МОНИТОРИНГ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА БИОМАССУ ВОДОРОСЛЕЙ ЦЕМЕССКОЙ БУХТЫ

ЭкоЦентр "Экосистема" разработал более 140 методических материалов по изучению природы:


Полевые определители для смартфонов и планшетов Много наших приложений на Play.Google и в AppStore

Определители растений и животных для PC Windows

Определители
для PC

Сборники MP3 записей голосов птиц в природе

Голоса
птиц

Методики полевых экологических исследований

Методики
исследований

Учебные
видеофильмы

Определительные
таблицы

Карманные
определители

Всё это можно приобрести в нашем некоммерческом Интернет-магазине

ГЛАВНАЯ >>> ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ >>> ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ И ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Главная
English
Биологический кружок ВООП
Гостю кружка
Планы кружка
Экспедиции и выезды
Исследовательская работа
Программа "Parus"
История кружка
Контакты кружка
Полевой центр
Фотогалерея
Летопись биостанции
Статьи о биостанции
Исследовательские работы
Учебные программы
Полевые практикумы
Методические семинары
Вебинары
Исследовательская работа
Проектная деятельность
Экспедиции и лагеря
Экологические тропы
Экологические игры
Публикации (статьи)
Методические материалы
Наглядные определители
Карманные определители
Определительные таблицы
Энциклопедии природы России
Компьютерные определители
Мобильные определители
Учебные фильмы
Методические пособия
Полевой практикум
Природа России
Минералы и горные породы
Почвы
Грибы
Лишайники
Водоросли
Мохообразные
Травянистые растения
Деревья и кустарники
Ягоды и сочные плоды
Насекомые-вредители
Водные беспозвоночные
Дневные бабочки
Рыбы
Амфибии
Рептилии
Птицы, гнезда и голоса
Млекопитающие и следы
Фото растений и животных
Систематический каталог
Алфавитный каталог
Географический каталог
Поиск по названию
Галерея
Природные ландшафты мира
Физическая география России
Физическая география мира
Европа
Азия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия и Новая Зеландия
Антарктика
Рефераты о природе
География
Геология и почвоведение
Микология
Ботаника
Культурные растения
Зоология беспозвоночных
Зоология позвоночных
Водная экология
Цитология, анатомия, медицина
Общая экология
Охрана природы
Заповедники России
Экологическое образование
Экологический словарь
Географический словарь
Художественная литература
Международные программы
Общая информация
Полевые центры (Великобритания)
Международные экспедиции (США)
Курс полевого образования (США)
Международные контакты
Интернет-магазин
Карманные определители
Цветные таблицы
Компьютерные определители
Энциклопедии природы
Методические пособия
Учебные фильмы
Комплекты материалов
Контакты
Гостевая книга
Ссылки
Партнеры
Наши баннеры
Карта сайта

Видео-360 по экологии на нашем Youtube канале

Если Вам понравился и пригодился наш сайт - кликните по иконке "своей" социальной сети:

Объявления:

Международные дни наблюдений за птицами!
Союз охраны птиц России приглашает российских любителей птиц принять участие в акции и загрузить результаты своих наблюдений на www.biodat.ru Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

[ sp ] : ml об : { lf }

Практикумы Семинары Вебинары Исследовательская работа Экспедиции и лагеря Экотропы Экологические игры Публикации

Обложка журнала "Исследовательская работа школьников" Титульная страница журнала "Исследовательская работа школьников" Приведенная ниже работа была опубликована в журнале "Исследовательская работа школьников" Издательского дома "Народное образование" и была любезно предоставлена главным редактором журнала О.В.Глушенковым в 2017 году.

Из огромного количества статей, опубликованных в журнале за годы его работы в 2011-2016 гг, мы отобрали публикации в области экологии, биологии, географии и краеведения, а также небольшое число работ по археологии, истории и культуре.

Для облегчения поиска и навигации по данному разделу, все работы сгруппированы по нескольким нижеследующим рубрикам: Общие вопросы - теория, Общие вопросы - практика, География, Биология, Экология - теория, Экология - практика, Детские исследовательские работы и проекты по географии, биологии и экологии

Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы! Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

Примечания: 1) приведенная ниже работа размещена на нашем сайте в оригинальном виде, т.е. так, как она была предоставлена для публикации в журнале; 2) автор сайта не несет ответственности за достоверность сведений, изложенных в работе; 3) данная работа является авторской и ее перепечатка возможна только с указанием авторов и активной гиперссылкой на наш сайт.

МОНИТОРИНГ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА БИОМАССУ ВОДОРОСЛЕЙ ЦЕМЕССКОЙ БУХТЫ

Автор: Синьков Сергей, ученик 10 класса МОУ СОШ № 40

Руководитель: Вехов Дмитрий Вадимович, учитель биологии

МОУ СОШ № 40 г. Новороссийск.

В настоящее время водоросли во всем мире привлекают всё большее внимание исследователей самого разного профиля, в частности, в связи с проблемой рационального использования морских макрофитов и возделывание их в морекультуре.

Согласно исследованиям альгофлоры Черного моря, проведенным в последнее время, известно 292 вида водорослей макрофитов; из них зеленых – 84 вида, бурых – 74 вида, красных – 134 вида (Калугина-Гутник, 1975 г.). Также установлено количество видов, известных для Новороссийской бухты и принадлежащих к разным отделам (типам), а именно: Chlorophyta – 40 видов или 27%, Phaephyta – 45 видов или 27,8%, Phadophyta – 77 видов или 45,7% от всей флоры, основным ядром которой являются багрянки (Калугина-Гутник, 1973 г.).

Водоросли всё шире используются в различных областях фундаментальных биологических наук. Многие ученые разрабатывают программу создания искусственных рифов, как мест обитания макрофитов для увеличения снабжения воды кислородом, потому что свободный кислород окисляет и разрушает вещества загрязнители, что способствует естественному очищению воды.

