Анализ воды р

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
 ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

БИРСКИЙ ФИЛИАЛ 
ФАКУЛЬТЕТ БИОЛОГИИ И ХИМИИ
КАФЕДРА БИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ БИОЛОГИИ


     Выпускная квалификационная работа бакалавра
   Хафизова Гульшат Хасимзяновна

Анализ воды р. Байки и р. Уфимка Караидельского района

                                                                  Выполнила:
                                                                  Студентка 5 курса заочной формы обучения
                                                                  Направление подготовки
                                                                  (специальность) бакалавр 
                                                                  Напрвленность (профиль) Биология



Допущено к защите в ГЭК и проверено на
объем заимствования.
Заведущий кафедрой
к.б.н., доцент
_______________ Минина Н.Н.
«____» ____________2016 год
 Руководитель:
 к.б.н., доцент
________________ Яппарова Э.Н.                                               «____» _____________2016 год
     

                                        
Бирск 2016
Оглавление

Введение
Глава I. Биомониторинг воды рек
1.1. Биологический контроль окружающей среды	6
1.2.  Методы биотестирования воды	7
1.3. Характеристика методов биоиндикации	10
1.4. Характеристика и общие принципы использования биоиндикаторов	12
1.5. Биоиндикация водной среды	15
Глава II. Общая характеристика и климатические условия Караидельского района	19
2.1. Природно-географическая характеристика Караидельского р-на	19
2.2. Гидрографическая характеристика Караидельского района	20
Глава III. Материалы и методы исследования	21
3.1. Материалы и методы отбора проб воды	21
3.2. Определение физико-химических и органолептических показателей воды р. Байки и р. Уфимка Караидельского р-на	22
3.3. Оценка сапробности водоема по методу Пантле и Букка	24
3.4. Биоиндикация с использованием биотического индекса Майера	26
Глава IV. Результаты исследования	27
4.1. Результаты физико-химических и органолептических показателей воды р. Байки и р. Уфимка Караидельского р-на	27
4.2. Оценка сапробности реки Байки	31
4.3. Оценка сапробности реки Уфимка	33
Глава V. Методика проведения экскурсий на водоем	37
5.1. Особенности организации экскурсий на водоем	37
5.2. План-конспект урока «Экскурсия на водоем»	38
Заключение	45
Список использованных источников и литературы	46
Приложения	50
Введение
     
