ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОД РЕКИ ЗАПАДНАЯ ДВИНА МЕТОДОМ ФИТОТЕСТИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

9. Реестр особо охраняемых природных территорий Республики Башкортостан. [Текст] - Изд. 2-е, перераб. - Уфа: Издательский центр «МедиаПринт», 2010. - 414 с.

10. Синенко, С.Г. Уфа старая и новая: Попул. иллюстрир. энцикл. [Текст] / С.Г. Синенко. - Уфа: Башкортостан, 2007. - 272 с.

11. Фармакогнозия / Е.В. Жохова, М.Ю. Гончаров, М.Н. Повыдыш, С.В. Деренчук. - ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 544 с.

12. Черепанов, С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР) / С.К. Черепанов - СПб.: Мир и семья, 1995. - 992 с.

13. Raunkiaer С. The liefe forms of plants and statistical plant geography. - Oxford: Clarendon press, 1934. - 632 p.

УДК 581.5

Иванькова В. С.учащаяся, Данюк М.М.2, научный руководитель, учитель биологии, Малах О.Н.3, научный консультант, к.б.н., доцент, 1,2 - ГУО «Гимназия №7 г. Витебска» Беларусь, 3 -ВГУ имени П.М. Машерова

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОД РЕКИ ЗАПАДНАЯ ДВИНА МЕТОДОМ ФИТОТЕСТИРОВАНИЯ

Возрастающее загрязнение водных объектов Республики Беларусь при росте антропогенной нагрузки в последние годы достигло критических уровней, а на многих реках превысило их.

По данным статистики на 15.07.2019 г. в Витебской области увеличился сброс сточных вод в поверхностные сточные объекты с 138 млн. м3 в 2017 г до 140 млн. м3 в 2018 г, причем без предварительной очистки с 47 млн. м3 в 2017 г до 50 млн. м3 в 2018 г соответственно. В связи с этим, под угрозой находится

сохранение основных функций чистой пресной воды: среды обитания гидробионтов и жизненно необходимого экологического фактора существования человека. В настоящее время оценка, прогнозирование и разработка мероприятий по улучшению качества водной среды становится все более актуальной.

К сожалению, изучая влияние антропогенной деятельности на состояние рек, ученые основываются лишь на определении химического состава воды и сравнении его с ПДК, что не позволяет определить весь спектр влияния все возрастающего количества вредных веществ, содержащихся в воде водотока.

Физические факторы или химические соединения, воздействуя на среду, иногда очень сильно модифицируются факторами живой и неживой природы; их окончательное влияние не всегда легко предвидеть. А биоиндикаторы дают точную картину, которая учитывает и те «сбросы» загрязнителей, которые могла пропустить, просмотреть контрольная служба, время от времени производящая замеры параметров среды. Биотестирование является наиболее целесообразным методом определения интегральной токсичности поверхностных вод [1], а как следствие и речной воды. Он доступен и прост в исполнении, не требуется сложного дорогостоящего лабораторного оборудования и может быть рекомендован исследователям разных уровней подготовки.

Исследования такого рода могут служить важной основой для разработки широких профилактических мероприятий, направленных на оздоровление окружающей среды, на повышение чистоты воздуха, а также почвы и водного бассейна. В связи с этим целью исследования было выявить степень загрязнения вод реки Западная Двина методом фитотестирования. Для осуществления поставленной цели были решены следующие задачи:

- определена степень загрязнения вод реки Западная Двина, используя редис масленый и кресс-салат как тест-объекты; оценены физико-химические свойства вод реки, Западная Двина;

- выявлены источники возможного загрязнения вод реки Западная Двина на исследуемой территории;

- подготовлены рекомендации по улучшению экологического состояния вод реки Западная Двина на исследуемой территории.

Исследование проводилось на территории г. Витебска и Витебского района в августе 2019 г. Объектом исследования является река Западная Двина.

Забор проб воды реки Западная Двина осуществлялся В. Иваньковой с семи участков:

контроль - дистиллированная вода;

№1 - район оздоровительного лагеря «Чайка» (до ГЭС);

№2 - Витебская гидроэлектростанция (ГЭС); №3 - место для купания п. Лужесно (после ГЭС);

№4 - между микрорайоном Тирасполь и деревней Давыдовка;

№5 - городской пляж (г. Витебск);

№6 - п. Тарный (до очистных сооружений);

№7 - п. Тарный (после очистных сооружений).

Для большей достоверности в качестве тест-объектов были выбраны семена растений, относящихся к двум видам: кресс-салат и редис масленый. После определения всхожести семян был заложен эксперимент. В каждый контейнер (16 шт.) на смоченную соответствующей речной водой фильтровальную бумагу были уложены семена тест-объектов (по 20 шт.). В течение 10 дней наблюдали за прорастанием семян. Для оценки жизнеспособности растений В. Иванькова замеряла длину проростков и их частей (длина стебля и корня). По данным, полученным в эксперименте, ею были рассчитаны следующие показатели: фитотоксичность субстрата, всхожесть семян, энергия прорастания семян, скорость прорастания семян. Физико-химические свойства речной воды ею были определены по методикам С.Е. Мансуровой [2].

Первые всходы семян редиса масленого появились на следующие сутки после посева во всех образцах. Всходы семян кресс-салата появились на вторые и третьи сутки. Наименьшее количество всходов для двух растений обнаружено в образцах №4 и 7, а наибольшее - в №1, 3 и 6. Прорастание семян длилось во всех образцах 5 -6 суток.