С 1990 года макрофитами Цемесской бухты и прибрежной зоны Черного моря стали заниматься многие исследовательские институты и лаборатории, которые пытались использовать водоросли как индикаторы загрязнения и рекреационной нагрузки. Выяснили влияние нефти и других загрязнителей на ранние стадии развития водорослей и адоптивные возможности в стрессовых условиях среды занимались О. В. Степанян, Д. Ф. Афанасьев, В. В. Громов.

Все это привлекло мое внимание к проблеме приспособления водорослей к загрязнению, и их росту и количеству по территории бухты, изменению при увеличении степени и уровня загрязнения бухты. Как можно использовать водоросли для уменьшения степени загрязнения воды и ее очистки, ведь водоросли макрофиты основные поставщики кислорода в водной среде.

Цель работы: изучение состава многоклеточных водорослей и динимики их биомассы в зависимости от степени загрязнения в Цемесской бухте.

Задачи:

Определить основные виды водорослей, встречающихся на территории Цемесской бухты.
Определить динамику изменения биомассы водорослей на территории бухты и прилегающих районах открытого моря в течение года.
Выявить основные загрязняющие вещества, которые попадают в бухту, и.
Выяснить как загрязнители влияют на рост и развитие водорослей.
Изучить возможности использования водорослей для очистки сточных вод.

Место исследования: Новороссийская бухта, которая еще известна под названием Цемесской (по имени впадающей в нее реки Цемес), расположена на северо-восточном берегу Черного моря. Она является самой обширной и глубоководной на Кавказском побережье.

Новороссийская бухта (широта - 44 градуса 40 минут северной широты, долгота – 37 градусов 50 минут восточной долготы) вдается на 8 миль (15,3 км) в берег материка в северо-западном направлении (Рисунок 1). Ширина входа в бухту, между оконечностью

Суджукской косы и мысом Дооб, составляет 5 миль (9,8 км), а ширина в средней части не превышает 2,5 мили (5,7 км). Площадь зеркала бухты почти 72 кв. км.[1].

Западные и восточные берега значительно отличаются друг от друга. Весь восточный берег ограничен хребтом Маркотх, круто спускающимся к бухте обрывистыми утесами. Западный берег низменный, содержит одну небольшую бухточку (Галицкую), он постепенно повышается в глубь и переходит в Абрауский хребет.

У входа в Новороссийскую бухту, расположен своеобразный водоем – Суджукская лагуна, которая представляет собой особый объект биологических исследований.

Окружающие Новороссийскую бухту горы, берега и дно бухты сложены почти исключительно осадочными породами, которые с третичной эпохи начали претерпевать складчатую дислокацию [2]. Пенайские банки сложены грунтами белого флиша верхнемелового возраста, как и берега бухты, по краям скалы сменяются песками с крупным ракушечником. Рельеф дна в центре бухты ровный с преобладающими глубинами 21-23 метра и максимальными 27-30 метров. У берега глубины резко уменьшаются. Общее представление о распределении основных типов грунта Новороссийской бухты дает картина фасций составленная В.А. Водяницким [3].

В Новороссийской бухте она выражена следующими фасциями: 1 – скалы-камни, 2 – ракушечный песок, 3 – илистый ракушечный песок, 4 – мелкий песок, 5 – мелкий ракушечник, 6 – устричник, 7 – мидиевый ил, 8 – плотная глина, 9 – ил с ракушкой.

Отличительной чертой климата Новороссийской бухты являются северо-восточные ветры (бора или норд-ост), которые переваливают через хребет и всей силой обрушиваются на город и бухту, благодаря которым климат более суров, по сравнению с остальными бухтами Черного моря. Наибольшей повторяемостью в холодное время года отличаются норд-осты. Весной и летом значительного развития достигают юго-восточные ветры и штили[4].

По наблюдениям Калугиной-Гутник [5], во время северо-восточных ветров (являющиеся преобладающими в течение года (рис.1)) наблюдается сгон у восточного берега и нагон у западного, загрязненные поверхностные воды сгоняются к западному берегу, а затем направляются вдоль него к открытому морю. В период южных ветров воды открытого моря устремляются в бухту и даже при малых скоростях ветра удерживаются своим напором, запирая загрязненные воды в вершине бухты. В результате этого западный берег всегда более сильно загрязнен, чем восточный (таблица 1).

Таблица 1.Ветры Новороссийской бухты, их годовая динамика в % [4].

Румбы	N	N-О	О	S-О	S	S-W	W	N-W	Штиль
Январь	3,1	33	2,2	10	10,5	9,2	4	13	15
Февраль	4	28	1	16	11	11	4	11	14
Март	5	26	2	16	12	10	3	6	19
Апрель	1	29	2	14	16	8	3	4	23
Май	1	24	2	17	14	8	3	5	26
Июнь	1	24	3	17	14	7	2	5	27
Июль	2	39	1	9	11	10	4	5	19
Август	4	45	6	9	6	4	6	6	19
Сентябрь	2	41	2	7	8	9	5	6	20
Октябрь	2	39	2	9	10	6	4	8	20
Ноябрь	2	34	2	11	8	7	3	5	28
Декабрь	5	37	2	14	8	9	3	11	11
Среднее за год.	2	34	2	12	11	9	3	7	20

　Наибольшее волнение приходится на октябрь-март месяцы (таблица 2.), наиболее спокойными являются апрель-сентябрь месяцы.

Таблица 2. Волнения в Новороссийской бухте, его годовая динамика [4].

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	год
Волнение в баллах	2,7	2,9	2,9	2,6	2,2	2,0	2,1	2,1	2,5	2,8	2,9	3,6	2,6

Постоянные штормы и задержка загрязненных вод в бухте, сказываются на распределении фитобентоса, по его приспособляемости к загрязнению, по способу прикрепления к субстрату и его зависимость от грунтов в бухте, а также по способности выдерживать волнение в прибрежной зоне. Так как сильные штормы часто обламывают части водорослей макрофитов, которые затем выбрасывает на берег, где они образуют после периода штормов насыпь, которая подвергается медленному перегниванию.

По срокам развития водоросли Новороссийской бухты можно разделить на 4 группы: многолетние – виды, вегетирующие много лет; однолетние – виды, которые к концу года полностью заканчивают свою вегетацию; сезонные летние и сезонные зимние формы. У двух последних сроки вегетации ограничены. В связи с зависимостью фитобентоса в развитии от температуры, то его по разделению в репродукции делят на зимне-весенние и летне-осенние.