     Актуальность исследования. Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление. В последние годы наблюдается усиление антропогенного воздействия на водные ресурсы. За каждые 10 лет потребление воды удваивается, увеличивается загрязненность и, как следствие, ухудшается ее качество. Наблюдается истощение водных ресурсов.
     Основными поставщиками пресной воды в России являются реки. Подавляющее число рек России относится к категории малых, которые играют важную роль в формировании качества средних и больших рек. Они значительно быстрее, чем средние и большие реки, меняют качество и количество своих вод под влиянием техногенных нагрузок. Поскольку малые реки очень чувствительны к искусственным изменениям условий формирования стока в их бассейне, изучение качества их воды можно применять при оценке экологического состояния территории. Как конечное звено миграции загрязняющих веществ, реки испытывают значительное антропогенное воздействие, которое проявляется в возрастании притока тяжелых металлов и биогенных элементов. Поэтому изучение экологического состояния воды и ее влияния на состояние естественных обитателей-гидробионтов (рыб) и прибрежно-водную флору высших растений является актуальной проблемой в наши дни.
     Контроль за состоянием среды обитания живых организмов в водной среде является необходимым. В настоящее время общепризнанным способом контроля негативных последствий загрязнений является мониторинг. Это позволяет выявить не только степень и интенсивность воздействия того или иного загрязнителя, но и проследить динамику загрязнения экосистемы во времени и пространстве. Поэтому изучение гидрохимических показателей воды и проведение биоиндикации ее состояния является актуальной проблемой в наши дни.
     Цель исследования: оценка анализа воды р. Байки и р. Уфимка Караидельского района РБ методами Пантле и Букка, с индексом Майера. 
     Задачи:
     1. Изучить и оценить гидрохимическое состояние проб воды р. Байки и р. Уфимка – по физико-химическим и органолептическим показателям.
     2. Определить сапробность р. Байки и р. Уфимка по методу Пантле и Букка и оценку качества воды с помощью индекса Майера.
     3. Изучить особенности методики проведения экскурсий на водоем и разработать план-конспект урока «Экскурсия на водоем» для 7 класса общеобразовательной школы.
     Объект исследования: физико-химические и органолептические показатели воды р. Байки и р. Уфимка Караидельского района РБ.
     Предмет исследования: анализ воды р. Байки и р. Уфимка Караидельского района РБ. 
     Методы исследования: наблюдение, сбор проб воды р. Байки и 
     р. Уфимка, методики Пантле и Букка, индекс Майера.
     Научная новизна исследования: на основе анализа полученных данных по работе были разработаны методические рекомендации для проведения урока по теме: «Экскурсия на водоем» для 7 класса.
     Практическая значимость: результаты исследования и организации школьных объединений по экологии, рекомендуется использовать в школьном курсе биологии и в практике.
     	Апробация: основные результаты работы апробированы и опубликованы в статье: «Урок биологии как основная форма учебно-воспитательного процесса» работа которая принята к публикации в сборник: «Инновационные технологии в преподавании дисциплин естественно-научного цикла в школе и вузе» с изданием сборника 31 октября 2015г (сборник материалов IV Международной научно-методической конференции) (Приложение 2).
     Структура работы.  Выпускная квалификационная работа состоит из 49 страниц (без приложения). Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложения.  В работу вошло 3 рисунка, 12 таблиц и 2 приложения. 
     
     
Глава I. Биомониторинг воды рек
     
     1.1. Биологический контроль окружающей среды
     
     Биологический контроль окружающей среды включает две основные группы методов: биоиндикацию и биотестирование. Применение в качестве биоиндикаторов растений позволяет проводить биомониторинг воздуха, воды и почвы.
     Биоиндикация (bioindication) – обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы обладают признаками, свойственными системе или процессу, на основании которых производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояния экологических систем, процесса и явлений. В настоящее время можно считать общепринятым, что основным индикатором устойчивого развития в конечном итоге является качество среды обитания (Биологический контроль…, 2008).
     Биотестирование (bioassay) – процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо то того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. Для оценки параметров среды используются стандартизованные реакции живых организмов (отдельных органов, тканей, клеток или молекул) (Бобренко, 2010).
     В организме, пребывающем контрольное время в условиях загрязнения, происходят изменения физиологических, биохимических, генетических, морфологических или иммунных систем. Объект извлекается из среды обитания, и в лабораторных условиях проводится необходимый анализ.
     Хотя подходы очень близки по конечной цели исследований, надо помнить, что биотестирование осуществляется на уровне молекулы, клетки или организма и характеризует возможные последствия загрязнения окружающей среды для биоты, а биоиндикация – на уровне организма, популяции и сообщества и характеризует, как правило, результат загрязнения. Живые объекты – открытые системы, через которые идёт поток энергии и круговорот веществ. Все они в той или иной мере пригодны для целей биомониторинга.
     Контроль качества окружающей среды с использованием биологических объектов в последние десятилетия оформился как актуальное научно-прикладное направление. При этом необходимо отметить дефицит учебной литературы по этим вопросам и большую потребность в ней (Биологический контроль…, 2008).
     
