Исток реки Вязовка имеет поверхностный сток, который протекает вдоль северной окраины старой части ПО «УПХ» и принимает два выпуска его промышленных стока. Затем она впадает в водоотстойники в парке НТМК (Нижнетагильский металлургический комбинат), где на их берегах отдыхают и купаются (купаться запрещено). Там же моют машины. Ниже по течению в реку впадают стоки с автотранспортного предприятия, затем она попадает в бетонное русло под землей, тянущееся через весь город Нижний Тагил и впадает в реку Тагил – главную водную артерию города.
Берега реки Вязовка завалены различным бытовым мусором. Находящиеся на ее берегу гаражи загрязняют реку. Вода в реке имеет неприятный запах.
Флора реки Вязовка представлена ряской, рдестом плавающим, элодеей и рогозом. Фауна представлена водными насекомыми, моллюсками, лягушками, рыбой (карась, верховка, пескарь), утка обыкновенная, чайка.
Чрезвычайно высокий уровень загрязнения нефтепродуктами, фенолом, магнием, марганцем. [12]
2. Материал и методика исследования
Для проведения своего исследования мы воспользовались «Методикой биотестирования по гибели рыб Poecillia reticulata Peters». [10] Настоящая методика устанавливает процедуру определения острой летальной токсичности сточных поверхностных и подземных вод. Данную методику мы адаптировали для проведения биотестирования в условиях станции.
Методика основана на установлении различия между количеством погибших рыб в анализируемой пробе (опыт) и воде, которая не содержит токсических веществ (контроль).
Критерием острой летальной токсичности является гибель 50% рыб и более в опыте по сравнению с контролем за 96 ч биотестирования.
Применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы:
– аквариумы емкостью 10 дм3;
– микрокомпрессор аквариумный;
– терморегуляторы;
– термометр по ГОСТ 112 с ценой деления шкалы 1°С;
– люминесцентные лампы белого света;
– бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026;
– посуду для транспортирования проб воды вместимостью 5 дм3;
– сачок для отлова рыбы;
– стеклянную палочку;
– воду дистиллированную по ГОСТ 6709;
– воду питьевую по ГОСТ 2784.
1. Биотестирование проводилось в помещении, где не хранят и не работают с химическими веществами, не используют обработку помещений инсектицидами.
2. Объем пробы воды для определения острой летальной токсичности должен быть не менее 10 дм3.
3. Температура анализируемой пробы равнялась 24оС, пробу аэрировали при помощи микрокомпрессора.
4. Световой день в аквариумах был установлен 12 часов.
5. Плотность посадки гуппи в возрасте 24–48 час в опыте и контроле должна быть 10 экземпляров рыб на 10 дм3. Повторность двукратная.
Подготовка к биотестированию.
1. В качестве тест–объекта используют мальков гуппи в возрасте не более двух суток (от 24 до 48 ч).
Для получения тест–объекта выбирают рыб не старше двух лет (продолжительность жизни гуппи 3–3,5 года), без каких–либо признаков заболевания.
Отобранных самцов и самок рекомендуется содержать в отдельных аквариумах. При совместном содержании самцы растут медленнее и имеют меньшие размеры. Половозрелые гуппи имеют хорошо развитые половые признаки, что облегчает их сортировку. Самцы, как правило, мельче (3–4 см) и имеют более яркую окраску, чем самки. У них преобладают серовато–коричневые тона с очень яркими красными, голубыми, зелеными и черными пятнами. Самки больше самцов, до 6 см в длину, чаще желтовато–зеленые. Анальный плавник у самок округлый. У молодых самцов он имеет ту же форму, но со временем, в период полового созревания, он начинает удлиняться и превращается в подвижный гоноподий.
Для содержания производителей пригодны любые аквариумы, которые обеспечивают температуру воды (25±1)оС.
Плотность посадки самцов 1–2 дм3 воды на экземпляр, самок – не менее 4 дм3. Перед размещением рыб аквариумы засаживают растениями без жестких, режущих кромок. Предпочтение следует отдавать густым мелколистным и, обязательно, плавающим растениям (роголистник, наяда). Спереди или в центре аквариума должно быть свободное пространство для плаванья.
