В настоящее время среди ряда экологических проблем одна из острых и актуальных - это оценка состояния водных ресурсов.
На современном этапе развития территории Республики Башкортостан с каждым годом все большее значение приобретает использование природных биоресурсов. Башкортостан располагает хорошо развитой речной сетью и многочисленными озерами, что является средой для важнейшего биоресурса - рыбы, представляющей собой ценнейший белковый продукт [2].
Важной составной частью водных ресурсов являются поверхностные воды; а среди последних – воды озёр.
Исследование эколого-химического состояния водоёмов является актуальным, так как загрязнение водных экосистем представляет серьезную опасность для всех живых организмов, и в частности для человека.
В Бирском районе Республики Башкортостан озёр со значительной площадью зеркала нет, поэтому для обеспечения хозяйственно-бытовых нужд населения большое значение приобретают средние и небольшие озёра; эколого-химический анализ воды таких озёр является актуальным.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования выбрано озеро Зибуны Бирского района Республики Башкортостан.
В соответствии с СанПин 2.1.5.980-00 [4] исследованы следующие показатели качества воды.
- Органолептическая оценка качества воды.
- Солевой состав – минерализация, общая жесткость, хлориды, нитраты, сульфаты.
- Тяжелые металлы – алюминий, мышьяк, кадмий, кобальт, медь, железо, марганец, никель, свинец, хром и цинк.
Исследования проб воды проводились на базе аналитической лаборатории «Центр лабораторного анализа и технических измерений по Приволжскому федеральному округу» (филиал «ЦЛАТИ по Республики Башкортостан» ФГУ «ЦЛАТИ по ПФО» Аттестат аккредитации выдан 28.10.2011 Федеральному государственному учреждению).
Отбор проб проводился в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» [1].
Озеро Зибуны находится в трёх километрах от деревни Николаевка Бирского района Республики Башкортостан (рисунок).
Расположение озера Зибуны на снимке со спутника [6]
Результаты исследования и их обсуждения
Результаты оценки органолептических показателей свидетельствуют, что вода соответствует нормативам ПДК.
Однако мутность близка к предельно-допустимой концентрации, что свидетельствует о наличии в воде взвешенных частиц или подвижного ила (табл. 1).
По показателю жёсткости воду озера Зибуны можно отнести к водам средней жёсткости.
Таблица 1
Результаты органолептических исследований
|
Показатели |
Единицы измерения |
Результаты исследований |
Нормативы ПДК |
|
Температура |
ºС |
+12 |
отсутствует |
|
Окраска |
градусы цветности |
8,75 |
20 |
|
Мутность |
мг/дм3 |
2,03 |
0,75 |
|
Запах |
баллы |
2 |
3 |
|
Водородный показатель (рН) |
ед. рН |
7,21 |
6,5 – 8,5 |
|
Общая минерализация |
мг/дм3 |
315 |
1000 |
|
Общая жёсткость |
ºЖ |
3,53 |
7 |
Для проведения измерения массовых концентраций алюминия, мышьяка, кадмия, кобальта, меди, железа, марганца, никеля, свинца, хрома и цинка в пробах воды исследуемых объектов применялся атомно-абсорбционный спектрометр «КВАНТ-Z.ЭTA» с электротермическим атомизатором и зеемановской коррекцией фонового (неатомного) поглощения резонансного излучения. Значения массовых концентраций металлов в пробах воды находятся в пределах допустимой нормы, однако содержание таких металлов, как никель и свинец, превышают значения ПДК (табл. 2).
Таблица 2
Результаты измерений массовых концентраций металлов в воде
|
№ п/п |
Показатели |
Результаты исследований |
ПДК, мг/л |
|
1 |
Алюминий |
0,03499 |
0,5 |
|
2 |
Мышьяк |
0,02184 |
0,05 |
|
3 |
Кадмий |
0,00049 |
0 |
|
4 |
Кобальт |
0,00184 |
0,01 |
|
5 |
Медь |
0,02006 |
1 |
|
6 |
Железо |
0,10249 |
0,3 |
|
7 |
Марганец |
0,01395 |
0,1 |
|
8 |
Никель |
0,09825 |
0,01 |
|
9 |
Свинец |
0,02178 |
0,01 |
|
10 |
Хром |
0,00062 |
0,02 |
|
11 |
Цинк |
0,00159 |
0,01 |
Нами был изучен таксономический состав флоры данного водоёма и прилегающей к нему территории. Результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3
Таксономический состав флоры
|
Таксоны |
Число таксонов, шт. |
|
Семейство |
36 |
|
Род |
68 |
|
Вид |
76 |
Выявленный нами таксономический состав флоры показал, что на озере и прилегающей к нему территории произрастает 76 видов растений, 68 родов, 36 семейств. Наши данные согласуются с данными других авторов, изучающих флору озер на территории Бирского района [3; 5].
Систематический анализ флоры (таблица 4) показал, что самым многочисленным семейством является семейство Asteraceae, включающее 14 видов. Следующими по числу видов следуют семейства Gramineae и Rosaceae с 6 и 5 видами соответственно.
Таблица 4
Систематический состав флоры
|
№ |
Семейство |
Число видов, шт. |
|
1 |
Asteraceae |
14 |
|
2 |
Gramineae |
6 |
|
3 |
Rosaceae |
5 |
|
4 |
Fabaceae |
4 |
|
5 |
Brassicaceae |
4 |
|
6 |
Cyperaceae |
3 |
|
7 |
Plantaginaceae |
3 |
|
8 |
Salicaceae |
3 |
|
9 |
Ranunculaceae |
3 |
|
10 |
Lamiaceae |
2 |
|
11 |
Campanulaceae |
2 |
|
12 |
Caryophyllaceae |
2 |
|
13 |
Betulaceae |
2 |
|
14 |
Nymphaeaceae |
1 |
|
15 |
Polygonaceae |
1 |
|
16 |
Apiaceae (Umbelliferae) |
1 |
|
17 |
Boraginaceae |
1 |
|
18 |
Alismataceae |
1 |
|
19 |
Urticaceae |
1 |
|
20 |
Onagraceae |
1 |
|
21 |
Convolvulaceae |
1 |
|
22 |
Aristolochiaceae |
1 |
|
23 |
Malvaceae |
1 |
|
24 |
Hydrocharitaceae |
1 |
|
25 |
Scrophulariaceae |
1 |
|
26 |
Crassulaceae |
1 |
|
27 |
Celastraceae |
1 |
|
28 |
Cannabaceae |
1 |
|
29 |
Fagaceae |
1 |
|
30 |
Boraginaceae |
1 |
|
31 |
Chenopodiaceae |
1 |
|
32 |
Aracaea |
1 |
|
33 |
Hypericaceae |
1 |
|
34 |
Equisetaceae |
1 |
|
35 |
Ulmaceae |
1 |
|
36 |
Aceraceae |
1 |
|
Всего видов |
76 |
|
Выявлено 2 семейства с 4 видами (Fabaceae и Brassicaceae). С 3 видами обнаружено 4 семейства – это Cyperaceae, Plantaginaceae, Salicaceae и Ranunculaceae. Далее следует 4 семейства с 2 видами (Lamiaceae, Campanulaceae, Caryophyllaceae и Betulaceae). Из малочисленных зарегистрировано 23 семейства с 1 видом. Например: Cannabaceae.
Нами был проведен анализ жизненных форм по Раункиеру, который показывает, что для флоры озера Зибуны и прилегающей территории характерно преобладание гемикроптофитов - 21 вид (28%) – это многолетние травянистые растения с отмирающими к зиме надземными побегами, почки возобновления которых находятся на поверхности почвы, под защитой отмерших листьев, например: Artemisia obsintium L. Криптофиты - 19 видов (25%) - многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются на корневищах, клубнях, луковицах и находятся под землёй (геофиты) или под водой (гидрофиты). Хамефиты - 14 видов (18%) - мелкие кустарники, полукустарники и травянистые растения (стелющиеся формы), почки возобновления которых находятся над почвой. Также часто встречаются терофиты - 14 видов (18%) - однолетние растения, переживающие неблагоприятное время года в виде семян. В составе флоры присутствуют также фанерофиты - 8 видов (11%) - многолетние растения, почки возобновления которых находятся высоко над уровнем почвы, неблагоприятный период переносят открыто, например: Betula pendula L. и др.
Анализ экологических групп по отношению к воде (таблица 5) позволил выделить следующие группы растений: гидрофиты, мезофиты, аэрогидатофиты, гидатофиты.
Во флоре озера Зибуны и прилегающей территории доминирующей группой являются мезофиты - 50 видов (66%) растений умеренных мест обитания, например: Trifolium repens L. В составе флоры присутствуют также гидрофиты - 14 видов (18%) – полностью погруженные в воду растения, только цветение над водой, например: Lemna trisulca L. и др. Аэрогидатофиты - 5 видов (7%) – растения, листья которых плавают на поверхности воды, а стебли и корни в воде, например: Nymphaéa álba L. и др. Гидатофиты - 7 видов (9%) – водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, например: Sagittária sagittifolia L. и др.
Таблица 5
Экологические группы по отношению к воде флоры озера Зибуны и прилегающей территории
|
Экологическая группа |
Число видов, шт. |
|
Мезофиты |
50 |
|
Гидрофиты |
14 |
|
Гидатофиты |
7 |
|
Аэрогидатофиты |
5 |
Выводы
1. Результаты оценки органолептических показателей свидетельствуют, что вода соответствует нормативам ПДК. Мутность близка к предельно-допустимой концентрации, что свидетельствует о наличии в воде взвешенных частиц или подвижного ила. По показателю жёсткости воду озера Зибуны можно отнести к водам средней жёсткости.
2. Значения массовых концентраций металлов в пробах воды находятся в пределах допустимой нормы, однако содержание таких металлов, как никель и свинец, превышает значения ПДК.
3. Выявленный нами таксономический состав флоры показал, что на озере и прилегающей к нему территории произрастает 76 видов растений, 68 родов, 36 семейств.
4. Самым многочисленным семейством является семейство Asteraceae, включающее 14 видов. Следующими по числу видов следуют семейства Gramineae и Rosaceae с 6 и 5 видами соответственно.
5. По анализу жизненных форм по Раункиеру выявлено, что для данного озера характерно преобладание гемикроптофитов - 21 вид (28%) - многолетние травянистые растения с отмирающими к зиме надземными побегами, почки возобновления которых находятся на поверхности почвы, под защитой отмерших листьев, например: Achilléa millefólium L.
6. Во флоре озера Зибуны и прилегающей территории доминирующей группой являются мезофиты - 50 видов (66%) - растения умеренных мест обитания, например: Trifolium repens L.