     1.2.  Методы биотестирования воды
     
     Биотестированием называется частный случай биоиндикации, когда у свободно живущих организмов, находящихся в стандартизованных условиях, исследуются отклонения или повреждения от нормы, вызванные воздействием неблагоприятных факторов (токсических веществ) (Бобренко, 2010).
     Биотестирование как способ оценки качества воды вошёл в практику в начале XX века, кoгда использовали «рыбную пробу» для токсикологической характеристики. Первые биoтесты на циклопах и дафниях были выполнены в 1918 г. В дальнейшем основным тест-организмом достаточно долго служила Daphnia Magna.  С кoнца 1930-x годов в качестве тест-организмов стали использовать гидробионты c разными трофическими связями и разного систематического уровня. В 1940?1941 гг. в систему испытаний включили проcтейших, ракообразных, червей и рыб (Машкин, 2007).
     В средние века был известен метод биотеcтирования, основанный на использовании канареек для индикации появления рудничного газа в горных выработках. Поведение птицы или её гибель оповещали шахтёров о грозящей им опасности. Исследования в облаcти разработки и использования метода биотестирования в водоохранной практике проводились во многих научно- исследовательских и учебных инcтитутах (Биологический контроль…, 2010).
     В качестве биологических показателей оценки качеcтва воды в настоящее время принято изучать: выживаемость нарождающейся молоди, репродуктивноcть (размножение), дыхательный и сердечный ритмы, потребление киcлорода, выделение углекислого газа и аммиака как конечных продуктов обмена, темп роcта и питания, кормовой коэффициент, дыхательный коэффициент, увеличение массы и др. 
     В 1981–1986 гг. методики биотестирования были апробированы и рекомендованы для определения токсичности cточных и природных вод. По итогам апробации Всесоюзным научно-исследовательским институтом по охране вод (ВНИИВО) – в 1990 г. было утверждено «Методическое руководcтво по биотестированию воды» (РД 118-02-90). В данное руководство вошли методики c использованием тест-организмов – представителей основных трофичеcких звеньев водной экосистемы: водорослей, ракообразных и рыб. Позднее, в целях обеспечения государственного экологического контроля Минприроды России, а затем Гоcкомэкологией России были подготовлены и утверждены методики для определения токсичности воды с использованием в качестве тест-организмов инфузорий и ракообразных (ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.2-98; ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.3-99; ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.4-99) и для определения токсичности вод, почв и донных отложений – методика биотестирования по ферментативной активноcти бактерий (ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.1-96, 16.2:2:3:1.2-96). ПНД Ф Т – федеральный природоохранный нормативный документ, регламентирующий токcикологические методы контроля. В настоящее время биотесты введены в cтандарты на качество воды во многих cтранах мира (Бурцев, 2009).
     Биотестирование дает возможность с большой достоверностью определять степень общей токсичности объекта исследований. Методы биотестирования отличаются высокой чувствительностью. Объектом иccледований может быть любой объект внешней среды (почва, вода), отходы промышленного производства и т.д. (Машкин, 2007).
     Так, Л.А. Коробейникова указывает, что в связи с возрастающим антропогенным загрязнением воды на Земле возникает необxoдимость в экспресс-анализе ее качества. В настoящее время оценку качеcтва воды, включающую содержание физиологически вредныx примеcей, принято контролировать дифференцированными химическими анализами.
     Для интегральной оценки воды применяют различные биотесты. В качестве тест-объектов использyют предcтавителей основных трофических звеньев водной экосистемы: водороcли, бактерии, простейшие, pыбы, ракообразные (Новиков, 2008).
     Основные для всех методов биотестирования, это этапы и порядок их соблюдения для получения надежной информации. Боголюбов (2008) описывает 4 этапа: предварительный, общий, специализированный и заключительный. 
     1. На предварительном этапе используют методику в соответствии с областью ее применения.
     2. На общем этапе получают для биотестирования пробы воды из контрольного (фонового) створов и исследуемого (опытного), включая регламентацию хранения, способов отбора и подготовки проб для биотестирования.
     3. На специализированном этапе устанавливают следующее:
     а) стандартные условия содержания маточной культуры тест-объекта на основе требований к тест-объектам. Требования к тест-объектам включают:
     - полное название вида и точное указание его систематической принадлежности;
     - способы получения;
     -физико-химические условия, режим кормления содержания маточной культуры тест - объекта.
     - возрастные показатели и морфо - функциональные;
     б) пригодность тест-объекта к биолoгическому анализу. В биотестировании используют всегда синхрoнизированные культуры. Способы синхронизации представителей микрозoопланктона приведены в рекомендациях.
     в) требования к чувствительности и точности методики биотестирования. Параметры чувствительности (порог чувствительности и диапазон реагирования) и точности (сходимость и воспроизводимость результатов) устанавливают в ходе токсикологических экспериментов.
     Диапазон реагирования и порог чувствительности тест-объекта определяется экспериментально с помощью эталонного токсиканта по величине того параметра, который принят за критерий токсичности в биотесте. 
     4.  На заключительном этапе проводят следующее:
     - оценивают результаты биотестирования, включающие либо оценку по шкалам токсичности, либо статистическую обработку.
     - устанавливают трeбования к документации, представляемой по результатам биотeстирования, обeспечивающей возможность контроля качества информации.
     - определяют способ выражения результатов - словесное выражение степени тoксического действия от oстрого дo хронического.
     