Соленость в Новороссийской бухте увеличивается в придонных слоях и по направлению от порта к открытому морю. Максимум ее совпадает с периодами усиления ветровой деятельности, минимум же с предшествовавшими атмосферными осадками и в период штилевой погоды (таблица 3.).

Таблица 3. Соленость воды в Новороссийской бухте (по данным Новороссийской биостанции 2000-2002 г.).

Соленость %

Глубина 0,5 – 1 м

Max.

17,52

Min.

16,49

Med.

17,23

Активная реакция среды (pH) находится в зависимости от периода дождей, понижающих pH в поверхностных слоях воды. Другими факторами понижающими pH являются:

Приток в район порта большого количества сточных вод.
Жизнедеятельность животных организмов, усиливающаяся в весенне-летний период.

Факторами, повышающими pH, являются:

Приток из открытого моря чистых вод, глубокое перемешивание вод волнениями и течениями, совпадающими главным образом с осенним, зимним и весенними сезонами.
Жизнедеятельностью растительных организмов, которая усиливается в весенний, летний сезоны.

Для средних районов бухты и района перед входом в бухту pH колеблется от 8,2 до 8,1.

У восточных берегов и у устья реки Цемес, а также у канализационных стоков pH достигает у поверхности вод 7,60-7,80. В весенне-летние месяцы, при штилевой погоде, в прибрежных участках бухты достигает 8,35-8,60 среди зарослей водорослей.

Растворенный в воде кислород колеблется в больших пределах в зависимости от времени года, температуры и участка бухты. В весенне-летний период, в прибрежных районах, среди зарослей водорослей, наблюдается пересыщение воды кислородом до 120-150%, против возможного насыщения. Вблизи канализационных стоков количество растворенного в воде кислорода падает до 20% насыщения. Пятисуточная потребность кислорода поверхностными водами открытого моря около 4 мл/л, водами середины бухты 5-6 мл/л, водами средины порта от 8 до 12 мл/л [4].

По наблюдениям Новороссийской морской биостанции основными химическими загрязняющими веществами в акватории Новороссийской бухты наиболее опасными являются, биогенные вещества содержащие фосфаты и нитраты. Содержание фосфатов в порту в среднем за изучаемый период составило 0,44, нитритов – 0,39, нитратов – 2,18, аммония – 3,84 мкг ат/л, превышая концентрации в 1,5 – 3 раза[6]. По распространению по территории бухты загрязнение биогенными веществами не однородно наиболее сильное оно на портовой акватории где это загрязнение можно считать хроническим преимущество имеют азотосодержащие соединения. В бухту сбрасывается три основных вида сбросов: промышленные, коммунальные и нефтяные (рис. 2).

В связи со стремительным ростом г. Новороссийска как порта мирового значения в структуре природных сообществ бухты за последние 10 лет произошли существенные изменения.

Акватория Цемесской бухты подвергается регулярной интоксикации: промышленные предприятия ежегодно сбрасывают в море около 87.000 м3 сточных вод, из которых очистку проходят 41%.

Следствием этого является обвальное снижение биомассы водорослей, морских животных, а также гибель видов с узким «коридором толерантности» к интоксикации нефтью, а таких видов в Черном море большинство.

Методы исследования: Для проведения исследований нами использована методика В. В. Громова [10]. Места для сбора проб фитобентоса должны охватывать различные участки бухты, на всем ее протяжении.

Выбор места и времени отбора.

Места (точки) для сбора проб фитобентоса должны по возможности охватывать различные по уровню загрязнения и общей антропогенной нагрузке участки водосборных. Сеть пунктов для отбора проб фитобентоса, таким образом, должна характеризовать, с одной стороны, картину современного гидробиологического состояния, а с другой – быть достаточно обширным источником формирования базы данных для экологических прогнозов. Отбору проб предшествует обследование прибрежной зоны, где производятся визуальные наблюдения, стандартные для любых гидробиологических исследований. В описание входят:

Номер опыта (или серии проб). 2. Дата и время наблюдения.
Название водного объекта. 4. Местонахождения.

Приводятся также:

Температура воды и воздуха в момент отбора пробы.
Погодные условия в день отбора.

В дневнике должно быть также дано визуальное описание гидрологических параметров:

Скорость течения. 2. Цвет воды. 3. Прозрачность воды.

4. Характеристики взвеси с перечислением возможных ее видов (минеральные частицы, песок, иловые частицы, растительный детрит, дрифт водорослей перифитона, фитопланктон, фитопланктон, бактериальная слизь).

Рисунок 2. Схема основных сбросов Новороссийской бухты

При визуальном описании фитобентоса удобно пользоваться стандартными для водоема приборами:

Рама 1 на 1 метр с ярким окрасом. 2. Мешок для сбора фитобентоса.

Эти сведения заносятся в полевой журнал и в дальнейшем используются для оценки динамики изменений биоценозов.

Каждая проба фитобентоса снабжается этикеткой, на которой указывается:

Номер пробы. 2. Название водного объекта, пункта и створа. 3. Дату отбора.

4. Характер субстрата. 5. Глубина отбора. 6. Расстояние от берега.

Эта и другая имеющаяся информация записывается также в полевой дневник. По итогам записей составлена таблица.

Для проведения опыта я взял два типа самых распространенных в Черном море и Цемесской бухте водорослей: Cystosiera barbata и Ulva rigida и помещал их в равные объемы жидкостей (чистая морская вода, вода с синтетическими моющими веществами, вода с хлорной известью, вода с нефтепродуктами). Затем проводил наблюдения за изменениями массы водорослей, их цвета в течение одного месяца. Результаты наблюдений занесены в таблицу и составлены графики по видам.

4. Исследование изменения биомассы водорослей.

