Оценка экологического состояния реки Ай села Месягутово Дуванского района Республики Башкортостан



Данная работа посвящена изучению экологического состояния реки Ай Дуванского района Республики Башкортостан методом биоиндикации. Индекс Майера-самая простая методика биоиндикации. Эта методика подходит для многих типов водоемов. Для изучения физико-химического состава были отобраны пробы воды из реки Ай в мае 2016 и 2017 годов. Проведена оценка биоиндикации химических элементов в органах и тканях рыб. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего экологического мониторинга воды реки Ай села Месягутово Республики Башкортостан.

Ключевые слова: биоаккумуляция; река Ай; село Месягутово; гидрохимический анализ; тяжелые металлы; индекс Майера;

В настоящее время, проблема загрязнения природных вод Земли является наиболее актуальной. Загрязнение водных объектов — это значительное изменение свойств воды в процессе антропогенной деятельности. В основном эти изменения сводятся к сбросу в воду отходов бытовой и производственной деятельности человека.

Целью данного исследования стала оценка степени загрязнения реки Ай протекающей на территории села Месягутово Дуванского района Республики Башкортостан.

На территории Российской Федерации расположено около 2,5млн рек, практически все из них подвержены антропогенному влиянию. Все чаще население Республики Башкортостан вынуждено употреблять питьевую воду, не отвечающую санитарно-гигиеническим требованиям. Это касается жителей Кушнаренковского, Бураевского, Дуванского, Кармаскалинского, Краснокамского, Дюртюлинского, Янаульского, Бирского, Мечетлинского, Белокатайского и Туймазинского районов [1].

Длина реки Ай составляет 549 км из них 271 км приходится на Челябинскую область, 278 км протекает по Республике Башкортостан. Дуванский район Республики Башкортостан расположен ниже по течению реки по отношению к Челябинской области, соответственно исключительное антропогенное влияние на качество воды оказывают города с развитой промышленностью Челябинской области [2].

Результаты исследования: Метод Майера наиболее простой способ биоиндикации и имеет большое преимущество — в ней не надо определять беспозвоночных с точностью до вида. Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных относятся к водоемам с определенной степенью загрязненности. При этом организмы — индикаторы относят к одному из трех разделов [3].

Таблица 1

Группы живых организмов

Обитатели чистых вод	Обитатели водоёмов средней загрязнённости	Обитатели загрязненных водоёмов
Личинки веснянок Личинки подёнок Личинки ручейников Личинки вислокрылок Двустворчатые моллюски	Бокоплав Речной рак Личинки стрекоз Личинки комаров-долгоножек Моллюски-катушки Моллюски-живородки	Личинки комаров-звонцов Пиявки Водяной ослик Прудовики Личинки мошки Малощетинковые черви

Для расчета индекса необходимо количество обнаруженных групп из первой графы таблицы № 1 умножить на 3, количество групп из второй — на 2, из третьей — на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязненности водоема.

Таблица 2

Определение класса качества водоема

Результаты вычислений (баллы)	Класс качества
более 22	1 класс качества (водоем очень чистый)
17–21	2 класс качества (водоем чистый)
11–16	3 класс качества (умеренно-загрязненный водоем)
менее 11	4 класс качества (водоем грязный)

После произведения расчетов мы получили 25 баллов, что согласно таблице № 2 говорит о том, что водоем имеет 1 класс качества.

Загрязнение водных объектов — это значительное изменение химического состава воды в процессе антропогенной деятельности. В основном эти изменения сводятся к сбросу в воду отходов бытовой, производственной и сельскохозяйственной деятельности человека.

Для оценки экологического состояния поверхностных вод на территории Российской Федерации существует единые критерии оценки качества поверхностных вод, которые отражены в Санитарных правилах и нормах СанПин 2.1.5.980–00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».Отбор проб был произведен на территории села Месягутово согласно требованиям ГОСТ 31861–2012 «Вода. Общие требования к отбору проб». В таблице № 3 представлен гидрохимический анализ реки Ай за май 2016 года.

Таблица 3

Гидрохимический анализ реки Ай (май 2016г.)

Показатели	СанПин 2.1.5.980–00 Нормативы (ПДК), не более	Фактическое значение	Погрешность измерения	Единицы измерения	НД на методы исследования
Водородный показатель	6,5–8,5	8,1	1,1	pH	ПНДФ 14.1:2:2:4.121–97
Нитраты (по NO3)	45,0	20	0,3	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.4–95
Нитриты	3,3	7	0,008	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.3–95
Хлориды	350,0	Менее 10,0	-	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2.96–97
Фториды	1,2	0,016	0,006	мг/дм3	ГОСТ 4386–89
Марганец	0,1	0,037	0,002	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2.103–97
Медь	1,0	0,15	0,007	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.140–98
Ртуть	0,0005	Менее 0,0005*	-	мг/дм3	ГОСТ 31950–2012
Свинец	0,01	0,0038	0,003	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.140–98
Сульфаты	500	233	15,1	мг/дм3	ПНДФ 14.12.159–2000

Согласно результатам анализа можно сделать вывод что все значения рассмотренных показателей находятся в пределах нормы, за исключением нитрит-ионов.