     1.3. Характеристика методов биоиндикации
     
     В настоящее время биондикация является одним из популярных методов оценки качества среды. Биоиндикация - это оценка состояния среды с помощью живых объектов. Живые объекты (или системы) - это клетки, организмы, популяции, сообщества отзывчивые на изменение факторов среды. С их помощью может проводиться оценка как абиотических факторов (температура, влажность, кислотность, соленость, содержание поллютантов и т.д.), так и биотических (благополучие организмов, их популяций и сообществ). По данным Ван Штраалена (1998), существуют по крайней мере три случая, когда биоиндикация становится незаменимой:
     Нету в списке литературы. Добавить или убрать вовсе?
     - фактор не может быть измерен. Это особенно характерно для попыток реконструкции климата прошлых эпох. Например, результаты анализа пыльцы растений в Северной Америке за длительный период показали смену теплого влажного климата сухим прохладным, затем замену лесных сообществ на травяные сообщества. В другом случае остатки диатомовых водорослей (соотношение ацидофильных и базофильных видов) позволили утверждать, что в прошлом вода в озерах Швеции имела кислую реакцию;
     - фактор трудно измерить: некоторые пестициды так быстро разлагаются, что не позволяют обнаружить их исходную концентрацию в почве. Например, инсектицид дельтаметрин активен лишь несколько часов после его распыления, в то время как его действие на фауну (жуков и пауков) прослеживается в течение нескольких недель;
     - фактор легко измерить, но трудно объяснить. Данные о концентрации в окружающей среде различных поллютантов (если их концентрация не слишком велика) не содержат ответа на вопрос, насколько ситуация опасна для живой природы. Показатели предельно допустимой концентрации (ПДК) для открытых водоемов различных веществ разработаны лишь для человека. Но эти показатели не могут быть распространены на другие организмы. Есть более чувствительные виды, и они могут оказаться ключевыми для поддержания экосистем. 
     С точки зрения охраны природы, важнее получить ответ на вопрос, к каким последствиям приведет та или иная концентрация загрязнителя в среде. Эту задачу и решает биоиндикация, позволяя оценить биологические последствия антропогенного изменения среды.
     Физические и химические методы дают качественные и количественные характеристики фактора, но лишь косвенно судят о его биологическом действии. Биоиндикация, позволяет получить информацию о биологических последствиях изменения среды и сделать лишь косвенные выводы об особенностях самого фактора. Следовательно, при оценке состояния среды рекомендуется сочетать физико-химические методы с биологическими (Бобренко, 2010).
     Актуальность биоиндикации обусловлена также простотой, скоростью и дешевизной определения качества среды. Например, при засолении почвы в городе листья липы по краям желтеют еще до наступления осени. Выявить такие участки можно, просто осматривая деревья. В таких случаях биоиндикация позволяет быстро обнаружить наиболее загрязненные местообитания. Биоиндикация может быть специфической и неспецифической. В первом случае изменения живой системы можно связать только с одним фактором среды. Например, высокая концентрация в воздухе озона вызывает появление на листьях табака (сорта Bel W3) серебристых некрозных пятен. Во втором случае различные факторы среды вызывают одну и ту же реакцию. Например, снижение численности почвенных беспозвоночных может происходить и при различных видах загрязнения почвы, и при вытаптывании, и в период засухи и по другим причинам.
     При другом подходе различают прямую и косвенную биоиндикацию. О прямой биоиндикации говорят, когда фактор среды действует на биологический объект непосредственно. В описанном выше случае серебристые пятна на листьях табака возникают от прямого действия озона.
     При косвенной биоиндикации фактор действует через изменение других (абиотических или биотических) факторов среды. Например, применение одного из гербицидов (2,2 дихлорпропионовой кислоты) на лугу ведет к уменьшению злаков в растительном покрове (с 55 до 12%) и, соответственно, увеличению разнотравья, что может рассматриваться как прямая биоиндикация. Эти изменения растительного покрова ведут к падению численности саранчовых и росту численности тлей. Изменение в соотношении двух групп насекомых - пример косвенной биоиндикации применения гербицида (Коробкин, 2011).
     