Для проведения исследования были взяты десять контрольных точек на территории бухты, с различными типами и уровнями загрязнения: мыс Пенай – экологически чистый район, мыс Шесхарис – район нефтеналивного порта, Геопорт, Восточный мол, Западный мол – районы загрязнения портовыми водами и грузами, мыс Любви, пляж «Нептун», Суджукская коса – зона городских пляжей, Побережье в районе озера «Лиманчик» и Большого Утриша, в районах открытого моря (рис.3).

В течение года проводилось определения биомассы водорослей (таблица 4). В дневник также вносилось распределение водорослей макрофитов по ассоциациям в бухте. По характеру внешних воздействий и уровню загрязнения Новороссийская бухта делиться на три района: порт, средняя часть и горловина с открытой частью бухты. В связи с большой общей загрязненностью западного берега и постоянной рекреационной на глубине до 0,5 метров преобладают сообщества зеленых водорослей ульвы и энтероморфы, которые хорошо переносят загрязнение, на скалистых грунтах обоих берегов на глубине 1 метр преобладает ассоциация цистозира кринита и цистозира барбата (рис. 4)

При проведении измерений мы учитывали длину и массу водорослей, а так же их количественный и видовой состав (рис. 5; 6). Измерения использовались для расчета количества кислорода, который вырабатывают водоросли.

Рисунок 3. Карта Новороссийской бухты с участками проводимых наблюдений.Участки Мыса Пенай, «Лиманчика», Большого Утриша на карте не указаны

Таблица 4 - Показатели биомассы водорослей на разрезах.

Месяц		Показатели		Мыс Пенай		Мыс Шесхарис		Геопорт		Восточный мол		Западный мол		Мыс Любви		Пляж Нептун		Суджкуская коса		«Лиманчик»		Большой Утриш
Январь		Биомасса Численность Длинна		3070 152 270		1863 200 186		2142 241 201		2215 228 204		1975 167 198		1654 83 182		1760 145 190		1800 133 178		3850 213 240		4020 221 233
Февраль		Биомасса Численность Длинна		2880 232 270		1227 202 186		1845 207 192		1930 186 190		1764 156 176		1249 78 189		1325 121 172		1456 117 167		3372 204 213		Не измерялись
Март		Биомасса Численность Длинна		3291 287 294		2673 207 205		1960 204 218		2173 206 196		1944 161 184		2426 87 209		1740 134 186		1670 122 175		3780 216 224		Не измерялись
Апрель		Биомасса Численность Длинна		4776 208 340		3564 215 242		2342 214 207		2400 221 196		2035 175 193		3237 178 225		2157 157 207		1983 145 216		4140 235 243		4762 202 209
Май		Биомасса Численность Длинна		5452 208 365		4208 126 241		2475 221 231		2530 235 209		2245 196 211		3683 221 250		2465 175 217		2245 178 221		4375 256 252		4980 231 214
Июнь		Биомасса Численность Длинна		5934 612 310		3573 167 221		2610 226 245		2710 243 217		2419 224 229		3075 178 208		2613 162 204		2440 192 228		4770 287 234		5865 262 233
Июль		Биомасса Численность Длинна		5684 298 293		3719 182 193		2467 217 231		2605 226 204		2374 215 211		2819 59 201		2567 156 197		2272 187 214		5325 293 242		6123 286 247
Август		Биомасса Численность Длинна		5200 212 257		2745 274 106		2360 204 218		2484 209 194		2260 197 194		2240 121 192		2398 148 186		2137 176 208		4922 263 236		5762 267 244
Сентябрь		Биомасса Численность Длинна		3400 216 248		2923 208 207		2520 213 227		2367 219 206		2393 214 204		2544 281 205		2456 153 191		2311 182 213		5127 276 245		6085 293 251
Октябрь	Биомасса Численность Длинна		4160 240 298		3771 233 212		2674 229 233		2417 232 215		2520 226 212		3137 217 211		2534 165 203		2452 196 223		5479 289 252		6145 304 260
Ноябрь	Биомасса Численность Длинна		4060 412 307		3483 270 217		2537 218 204		2552 225 206		2594 203 197		3019 193 208		2576 186 212		2577 207 231		4740 302 261		6321 312 267
Декабрь	Биомасса Численность Длинна		3480 228 290		3216 150 204		2264 227 189		2315 211 187		2148 189 179		2937 87 201		2362 162 194		2168 186 193		4123 274 244		5287 263 257

Рисунок 4 - Изменения биомассы водорослей макрофитов на участках в течение года.

Рисунок 5 – Измерение длины водорослей.

Рисунок 6 – Определение биомассы водорослей с пробных участков.

Влияние различных веществ на биомассу водорослей

Для проведения исследования были взяты два типа самых распространенных в Черном море и Цемесской бухте водорослей: Cystosiera barbata и Ulva rigida, они помещались их в равные объемы жидкостей (чистая морская вода, вода с синтетическими моющими веществами, вода с хлорной известью, вода с нефтепродуктами)(рис.7). Затем проводились наблюдения за изменениями массы водорослей, их цвета в течение одного месяца. Отмечалось, что при повышенных концентрациях загрязнения лучше приспосабливались зеленые водоросли, их отмирание не так заметно. Особенно сильно на них действуют бытовые загрязнители, которые наиболее часты в сточных и канализационных сбросах. Для закладки серии опытов брались водоросли или части их таллома, взвешивались, и помещались в разные загрязнители, характерные для бухты. Опыты проводились двумя сериями.

Опыт №1 (опыт с хлорной известью).

В колбу №1 с морской водой, содержащей 50 г. Cystosiera barbata и 50г. Ulva rigida, добавили хлорную известь. На второй день наблюдается изменение водоросли. В течение последующих дней водоросль погибает.

Опыт №2 (опыт с синтетическим моющим веществом).

В колбу №2, имеющую такой же исходный состав, что и колбу №1, добавили определенное количество синтетического моющего вещества. На поверхности образовалась мыльная пленка. Водоросль гибнет примерно так же, как в опыте №1, но изменения в течение последующих дней более заметны и ярки (рис.8).

Рисунок 7 - Опыты с Цистозирой барбатой

Опыт №3 (опыт с нефтепродуктами).

