны в феврале 2016 года на разных участках реки Содема (рисунок), для исследования были выбраны участки реки с разной степенью и видами оказываемой антропогенной нагрузки: спальный район города, промышленная зона, центральная часть города.
Рисунок. Пункты отбора проб: 1. ул.Костромская, спальный район; 2. ул.Ярославская, до промышленной зоны; 3. ул.Петина, после промышленной зоны; 4. ул.Мира, центр города; 5. устье реки, центральная набережная
Содержания сульфатов и хлоридов в воде определялось титриметрическим методом, содержание железа, марганца, аммония, нитратов, нитритов – колориметрическим методом.
В ходе исследования была использована методика определения острой токсичности воды по хемотаксической реакции инфузорий вида Paramecium Caudatum [1]. Метод определения токсичности вод основан на способности тест-объектов реагировать на присутствие в водной среде веществ, представляющих опасность для их жизнедеятельности, и направленно перемещаться по градиенту концентраций этих веществ, избегая их вредного воздействия. Параметры поведенческой реакции инфузорий определялись с помощью прибора серии «Биотестер». Индекс токсичности автоматически высчитывался прибором.
Также был применён Allium test – растительная тест-система для оценки мутагенного, митозмодифицирующего и токсического эффектов факторов химической и физической природы на основе растения Лук репчатый. Объектом исследования в данном тесте является меристема проростков корешков лука посевного – Allium cepa сорта Штутгартен Ризен. Луковицы A. cepa помещались в пробирки на 25 мл с пробами исследуемой воды. В качестве контрольной использовалась дистиллированная вода. Для каждого варианта использовали трехкратные повторности. Луковицы проращивали 4 дня. Затем у каждой луковицы корни срезали под основание донца. Для оценки токсического действия определяли длину каждого корешка по линейке. Определялось среднее арифметическое (X) и ошибка среднего (m) для варианта опыта.
Таблица 1.
Результаты физико-химического анализа
Сульфаты |
Хлориды |
Железо |
Аммоний-ион |
Нитриты |
Нитраты |
Фосфаты |
ХПК |
|
ПДКр.х. |
100 |
300 |
0,1 |
0,5 |
0,08 |
40 |
0,05 |
15 |
ул.Костромская, спальный район |
0,5 |
39,704 |
0,4 |
1,9 |
0,04 |
0,19 |
0,022 |
3202 |
ул.Ярославская, до промышленной зоны |
2,7 |
45,376 |
0,3 |
3,1 |
0,036 |
0,7 |
0,04 |
3960 |
ул.Петина, после промышленной зоны |
0,1 |
11,604 |
0,85 |
3 |
0,183 |
0,17 |
0,2 |
3091 |
ул.Мира, центр города |
0,1 |
241,06 |
0,41 |
3 |
0,23 |
0,15 |
0,49 |
3920 |
устье реки, центральная набережная |
0,6
|
147,472 |
0,2 |
3,1 |
0,4 |
0,125 |
0,134 |
3420 |
В ходе химического анализа (таблица 1) были выявлены загрязняющие вещества, содержание которых значительно превышает ПДК во всех пробах: железо (до 8,5 ПДК после промышленной зоны), аммоний-ион (до 6 ПДК в пробах, взятых в промышленной зоне и ниже по течению), нитриты (до 5 ПДК в устье реки). Также было выявлено большое количество фосфатов в пробе, взятой после промышленной зоны (4 ПДК), и в пробе, взятой в центре города – 10 ПДК. Во всех пробах ХПК превышает ПДК в десятки раз, что свидетельствует о высоком содержании органических веществ в исследуемых пробах.
По результатам биотестирования с использованием инфузорий было выявлено, что наибольшим индексом токсичности (0,78) характеризуется проба, отобранная в центре города, а наименьшим (0,28) – проба, отобранная в спальном районе города. В верхнем течении реки степень токсичности находится в пределах допустимой и умеренной, в нижнем течении – высокой (таблица 2).
Таблица 2.
Результаты биотестирования с использованием Paramecium Caudatum
№ п/п |
Пункт отбора пробы |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
1 |
ул.Костромская, спальный район |
0,28±0,10 |
Допустимая |
2 |
ул.Ярославская, до промышленной зоны |
0,54±0,10 |
Умеренная |
3 |
ул.Петина, после промышленной зоны |
0,44±0,06 |
Умеренная |
4 |
ул.Мира, центр города |
0,78±0,09 |
Высокая |
5 |
устье реки Содема, центральная набережная |
0,70±0,05
|
Высокая |
По результатам Allium-теста было выявлено, что длины корней лука во всех пробах превышают контроль в 1,4–3,5 раз (таблица 3). Возможной причиной значительного ускорения роста корней может быть повышенное содержание органических веществ в исследуемых пробах, а также синергизм действия химических веществ, которые сами по себе не превышают ПДК.
Таблица 3.
Результаты Allium-теста
№ п/п |
Пункт отбора пробы |
Средняя длина корешков лука, см |
% от контроля |
1 |
ул.Костромская, спальный район |
1,09±0,08 |
201,9% |
2 |
ул.Ярославская, до промышленной зоны |
1,87±0,09 |
346,9% |
3 |
ул.Петина, после промышленной зоны |
1,28±0,27 |
236,4% |
4 |
ул.Мира, центр города |
1,80±0,13 |
332,8% |
5 |
устье реки Содема, центральная набережная |
0,74±0,09 |
137% |
Таким образом, в результате исследований была выявлена тенденция снижения качества вод реки Содема от истока к устью, установленная как физико-химическими методами, так и методами биодиагностики.
![](/sites/default/files/publ_rinc.png)