Содержание последних превышается допустимые нормы почти в 2 раза.

Нитритами являются промежуточными продуктами биологического разложения азотсодержащий биологических соединений. В природных водах концентрации нитритов могут увеличиваться, если загрязняющих веществ слишком много и полезные бактерии не успевают их переработать. Однако в основном это происходит по вине человека. Использование азотистых удобрений, стоки промышленных предприятий и животноводческих ферм заметно влияют на повышение концентрации примесей в воде [5].

Таблица 4

Гидрохимический анализ реки Ай (май 2017г.)

Показатели	СанПин 2.1.5.980–00 Нормативы (ПДК), не более	Фактическое значение	Погрешность измерения	Единицы измерения	НД на методы исследования
Водородный показатель	6,5–8,5	7,67	0,20	pH	ПНДФ 14.1:2:2:4.121–97
Нитраты (по NO3)	45,0	0,28	0,4	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.4–95
Нитриты	3,3	0,015	0,008	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.3–95
Хлориды	350,0	Менее 10,0	-	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2.96–97
Фториды	1,2	0,140	0,020	мг/дм3	ГОСТ 4386–89
Марганец	0,1	0,040	0,002	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2.103–97
Медь	1,0	0,17	0,007	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.140–98
Ртуть	0,0005	Менее 0,0005*	-	мг/дм3	ГОСТ 31950–2012
Свинец	0,01	0,0036	0,003	мг/дм3	ПНДФ 14.1:2:4.140–98
Сульфаты	500	15,4	3,1	мг/дм3	ПНДФ 14.12.159–2000

По результатам анализа пробы воды реки Ай за май 2017 года можно сделать вывод что нет превышения ни по одному исследуемому элементу.

Опасность тяжелых металлов как загрязнителей усугубляется тем, что они устойчивы к разрушению в течение многих лет, быстро накапливаются в гидробионтах и очень медленно выводятся из организмов. Токсическое действие большинства тяжелых металлов на рыб обусловлено их ионами [4].

Биоаккумуляция — накопление организмом химических веществ, поступающих из окружающей среды в концентрации большей, чем находится в окружающей среде. Рыбы способны аккумулировать металлы даже в случае если их содержание в водной среде не превышает пределы ПДК. Аккумуляции тяжелых металлов в организме рыб, то есть литературные данные, в которых говорится что распределение металлов в организме рыб неравномерно, оно зависит от физико-химических свойств элементов и функциональных особенностей органов и тканей. Например, медь концентрируется в печени; свинец — в жабрах и сердце [1].

В качестве тест-объекта был выбран серебряный карась (Carassius gibelio), так как он широко распространен в водных объектах, в том числе и в реке Ай.

Таблица 5

Содержание свинца имеди вмышцах ипечени серебряного карася (Carassius gibelio)

Элемент	ПДК Элемента	Ткани иорганы	Виды рыб (Серебряный карась (Carassius gibelio))
Свинец	1,0 мг/кг	Печень	0,0062
		Мышцы	0,011
Медь	10 мг/кг	Печень	0,059
		Мышцы	0,069

Исходя из результатов исследования можно сделать вывод что содержание исследуемых элементов в тканях и органах серебряного карася (Carassius gibelio).

Заключение: По результатам исследования можно сделать вывод что экологическое состояние реки Ай, протекающей на территории села Месягутово Дуванского района Республики Башкортостан находится в весьма удовлетворительном состоянии. Индекс Майера говорит о том, что водоем 1 класса качества. При определении гидрохимического состава реки Ай села Месягутово превышений ПДК нет ни по одному определяемому показателю за май 2017 год. Содержание таких элементов как свинец и медь, в карасе находится в пределах нормы. Несмотря на то что село Месягутово находится ниже по течению после крупных промышленных городов Челябинской области это существенно не сказалось на экологическом состоянии водоема.

Литература:

1. Балков, А. В. Водные ресурсы Башкирии — Уфа: Просвещение, 2008. — 355 с
2. Гареев, А. М. Водные ресурсы Башкирии и их состояние в будущем — Уфа: Китап, 2003. — 204 с.
3. Машкин, П. В. Биологические методы оценки состояния водных экосистем –Омск: Наука, 1996. — 34 с.
4. Микряков, В. Р. Реакция иммунной системы рыб на воздействие некоторых абиотических факторов среды — М.: 2000. — 139 с.
5. Хараева, Г. И. Экологический мониторинг — Улан-Удэ: ВСГТУ, 2004. — 77 с.