В колбу №3 к водорослям прилили образец бензина. На поверхности колбы сразу образуется пленка. Водоросль гибнет значительно медленнее, чем в опытах №1 и №2.

Опыт №4 (опыт с чистой морской водой).

В колбу №4 с чистой морской водой поместили водоросль. Данный опыт являлся контрольным по сравнению с остальными. Резкой гибели водоросли не наблюдалось. Цвет не изменялся.

Рисунок 8 – Отмирание водорослей при опытах

Показания и изменения записывались в дневник наблюдения. На основании отмирания водорослей мы построили график (рис.9).

На основе проведенных опытов ясно, что Cystosiera менее приспособлена к содержанию загрязнения, чем Ulva. Из всех видов загрязнения наиболее опасно для водорослей загрязнение СМС и активные химические вещества, такие как хлор.

Опыты закладывались сериями с разным уровнем загрязненности, чтоб проверить реакцию на разные уровни загрязнения. Водоросли помещали в колбы с одинаковым объемом морской воды, и приближали к условиям близким в естественной среде. Для лучшего насыщения воды кислородом периодически пропускали воздух с помощью компрессора

Влияние условий произрастания и уровня загрязнения на размеры слоевища водорослей макрофитов

Для выявления влияния условий произрастания водорослей и наличия загрязнения морской воды в Цемесской бухте на параметрические показатели слоевища водорослей макрофитов были взяты водоросли Cystosiera barbata и Enteromorfa oficinalis, которые встречались на всех пробных площадках. Для этого из числа площадок мы взяли 7, которые характеризуются различными условиями произрастания, волнением, рекреационной нагрузкой купальщиков, уровнем и содержанием загрязнения. Большой Утриш – участок открытого моря с минимальным загрязнением воды, но большим волнением и сильной рекреационной нагрузкой со стороны отдыхающих. Мыс Пенай – участок наиболее чистой воды на территории бухты, умеренного волнения, и небольшой степенью рекреационной нагрузки. Мыс Шесхарис – территория нефтеналивного причала, с большим уровнем органических загрязнителей, умеренным волнением, отсутствием рекреационной нагрузки. Геопорт – территория активных портовых работ и высокого уровня загрязнения, умеренного волнения, отсутствие рекреационной нагрузки. Западный мол – территория сильного загрязнения, сильного волнения и высокой рекреационной нагрузки. Мыс Любви – территория умеренного загрязнения и рекреационной нагрузки, но сильного волнения. Суджукская коса – территория городского пляжа, высокая степень рекреационной нагрузки и волнения, высокое органическое и бытовое загрязнение, так как недалеко находятся выходы очистных сооружений.

Для проведения с помощью рамки 0,25 х 0,25 метра бралась проба водорослей макрофитов и проводился количественный учет и соотношение видов, а затем проводились измерения параметрических показаний слоевища. Cystosiera barbata проводился замер длины, площади таллома и количество основных ответлвлений на слоевище. Enteromorfa oficinalis – измерялись ширина в самой узкой и широкой части таллома и его длина. По предположению преподавателя Южного Федерального Университета Афанасьева Д.А., водоросли находящиеся в угнетенном состоянии имеют небольшой рост, но стараются максимально освоить территорию, на которой произрастают. При проведении сбора проб все данные заносились в дневник, из каждой пробы выбиралось по 50 растений Cystosiera barbata и Enteromorfa oficinalis, встречных на площадках. Измерения проводились два раза в месяц, полученные данные заносились в таблицу. Все показатели приведены в таблицах 5 и 6. На основании проведенных измерений были выведены средние показатели размеров слоевища водорослей на участках, с различными условиями произрастания. По проведенным измерениям видно, что наибольшие размеры слоевища у водорослей Cystosiera barbata наблюдается в местах умеренной рекреационной нагрузки и умеренного волнения, которые не вызывают слом таллома и его разрушение. При этом уровень загрязнения воды также небольшой или преобладают органические загрязнители: Пенай, Шесхарис. Умеренные размеры оказались в районе мыса Любви, где при сильном волнении, небольшая рекреационная нагрузка, умеренный уровень загрязнения. Наименьшие размеры оказались на территории геопорта, западного мола, Суджукской косы где высокая степень загрязнения и высокая рекреационная нагрузка. В районе Большого Утриша размеры водорослей также относились к средним показателям, так как в районе открытого моря наблюдается сильное волнение, а также высокая рекреационная

Таблица 5 - Сравнительные измерения Cystosiera barbata

№/№	Мыс Пенай		Мыс Шесхарис		Геопорт		Западный мол		Мыс Любви		Суджукская коса		Утриш
№/№	длина (см)	ветвле ний (шт)	длина (см)	ветвле ний (шт)	длина (см)	ветвле ний (шт)	длина (см)	ветвле ний (шт)	длина (см)	ветвле ний (шт)	длина (см)	ветвле ний (шт)	длина (см)	ветвле ний (шт)
	11	9	19.5	13	7	9	16	10	12	8	6	6	26.5	12
	12.5	10	18.5	12	9.5	11	14	13	14	8	15	13	22	15
	17	13	21	14	14	8	17	12	13	11	4.5	5	16.5	11
	19	13	13	12	15	13	12.5	12	11.5	7	17	12	17	12
	18.5	12	9	12	12	11	11	11	17	9	13	12	18	12
	21	14	11.5	11	6.5	12	14	10	20	11	7	14	29.5	10
	13	12	19	14	16	7	13	13	16.5	8	11	12	31.5	17
	22.5	15	18	13	9.5	9	13.5	13	13.5	11	4	8	15	11
	20.5	11	17	13	10	10	14	12	15	10	13.5	11	18.5	14
	16	12	16	14	12	11	15	11	21.5	11	8	9	21	11
	12	9	17	12	16	13	14	12	23	12	11	10	20	12
	17	10	20.5	14	12	12	8	6	20.5	12	13	11	22.5	14
	14	13	13	12	13	8	8	7	17.7	9	8	10	20	11
	16	11	13	8	18.5	11	11	12	15.5	10	10	9	18	13
	11.5	10	10.5	11	11	13	13	9	10	9	14	11	19	14
	18.5	11	17.5	13	8	8	8	9	16	11	13	10	17	12
	19.5	12	9.5	8	17.5	10	14	13	17.5	10	10	13	15	13
	22	12	10	10	11	8	14	11	20	13	9	10	15	14
	14	9	15	14	9.5	12	13	12	16.5	12	10.5	12	16	13
	16.5	10	12	13	13	12	17.5	12	13	11	12	11	18.5	18
	21	14	11	10	12.5	11	12.5	9	11.5	11	13.5	12	23	14
	10	9	19	13	8	12	11.5	10	19	11	12	11	33	12
	19.5	11	18.5	12	7	9	14.5	10	18	12	7	5	18.5	14
	16	10	20.5	14	17	10	13	10	17	12	12	10	19	15
	15.5	13	13	12	16.5	10	13.5	9	16	11	17	12	20.5	17
	22	12	13	8	13.5	11	14	10	17	12	11	12	32.5	18
	10	11	20	12	9.5	12	9	11	20.5	11	12.5	11	17	15
	10.5	11	16	12	10.5	12	10	10	13	10	9	11	19	14