Максимальный процент всхожести семян отмечен в пробах, взятых возле оздоровительного лагеря Чайка и п. Лужесно (редис масленый 100%, кресс-салат 63-68%). В образцах контроль, №2 и 6 данный показатель составил 95,0% для редиса масленого и 4795% для кресс-салата, что на 10-15% (для редиса масленого) и на 21-41,7% (для кресс-салата) выше аналогичного показателя в образцах №4, 5, 7.

Вместе с тем, следует отметить, что такой процент всхожести семян редиса масленого в образцах контроль, №1, 2, 3 и 6 свидетельствует об отсутствии загрязнения, а семян кресс-салата - о слабой степени загрязнения (исключение контроль) Об этом свидетельствуют и высокие значения таких показателей, как энергия прорастания (60-100% для редиса масленого и 10% для кресс-салата), скорость прорастания семян (24,5-38,7 семян в сутки для обоих растений).

Вместе с тем, показатель фитотоксичности субстрата во всех образцах для редиса масленого свидетельствует о слабой степени фитотоксичности и о сильной степени для кресс-салата. Следовательно, растения показали различную чувствительность. Кресс-салат показал наибольший тест-отклик в пределах 3,1-9,1% в отличие от редиса масленого - 39-89%. У всех корней кресс-салата, выращенных на тестируемых водах, происходило торможение роста (длина корня в среднем в 11-33 раза меньше, чем в контроле), в отличие от корневой системы редиса, где наблюдалось незначительное отличие от контроля (длина корня в среднем в 1,5-2,5 раза меньше). Наибольший тормозящий эффект на обоих тест-растениях был получен в пробах №4 (граница микрорайона Тирасполя и д. Давыдовки) и 6 (п. Тарный до очистных сооружений).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что развитие семян во всех пробах испытывает тормозящие действие исследуемых вод, причем семена кресс-салата показали более сильный тест-отклик. Редис также показал хороший тест-отклик, однако развитие растения снизилось незначительно по сравнению с контролем. Это возможно связано с избирательной чувствительностью тест-культур, которая выражается в том, что

семена разных видов по-разному реагируют на определенные классы загрязнителей.

Таким образом, воды реки Западная Двина являются загрязненными и непригодными для питья, бытовых нужд и орошения сельскохозяйственных культур.

Результаты исследования показали во всех образцах, за исключением контроля, наличие осадка. В связи с этим, речная вода в данных образцах характеризуется как слабо мутная с едва уловимым запахом (исключение пробы 4, 6 и 7 - резкий запах). По цветности все образцы не отличались от контроля (исключение пробы 4, 6 и 7 - желтый цвет). Водородный показатель речной воды соответствует значениям слабощелочная среда, что соответствует норме (рН не должен выходить за пределы 6,5-8,5). Качественная реакция на содержание сульфат-ионов отрицательная во всех образцах, что свидетельствует об отсутствии засоления. Исключение составил образец №7 (раствор помутнел). Качественная реакция на содержание сульфит-ионов отрицательная во всех образцах, что свидетельствует об отсутствии органического загрязнения. Таким образом, показатели физико-химических свойств речной воды частично подтвердили данные по степени загрязнения речной воды, полученные в первом эксперименте (фитотестирование).

Нами предложены следующие рекомендации по улучшению экологического состояния вод реки Западная Двина:

- своевременный вывоз бытового мусора от близко расположенных жилых домов;

- сортировка мусора (стекло, бумага, пластик);

использование менее токсичных реагентов для дорожного

покрытия;

- совершенствование способов и методов очистки сточных

вод;

- рациональное ведение сельского хозяйства; ежегодный мониторинг речной воды методами биотестирования;

- просвещение населения по вопросам рационального водопотребления.

По результатам выполненной работы были сделаны следующие выводы: биотестирование является достаточно

простым методом, который способен дать реальную оценку состояния речной воды и возможного влияния на организм человека; в целом воды реки Западная Двина на исследуемой территории являются загрязненными и непригодными для питья, бытовых нужд и орошения сельскохозяйственных культур; увеличение токсичности воды фиксируется после прохождения водотока через п. Тарный, а также на участке реки между д. Давыдовка и микрорайоном Тирасполь. Для исследуемой территории выявлены такие источники загрязнения речной воды как не канализированные поселки и деревни, сельскохозяйственная деятельность на берегах реки, сброс недостаточно очищенных сточных вод, строительство ГЭС, а также плохая работа ливневой канализации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Александрова, В.В. Биотестирование как современный метод оценки токсичности природных и сточных вод: монография [Текст] / В.В. Александрова - Нижневартовск: НВГУ, 2013 - С. 14-15.

2. Мансурова, С.Е. Следим за окружающей средой нашего города: школьный практикум [Текст] / С.Е. Мансурова. -М.: Владос, 2001 - С. 98-110.

3. Иванькова, В.С. Оценка экологического состояния снежного покрова микрорайона ЮГ-6 города Витебска методом фитотестирования / В.С. Иванькова, О.Н. Малах, Е.Р. Коваленко // Ломоносовские чтения на Алтае: фундаментальные проблемы науки и техники - 2018: статья в сборнике международной конференции / Барнаул, 13-16 ноября 2018 г. / Барнаул: ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», 2018 - С. 115-119.

4. Иванькова, В.С. Экотоксическая оценка снежного покрова микрорайона Юг-6 города Витебска методом фитотестирования /В.С. Иванькова, О.Н. Малах, Е.Р. Коваленко // Первый шаг в науку - 2018: материалы Международного форума студенческой и учащейся молодежи в рамках Международного научно-практического инновационного форума "ВДМАХ 18". Часть 2. / Минск, 4-5 декабря 2018 г / - Минск: Лаборатория интеллекта, 2018 - С.24-25.