     1.4. Характеристика и общие принципы использования
     биоиндикаторов
     
     Биоиндикаторы (от био и лат. indico – указываю, определяю) - организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Их индикаторная значимость определяется экологической толерантностью биологической системы. В пределах зоны толерантности организм способен поддерживать свой гомеостаз. Любой фактор, если он выходит за пределы «зоны комфорта» для данного организма, является стрессовым. В этом случае организм реагирует ответной реакцией различной интенсивности и длительности, проявление которой зависит от вида и является показателем его индикаторной ценности. Именно ответную реакцию определяют методы биоиндикации. Биологическая система реагирует на воздействие среды в целом, а не только на отдельные факторы, причем амплитуда колебаний физиологической толерантности модифицируется внутренним состоянием системы - условиями питания, возрастом, генетически контролируемой устойчивостью (Веницианов, 2013).
     Опыт ученых разных стран по контролю состояния окружающей среды показал преимущества, которыми обладают живые индикаторы:
     * в условиях хронических антропогенных нагрузок могут реагировать даже на относительно слабые воздействия вследствие кумулятивного эффекта;
     * суммируют влияние всех без исключения биологически важных воздействий и отражают состояние окружающей среды В целом, включая ее загрязнение и другие антропогенные изменения;
     * исключают необходимость регистрации химических и физических параметров, характеризующих состояние окружающей среды;
     * фиксируют скорость происходящих изменений;
     * вскрывают тенденции развития природной среды;
     * указывают пути и места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений и ядов, возможные пути их попадания в пищу человека;
     * позволяют судить о степени вредности любых синтезируемых человеком веществ для живой природы и для него самого, причем дают возможность контролировать их действие (Васильев, 2013).
     Выделяют две формы отклика растений, используемых в целях биоиндикации, специфическую и неспецифическую. В первом случае происходящие изменения связаны с действием одного какого-либо фактора. При неспецифической биоиндикации различные антропогенные факторы вызывают одинаковые реакции.
     В зависимости от типа ответной реакции биоиндикаторы подразделяют на чувствительные и кумулятивные. Чувствительные биоиндикаторы реагируют на стресс значительным отклонением от жизненных норм, а кумулятивные накапливают антропогенное воздействие, значительно превышающее нормальный уровень в природе, без видимых изменений.
     Для биоиндикации непригодны организмы, поврежденные болезнями, вредителями и паразитами. Идеальный биологический индикатор должен удовлетворять ряду требований (Ашихмина, 2009):
     * быть типичным для данных условий;
     * иметь высокую численность в исследуемом экотопе;
     * обитать в данном месте в течение ряда лет, что дает возможность проследить динамику загрязнения;
     * находиться в условиях, удобных для отбора проб;
     * давать возможность проводить прямые анализы без предварительного концентрирования проб;
     * характеризоваться положительной корреляцией между концентрацией загрязняющих веществ в организме-индикаторе и объекте исследования;
     * использоваться в естественных условиях его существования; иметь короткий период онтогенеза, чтобы была возможность отслеживания влияния фактора на последующие поколения (Пименова, 2010).
     Ответная реакция биоиндикатора на определенное физическое или химическое воздействие должна быть четко выражена, т.е. специфична, легко регистрироваться визуально или с помощью приборов.
     Для биоиндикации необходимо выбирать наиболее чувствительные сообщества, характеризующиеся максимальными скоростью отклика и выраженностью параметров. Например, в водных экосистемах наиболее чувствительными являются планктонные сообщества, которые быстро реагируют на изменение среды благодаря короткому жизненному циклу и высокой скорости воспроизводства. Бентосные сообщества, где организмы имеют достаточно длинный жизненный цикл, более консервативны: перестройки происходят в них при длительном хроническом загрязнении, приводящем к необратимости процессов (Ашихмина, 2009).
     К методам биоиндикации, которые можно применять при исследовании водоемов, относится выявление в изучаемой зоне редких и исчезающих видов. Список таких организмов, по сути, является набором индикаторных видов, наиболее чувствительных к антропогенному воздействию (Садчиков, 2008).
     