17.5	13	20.5	11	12	9	12	13	13	9	4.5	5	27.5	16
17.5	13	16	12	16	10	16	13	10.5	8	16	10	28.5	16
13	11	12	9	12.5	11	12.5	12	17.5	11	7	9	22	13
16	14	17	10	10.5	12	10.5	11	19.5	12	16	14	11	12
11	9	14	13	17.5	9	16	12	18.5	9	12.5	12	21.5	14
19	11	16	11	17	12	16	12	17.5	12	16	12	20.5	12
16	10	11.5	10	16.5	13	14	10	20.5	13	15.5	14	18.5	14
15.5	13	18.5	11	11	10	11	9	22	13	12	12	20	11
20	12	17.5	12	9	7	13	10	10	10	9	8	26	12
16	12	20.5	15	10	12	10	5	10.5	9	5	6	22	16
13.5	11	22	12	8	9	8	8	17.5	11	16	9	20.5	13
20.5	14	10	11	7	8	7	5	17	10	17.5	10	16.5	13
18.5	13	10.5	11	13.5	13	13.5	11	23.5	12	12	12	15	13
20	14	17.5	13	12	8	12	11	12	8	14	13	28	14
13	12	17	14	15.5	10	15.5	12	13	10	9	7	23	12
22	16	16	12	12	12	14.5	12	11	7	11.5	11	20	14
20.5	11	11	9	13	13	16	13	16	12	17	12	33.5	18
16	12	19	14	14	11	6	9	15	7	9.5	8	19	14
11	9	18	13	7.5	8	7.5	8	19	13	13	9	22.5	15
18	12	17	13	16.5	12	6.5	5	19.5	11	12.5	10	28.5	25
17.5	13	16	14	12	10	14	9	11	7	8	9	30.5	18
21.5	15	17	12	11	10	12	8	10	7	17.5	13	26.5	16