Аквариумы освещают верхним светом около 12 ч в сутки. В качестве источника света используют обычные лампы дневного света.
Для содержания производителей используют питьевую воду по ГОСТ 2874, которую отстаивают на протяжении 7 суток. Воду аэрируют, фильтруют и нагревают при температуре терморегулятора +25±1°C. Один раз в месяц 1/3 часть воды заменяют на свежую. Добавляемая вода должна быть той же температуры, что и в аквариуме. Вместо испарившейся воды добавляют дистиллированную воду.
Кормят производителей гуппи 3–5 раз в день живым кормом. Корм дается в таком количестве, чтобы рыбы съедали его без остатка за 3–5 мин.
Для получения тест–объектов самцов и самок помещают в один аквариум для совместного содержания. Гуппи относятся к рыбам с внутриутробным развитием икры, способным к нересту полностью сформировавшихся мальков. Готовность самки к нересту определяется наличием хорошо заметного темного пятна перед анальным плавником. При этом форма брюшка приближается к прямоугольной и оно становится намного шире спины.
Самку, готовую к нересту, помещают в отдельную нерестовую посудину. Вместимость ее должна быть не менее 4 дм3 с большим количеством мелколистных растений. Нерестовые посудины заполняют водой такого же качества, как и для содержания производителей, и нагревают при температуре терморегулятора +25±1°C. Самок после нереста удаляют, так как они поедают мальков.
Мальков рекомендуется кормить «пылью», состоящей из инфузорий, эвглен, коловраток, молоди ветвистоусых рачков и науплиусов веслоногих рачков.
2. Тест–объект (возрастом 1–2 суток) перед серией экспериментов проверяют на пригодность для биотестирования. Мы упростили методику и не проводили внутрилабораторный эксперимент с использованием эталонного вещества – калия двухромовокислого (K2Cr2O7), для установления характеристики погрешности.
При биотестировании мы выполнили следующие операции:
1. Пробу воды налили в аквариумы вместимостью 10 дм3 (опыт). Повторность в опыте и контроле двукратная.
2. В каждый из опытных и контрольных сосудов поместили по 10 экземпляров гуппи в возрасте от 24 до 48 ч.
3. Продолжительность биотестирования составляет 96 ч. Во время биотестирования рыб не кормят.
4. Ежедневно подсчитывали количество живых рыб и удаляли погибших. Погибшими считают рыб, которые не подают признаков движения или дыхания при прикосновении к ним стеклянной палочкой.
На основании результатов двух параллельных определений количества живых рыб в контроле и опыте находят средние арифметические количества живых рыб в контроле (опыте) по формуле
, (1)
где 
– результат i–го измерения количества живых рыб в контроле (опыте);
i – номер измерения количества живых рыб в контроле (опыте);
I – количество параллельных измерений количества живых рыб в контроле (опыте); I = 3.
Рассчитывают в процентах количество погибших рыб в опыте по отношению к контролю по формуле
. (2)
Вывод о наличии или отсутствии острой летальной токсичности пробы воды делают на основании величины А. Если величина А составляет 50% и более, считают, что анализируемая проба проявляет острую летальную токсичность.
Результаты
В результате проведения исследовательской работы мы получили данные, которые свели в таблицу № 1, первая повторность.
Таблица № 1, первая повторность
| Дата | Время биотестирования,/ сутки/ | Контроль | Опыт | Процент погибших по сравнению с контролем |
| 24.12.12. | 0% | |||
| 25.04.07. | 0% | |||
| 26.04.07. | 10% | |||
| 27.04.07. | 10% |
Таблица № 2, вторая повторность.
Таблица № 2, вторая повторность
| Дата | Время биотестирования, /сутки/ | Контроль | Опыт | Процент погибших по сравнению с контролем |
| 24.12.12. | 0% | |||
| 25.04.07. | 0% | |||
| 26.04.07. | 0% | |||
| 27.04.07. | 10% |
Как видно из данных, представленных в таблице №1, в контроле – 100% выживших мальков гуппи.
Иной результат получен в эксперименте в опыте. В первой повторности на третьи сутки выжило 9 тест–объект; на четвертые также 9 тест–объект. Во второй повторности на четвертые сутки выжило 5 тест–объект. (см. таб. №2)
На основании результатов двух параллельных определений количества живых рыб в контроле вычислили средние арифметические количества живых рыб в контроле по формуле:
, (1)
Вычислили средние арифметические количества живых рыб в опыте в первой повторности по формуле:
, (1)
А также нашли средние арифметические количества живых рыб в опыте во второй повторности по формуле:
, (1)
Рассчитали в процентах количество погибших рыб в опыте первой повторности по отношению к контролю по формуле:
, (2)
Рассчитали в процентах количество погибших рыб в опыте второй повторности по отношению к контролю по формуле:
, (2)
Таким образом, из расчетов видно, что в первой повторности количество погибших рыб составило 10%. Во второй повторности – количество погибших рыб – 10%.
Вывод об оценке качества воды сделали на основании количества погибших рыб (А).
Полученные в ходе эксперимента данные были сведены в таблицу критериев оценки качества воды:
Таблица №3 критерииоценки качества воды
| Количество погибших рыб, в % | Категория токсичности воды | Анализируемая вода | |
| Повторность 1 | Повторность 2 | ||
| Менее 10 | минимальная степень загрязнения | Контроль | Контроль |
| 10 – 25 | средняя степень загрязнения | Опыт | Опыт |
| 26 – 49 | большая степень загрязнения | - | - |
| 50 и выше | катастрофически высокая степень загрязнения | - | - |
На основании данной таблицы мы определили, что вода в контроле является минимальной степени загрязнения, в обоих опытах вода имеет среднюю степень загрязнения и не имеет острую летальную токсичность.
Выводы
1. Анализируемая вода в контроле не оказывает острое токсическое воздействие на рыб.
2. Анализируемая вода в опыте не оказывает острое токсическое воздействие на рыб.
3. Вода реки Вязовка содержит токсичные вещества, но не представляет опасность для живых организмов, обитающих в ней.
Заключение
Результаты нашей исследовательской работы показали, что экологическое состояние реки Вязовка неблагополучное. Можно предположить, что технологии, используемые в большинстве производств, не отвечают самым элементарным экологическим требованиям, и в результате происходит загрязнение окружающей среды.
На наш взгляд, необходимо принять срочные меры по очищению сточной воды, попадающей в речку и нарушающей ее экосистему.
Мы планируем продолжать мониторинг качества воды реки Вязовка с использованием дополнительных методов.
Хочется надеяться, что рост и формирование нашего города будет идти по разумным, хорошо продуманным планам, в которых большое внимание уделяется сохранению основной гидрографической системы малых рек.
Список литературы
1. Богданов В.Д, Большаков В.Н., Госькова О.А.. Рыбы Среднего Урала: Справочник-определитель. Екатеринбург: Издательство «Сократ». 2006. С. 20
2. Биология в школе №4 – 2004. С. 62 – 66.
3. Гончарова Н. В. Биомониторинг учебно-методическое пособие
4. Денисенко Г.Ф., Губанина З.И. Охрана окружающей среды в черной металлургии. М.: «Металлургия», 1989.
5. Каплин В.Г. Биоиндикация состояния экосистем. Учебное пособие
6. Мамаев А.Д., Воробьев Ю.Д. Методическое руководство по биотестированию воды. М.: «Высшая школа», 1991. С. 24.
7. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. Изд–во: «Высшая школа», 1980г.
8. Полонский А.С. Аквариумные рыбки. Содержание и разведение. М.: Издательский дом «Прибой», 1999. С. 211.
9. Полонский В.Д. Разведение аквариумных рыб. М.: ООО «Аквариум Принт», 2004.С. 240.
10. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, данных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов – М.: РЭФИА, НИА–Природа, 2002. С. 118.
11. Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. М.: «Знание», 1987. С. 35.
12. «Тагильский рабочий», №120, 2012. С. 28.