     1.5. Биоиндикация водной среды
     
     Для биологической индикации качества воды могут быть использованы организмы, населяющие водоемы: водоросли, макрофиты. Каждые из них, выступая в роли биологического индикатора, имеют свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации, так как все эти группы играют ведущую роль в общем круговороте веществ в водоеме. 
     Организмы, которые обычно используют в качестве биоиндикаторов, ответственны за самоочищение водоема, участвуют в создании первичной продукции, осуществляют трансформацию веществ и энергии в водных экосистемах. Всякое заключение по результатам биологического исследования строится на основании совокупности всех полученных данных, а не на основании единичных находок индикаторных организмов. Как при выполнении исследования, так и при оценке полученных результатов необходимо иметь в виду возможность случайных, местных загрязнений в точке наблюдения. Например, разлагающиеся растительные остатки могут вызывать местные изменения в характере населения водоема (Хотулева, 2010).
     Основные задачи, которые решаются при оценке качества воды, могут быть объединены в три группы:
     - угроза инфекционных заболеваний;
     - токсичность;
     - эвтрофикация.
     Угроза инфекционных заболеваний. Решение первой задачи достигается при мониторинге загрязнения водоемов сточными водами. Именно канализационные стоки могут содержать патогенные микроорганизмы - основной источник инфекций, передаваемых через воду. Поскольку патогенных микроорганизмов много, каждый выявлять трудоемко и нецелесообразно, разработан тест на кишечную палочку (Escherichia coli). Эта бактерия обитает в огромных количествах в толстой кишке человека и отсутствует во внешней среде. E.coli не патогенна и даже необходима человеку, но ее присутствие во внешней среде - индикатор неочищенных канализационных стоков, в которых могут быть и патогенные микробы.
     Для анализа воды С.А. Фомин предлагает взять пробы воды объемом 100 мл и подсчитывать содержание в них E.coli.
     Оценка токсичности воды. Подавляющее большинство тестов токсичности воды в биоиндикации использует какой-либо один вид организмов: рачки дафния (Daрhnia magna) и артемия (Artemia salina), инфузория-туфелька, красные (Chamрia рarvula) и бурые водоросли (Laminaria saccharina), валлиснерия (Vallisneria americana), ряска.
     У тест-организмов оценивают выживание, дыхательную активность и другие показатели. Например, с помощью ряски можно обнаружить присутствие ионов тяжелых металлов двумя способами:
     - по нарушению движения хлоропластов, которые не концентрируются в клетке со стороны источника света, а перемещаются хаотически;
     - по отмиранию клеток листа, что можно обнаружить, используя специальный краситель, легко проникающий в мертвые клетки, но неспособный окрасить живые. Количество мертвых клеток пропорционально концентрации ионов тяжелых металлов в воде (Зверев, 2013).
     Эвтрофикация. По содержанию в воде биогенов различают следующие трофические типы водоемов: олиготрофный (бедный биогенами), эвтрофный (богатый биогенами) и промежуточный мезотрофный. В олиготрофных водоемах недостаток биогенов не допускает развития фитопланктона (одноклеточных водорослей в толще воды), но хорошо развивается бентосная растительность. Такие экосистемы включают много видов, они разнообразны и устойчивы. В эвтрофных водоемах обилие биогенов сопровождается массовым развитием фитопланктона, помутнением воды, обеднением бентосной растительности из-за недостатка света, дефицитом кислорода на глубине, что ограничивает биоразнообразие. Экосистема утрачивает многие виды, упрощается, становится неустойчивой. Определить трофность водоемов можно с помощью биоиндикаторов. В эвтрофных водоемах обильны и разнообразны черви-коловратки и ветвистоусые рачки-дафнии, в олиготрофных - веслоногие рачки-циклопы. Другая характеристика водоемов - это степень их органического загрязнения или сапробность. По мере поступления сточных вод образуются следующие зоны загрязнения: полисапробная, а-мезосапробная, в-мезосапробная и олигосапробная. Первыми предложили определять степень загрязнения водоемов по живым организмам Кольквитц и Марсон (Машкин, 2007).
     Списки индикаторных организмов постоянно уточняются. Для полисапробных водоемов характерны те же организмы, что и для эвтрофных, а также водоросль кладофора, колиформные бактерии, черви-трубочники, а из рыб - карпы. Олигосапробные водоемы отличают виды, свойственные олиготрофным водоемам, а также личинки насекомых: поденок, веснянок и ручейников. Государственной экспертизой разработаны и количественные способы оценки водоемов:
     - массовое развитие олигохет - индикатор спуска бытовых отходов. Предложено уровень загрязнения оценивать по плотности этих червей: слабое загрязнение - 100-999 экз/м2, среднее - 1000-5000; сильное >5000 экз/м2;
     - индекс сапробности Сладечека S = sh/h (Бобренко, 2010).
     Таким образом, для анализа воды представленных нами рек, мы использовали такие методы как, биондикация и биотестирование. С помощью биотестирования мы можем определять степень отклонения или повреждения от нормы, вызванные воздействием токсических веществ. Объектом исследования может быть любой объект внешней среды (почва, вода), отходы промышленного производства и т.д. А с помощью биондикации-оценку состояния среды с помощью живых объектов. При помощи которых проводиться оценка абиотических и биотических факторов. Для биондикации непригодны организмы, поврежденные болезнями, вредителями и паразитами.
     
Глава II. Общая характеристика и климатические условия Караидельского района
     
     2.1. Природно-географическая характеристика Караидельского района
     
     Караидельский район возник 20 февраля 1932 года, когда были упразднены Аскинский и Байкинский районы. В 1956 году в состав Караидельского района вошла территория упразднённого Байкибашевского района. В прошлом территория района относилась к вотчинным землям башкир племен: Унлар, Танып, Балыксы, Ельдяк (Официальный сайт муниципального района, 2016).
     31 августа 1956 года Указом Президиума ВС РСФСР центром Байкибашевского района было установлено село Караидель и в связи с этим Байкибашевский район был переименован в Караидельский район.
     Население на 2014г. составило- 26 437 (31-е место по РБ).  Согласно Всероссийской переписи населения 2010 года: башкиры - 49 %, русские - 19,8 %, марийцы - 5,4 %, лица других национальностей - 0,9 %.
     Караидельский район граничит на севере с Аскинским районом, на востоке с Дуванским районом, на западе с Мишкинским и Балтачевским районами, по южной границе с Нуримановским и Благовещенским районами Башкортостана.
     Район расположен на севере Башкортостана. Площадь района составляет 3664 км?. 
     Район относится к зоне континентального климата. Климат влажный, умеренно-холодный, наиболее континентальный в Башкирском Предуралье. Средняя температура июля составляет 16-17оС, января – -16оС. В течение года выпадает около 650– 700 мм осадков. Продолжительность периода с температурой выше 15°C – 75-90 дней, с температурой 5-15°C 80-95 дней, мощность снежного покрова 40-60 см, среднемесячная скорость ветра летом 3,0-3,5 м/с, зимой 2-4 м/c.


Рис.1. Карта Караидельского района (Административная карта, 2016)

     2.2 Характеристика почвенного покрова и растительности
     
     Караидельский район расположен в северной части Республики Башкортостан. Благодаря преобладанию известняков характерны карстовые формы рельефа-суходолы, воронки, поноры ручьев. Преобладают подзолистые, светло-серые и серые лесные почвы. Они часто маломощные и щебнистые. Климат влажный, умеренно-холодный.
     Подзолистые почвы - типичные почвы хвойных, или северных («бореальных»), лесов. Название происходит от слов «под» и «зола» и появилось, видимо, от русских крестьян, обнаруживавших при вспахивании слой, напоминавший золу. Эти почвы формируются в сырых и холодных местностях. Представляют собой большую группу кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференциированных почв с профилем E-Bt, f, h, al, формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород. Для формирования почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.
     Светло-серые лесные: гумусовый горизонт маломощный -15-20 см, светло-серого цвета, как и гумусово-элювиальный, отличающийся сланцеватой или плитчатой структурой; иллювиальный горизонт хорошо выражен, очень плотного сложения, ореховатой структуры. Содержание гумуса от 1,5-3 % до 5 %, в его составе преобладают фульвокислоты, что обеспечивает кислую реакцию почв данного подтипа. По морфологическим признакам и свойствам близки к дерново-подзолистым почвам.
     Серые лесные: дерновый процесс выражен сильнее, а подзолистый - слабее, нежели в светло-серых. Гумусовый горизонт серого цвета, мощностью 25-30 см, содержание гумуса - от 3-4 % до 6-8 %, в его составе незначительно доминируют гуминовые кислоты. Почвенный раствор имеет кислую реакцию среды. Элювиально-иллювиальный горизонт не выражен.
     В растительном покрове преобладают темнохвойно-широколиственные леса с елью, липой и дубом, широколиственные мезофитные леса из дуба, клена, вяза и липы и мягколиственные леса из березы и осины. От общей площади района 63%, или 1511 км2 составляют леса. В лесах сосредоточено 22,6 млн. м3 древесины, половина которых спелые насаждения. Ежегодная расчетная лесосека составляет 307 тыс. м3. Растительный мир представлен смешанными лесами из ели, пихты, сосны, березы, липы, осины, дуба, вяза и других пород деревьев. В наших краях в диком виде встречается такое редкое и ценное растение как марьин корень. 
     
     2.3. Гидрографическая характеристика Караидельского района
     
     По территории Караидельского района протекают реки Уфа, Юрюзань, Урюш, Круш, Байки, Аскиш, Мрясимка, Бердяшка и др. Перечень рек, протяженностью свыше 10 км. Река Уфа судоходна, используется для сплава леса и как источник водоснабжения и гидроэнергии. Построенное на ней при Павловской ГЭС водохранилище значительно улучшило транспортные условия. Больших озер в районе нет (Башкирская энциклопедия РБ, 2016).
     Мелкие озера по происхождению тектонические или карстовые, либо представляют собой старицы и запруды рек.
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

     Глава III. Материалы и методы исследования
     
     3.1. Материалы и методы отбора проб воды
     
     В качестве опытов исследования нами использована вода рек: Байки и Уфимка. Место отбора проб: с. Байки и с. Караидель. Место отбора проб указано на рис.2.
     
     Рис.2. Точки отбора проб воды: (Т-1) р. Байки; (Т-2) р. Уфимка
     
     Было выбрано две точки отбора: (Т-1) р. Байки и (Т-2) р. Уфимка Караидельского района, исследования проведены в мае, июне и июле 2015 года (р.......................