Таблица 6 - Сравнительные измерения Enteromorfa oficinalis

№/№	Мыс Пенай			Мыс Шесхарис			Геопорт			Западный мол			Мыс Любви			Суджукская коса			Утриш
№/№	L	A	B	L	A	B	L	A	B	L	A	B	L	A	B	L	A	B	L	A	B
	16	7	7	10.5	8	4	15.5	9	5	11.5	5	3	16	11	7	13.5	6	4	18.5	7	4
	19	10	5	17	12	7	11.5	5	3	8	6	5	16.5	7	4	16	7	4	16	8	5
	20	15	6	16.5	7	3	16.5	4	4	6	7	4	13	12	5	4	5	3	17	9	6
	19.5	16	5	18.5	4	6	12	7	6	13	8	5	12	11	6	16.5	6	6	16	5	5
	23.5	6	7	17.5	6	5	16.5	8	4	8	6	2	6.5	10	5	13.5	11	5	17.5	7	4
	24	13	8	12.5	7	4	13	6	5	6.5	5	3	8	13	4	14	7	4	16.5	8	7
	28.5	14	4	16	8	7	12.5	7	5	7.5	7	4	13.5	12	7	14	8	4	19.5	8	9
	26	6	4	15	5	5	14	8	5	8.5	8	4	16	11	6	13	6	5	20.5	7	7
	27	8	8	14	3	6	12.5	6	4	5	2	4	12	10	7	6.5	5	4	18.5	14	9
	18.5	13	8	17.5	5	5	14	8	6	6.5	7	5	13	11	6	15	4	6	24	6	7
	22	16	5	12.5	4	4	16	7	4	5	8	5	11	13	7	14.5	10	6	17.5	7	8
	17.5	12	4	14.5	6	6	16.5	8	3	12.5	6	3	13	11	8	16	6	3	16.5	9	7
	26	13	7	17.5	6	6	15.5	6	4	7.5	7	5	12	13	7	12	7	4	15.5	5	4
	16	11	8	18.5	7	7	14.5	5	6	6.5	9	4	15.5	6	4	14.5	8	5	18.5	6	5
	19.5	13	6	16	6	4	16	4	6	7.5	5	4	5.5	8	5	16	6	6	22.5	12	6
	21.5	12	6	17.5	7	3	15	5	4	6	6	3	16	7	6	12.5	5	5	24.5	14	5
	21	15	8	16.5	8	6	14	6	4	7	5	2	14	9	5	16.5	7	4	25.5	13	4
	25.5	5	6	15.5	6	8	13	7	5	8.5	4	5	20.5	9	4	14.5	8	6	20	10	6
	24.5	16	4	18.5	7	4	12.5	8	3	6.5	3	6	8	8	6	15	6	3	18	7	6
	22	14	7	10.5	6	7	14	6	5	13.5	6	5	17	6	6	12.5	3	4	18	8	4
	19.5	13	8	16.5	5	9	15.5	5	4	11	7	4	10	7	4	5	8	5	21	9	5
	24	8	6	12.5	5	8	15.5	7	5	11.5	8	5	23.5	10	5	17.5	5	4	17.5	7	4
	26	10	5	16	8	5	16	8	6	10.5	9	4	14	5	4	13.5	7	5	18	4	5
	18.5	10	4	15	4	7	11	6	4	12.5	7	7	16	12	5	12	8	6	16	8	6
	17.5	14	5	16	7	5	16	3	6	11	4	4	13.5	8	6	16	6	5	17.5	7	4
	25.5	14	6	12	3	6	12	8	6	10.5	6	3	16	5	4	14.5	5	4	17	8	6
	21.5	8	7	13.5	8	5	13.5	5	5	13.5	7	5	12	15	6	4	6	3	18.5	12	6
	16.5	13	8	10	5	4	11	7	4	12	8	4	16.5	12	6	13	8	6	18	13	8
	22	16	6	15	4	6	13	8	4	11	5	5	11	14	8	17.5	6	5	18.5	7	7
	26.5	12	5	12.5	7.7	4	12.5	6	5	10.5	3	3	14	13	7	13	5	3	16	10	6
	18	16	7	15.5	8	7	15.5	4	4	11	5	2	14	12	7	15	4	4	16	11.5	5
	20.5	11	8	5.5	6	4	15.5	7	6	13	4	5	13	14	4	12.5	5	4	25.5	9	4
	24	14	6	16	5	5	16	8	6	11.5	6	3	10.5	13	6	12	9	4	16	7	6
	24.5	14	7	14	11	7	14	6	3	13	6	4	15	15	7	11	7	6	18.5	10	5
	27	13	8	13.5	10	4	13.5	5	4	6.5	7	4	14.5	16	8	10.5	8	6	16.5	12	4
	26	10	6	18	8	7	11	4	5	8.5	5	5	16	13	5	13.5	6	6	25.5	9	5
	28.5	15	7	10	12	5	11.5	5	6	7.5	6	5	12	14	3	12	10	5	18	8	4
	17.5	14	8	17	7	6	10.5	6	5	9.5	5	3	25.5	15	5	7	8	7	20.5	7	5
	19.5	16	5	13	10	5	14.5	7	5	7	4	5	16	10	4	16.5	11	4	24	6	6
	16	12	6	16	12	7	14	8	6	8	8	6	12.5	11	6	12.5	9	5	24.5	7	4
	25	11	5	12	8	6	16.5	6	6	6.5	4	3	16.5	12	6	17.5	10	6	27	8	6
	24	16	4	16	4	4	13.5	5	4	7	7	2	26.5	15	7	16	11	5	20	10	7
	27	12	7	11.5	7	7	16	3	5	10	8	4	18	12	6	14.5	13	4	23.5	12	8
	22.5	16	6	14	9	5	12	9	4	5.5	3	3	20.5	15	7	16	6	6	24.5	14	5
	24	14	7	16	8	6	16.5	5	5	12	5	5	24	5	8	13.5	8	6	18.5	11	6
	27.5	15	6	13	5	5	11	8	6	8.5	4	3	24.5	16	6	14.5	7	4	17.5	9	4
	24.5	7	7	10.5	4	4	14	5	4	5.5	7	4	27	14	7	15.5	9	5	24	11	6
	19	9	8	15.5	12	5	14	4	6	7.5	8	3	20	13	6	7.5	7	4	23	12	6
	22.5	8	6	14.5	11	7	13	5	6	12	6	3	23.5	11	5	5.5	8	5	21.5	13	9
	24.5	13	7	13.5	6	4	12.5	6	5	8.5	2	5	24.5	10	5	9	6	4	18	10	7

нагрузка. Хотя количество растений на площадь рамки была наибольшей, как и биомасса собранных водорослей (рис. 9).

Рисунок 9. График средних размеров водорослей в зависимости от условий произрастания.

Изучение возможностей очистки морской воды при создании искусственных условий для поселения водорослей макрофитов.

Для изучения роли водорослей при очистке морской воды, мы перенесли несколько камней с прорастающими водорослями и создали искусственный барьер на пример рифа на глубине 1,5 метра, в 2 метрах от впадения ливневых вод в бухту, при этом были взяты пробы воды в ливневом сбросе и около созданного искусственного барьера.

В течение 6 месяцев, два раза в месяц брались пробы водорослей для определения их прироста и пробы воды, для проведения анализа на основные загрязнители. За 6 месяцев наблюдений большой разницы в качестве вод на химические вещества, по данным лаборатории санэпидконтроля, не обнаружено, но при осмотре по физическим показателям и внешним данным было обнаружено:

После дождей вода в ливневом сбросе мутнее, чем обычно, и часто имеет не приятный запах, застоявшейся воды.
После дождей у места сброса наблюдается большое количество мусора, часто мыльные и жировые разводы.
В летнее время, во время периода засухи, сброса вод в ливневых стоках почти нет, они более прозрачны, но часто несут запах канализационных вод.

Водоросли в первое время после переноса росли очень быстро, набирая не только рост, но и биомассу, что позволяло судить о наличии в воде большого количества органических веществ и удобрений. Но через два месяца, с начала июля, рост водорослей заметно замедлился, и стали появляться эпифитные и нитчатые виды. В августе большая часть водорослей отмерла, особенно цистозира барбата, но в конце октября были отмечены новые поросли водорослей. Наибольшее количество составили энтероморфа и красные водоросли – церамиум рубрум. У основания камней отмечено большое количество двухстворчатых моллюсков и беспозвоночных, но более точных измерений и сравнить состояние водорослей сделать не удалось, так как потребовалось разрешение и согласование с администрацией порта на все замеры и пробы. Поэтому сравнение изменений водорослей было только глазомерно и с помощью фотографий.

Выводы

1. Основными загрязняющими веществами выбрасываемыми в бухту являются:

- Синтетические моющие вещества.

- Хлор и ему подобные химические реагенты.

- Нефть и нефтепродукты.

-Технические и бытовые воды, канализация, стоки дождевых вод.

2. Наиболее опасными загрязнителями для водорослей являются СМС и активные химические вещества, которые вызывают отмирание талломов.

3. Сократилось число видов красных и бурых водорослей, так как они не выдерживают такое загрязнение, особенно в бухте. Увеличивается число видов зелёных водорослей, которые способны выдерживать подобные загрязнения.

4. Необходима регуляция процессов сброса загрязняющих веществ, так как на настоящий момент наблюдается неверный хозяйственный подход, что приведёт к гибели экосистемы бухты, и так же гибели организмов.

5. Биомасса водорослей изменяется в течение года в два периода с марта по июнь, и в сентябре-ноябре, которые являются для водорослей весной и летом. С июня по сентябрь негативным для увеличения биомассы водорослей является возрастание числа отдыхающих, которые обрывают водоросли.

6. Наиболее большая масса водорослей наблюдается в районе связанном с открытым морем, на скалистых и каменистых грунтах, искусственных рифах.

7. В зависимости от условий изменяются параметры и размеры водорослей, наибольшие параметры имеют водоросли в районных умеренного волнения и рекреационной нагрузки, с небольшим уровнем загрязнения, а наименьшие в местах интенсивной нагрузки и волнения, с высоким уровнем загрязнения.

8. В районах сброса ливневых вод, биомасса водорослей макрофитов сначала быстро увеличивается, но к средине сезона происходит их вытеснение и замена другими, более приспособлеными видами.

Заключение

Сейчас Цемесская бухта находится на грани экологической катастрофы. Необходимы срочные меры, принятие которых позволит сохранить животный и растительный мир города, его окрестностей и бухты, жизнь и здоровье людей.

В бухте наблюдается тенденция к самоочищению воды, за счет выноса части загрязнения течением и вдоль западного побережья бухты. Но для этого необходимы водоочистные сооружения, которые должны задерживать весь крупный мусор и разрушать ядовитые вещества перед попаданием в бухту.

Библиографический список

Лоция Черного моря. Москва издательство Наука 1994 . 340 с.

Водяницкий В. А. Описание природных особенностей Новороссийской бухты Труды Севастопольской биологической станции Севастополь 1936. т. 5.

Наблюдения синоптической станции . Отчет Новороссийской синоптической станции Бюллетень.. Новороссийск. Издательство «Новороссийский рабочий» 2003. 55 с.

Калугина – Гутник А.А. Изменения в составе флоры водорослей Новороссийской бухты и Суджукской лагуны за последние 40 лет и их анализ. Монография. Ростов. Ростовский университет. 1973. 190 с.

Ефимова О.В. Современное состояние гидрохимического режима акватории Новороссийского порта/ Ефимова О.В., Миронова О.П. Журнал Известия вузов. Северо-Кавказский регион 2000. №3.

Морозова – Водяницкая Н.В. Взаимоотношения водорослей в фитоценозах Черного моря в условиях антропогенной нагрузки. Монография. Ростов. Ростовский университет. 1973. 190 с.

Калугина-Гутник А. А. Наблюдения за водорослями Черного моря Новороссийск, труды Новороссийской биостанции 1978. 160 с.

Саут Р., Уитник А. Основы альгологии – М.: Мир, 1990. 450 с.

Громов В.В. Методика подводных фитоценотических исследований Монография. Ростов. Ростовский университет. 1973. 190 с.

Громов В.В. Поведение водорослей в условиях антропогенной нагрузки. Монография. Ростов Ростовский государственный университет 1994. 240 с.

Кузьминская Г. Г. Черное море – Краснодар: Краснодарское книжное издательство, 1988. 75с.

Материалы о проведенной работе по охране окружающей среды в порту г. Новороссийска. Монография Труды Новороссийской биостанции Новороссийск, 1996. 95 с.

Боголюбов А. С. Методика изучения перифитона и оценки сапробности водоемов / Боголюдбов А.С. Панков А.Б. М.: Экосистема, 1997. 28с.

Миловидова Н. Ю. Гидробиологические особенности Суджукской лагуны – Ростов-на-Дону: изд. РГУ, 1961. 160с.

Кутовая-Козинец Н.Н. Влияние нефтяного загрязнения на биоценоз цистозиры в Новороссийской бухте. Труды Новороссийской морской биологической станции 1982 год. 150 с.

Рубрики (разделы) сайта, содержащие публикации по проблемам организации исследовательской и проектной деятельности школьников:

Общие вопросы - теория	География	Экология - теория
Общие вопросы - практика	Биология	Экология - практика
Детские исследовательские работы и проекты по географии, биологии и экологии

На нашем сайте, помимо текущего раздела, есть также три других раздела, также посвященные исследовательской и проектной деятельности школьников. Это раздел Вебинары, посвященный вопросам организации исследовательской деятельности школьников в природе, а также разделы Исследовательские работы и Публикации. Последние два раздела отличаются от текущего раздела тем, что там собраны детские исследовательские работы и публикации педагогов по тематике "полевого изучение природы", т.е. исключительно работы, выполненные или описывающие исследовательскую деятельность школьников В ПРИРОДЕ. Данный же раздел посвящен более общим вопросам организации исследовательской и проектной деятельности.

Внимание! На нашем сайте мы готовы публиковать статьи по вопросам организации экологического образования детей в природе, которые могут быть полезны коллегам по всей стране. Это могут быть проблемные статьи, авторские образовательные программы, методические пособия, нормативно-инструктивные документы и материалы, фотографии, отчеты и т.п. по таким тематикам как:

полевые практикумы,
экологические образовательные экспедиции,
экологические лагеря,
конкурсы детских исследовательских работ (проектов),
материалы семинаров и конференций,
методики полевых исследований (проектной деятельности),
детские исследовательские работы (проекты),
экологические тропы,
"экспедиционная жизнь".

О Вас и Вашем опыте узнает вся Россия, а главное - Вы сможете принести пользу системе экологического образования нашей страны, "вложить свою лепту" в совершенствование форм и методов работы с детьми!

Если Вы готовы поделиться своим опытом с коллегами по всей стране - присылайте свои предложения (кратко опишите свои материалы), мы рассмотрим их и вместе обсудим наиболее оптимальную форму их публикации на нашем сайте.

Панорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале

Поделиться/Share:

: ml : [ stl ]

Порекомендуйте нас в "своих" социальных сетях:

- share this page with your friends!

Панорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале