Регистрация / Вход
Прислать материал

Динамика развития фитопланктона и характеристик минеральных форм азота и фосфора в Шершневском водохранилище в 2014 - 2015 гг

Сведения об участнике
ФИО
Гладкова Ольга Владимировна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды, предотвращение и ликвидация ее загрязнения
Тема
Динамика развития фитопланктона и характеристик минеральных форм азота и фосфора в Шершневском водохранилище в 2014 - 2015 гг
Резюме
В работе приведены данные таксономической структуры и численности фитопланктона, концентрации хлорофилла "а" и биогенных элементов в воде Шершневского водохранилища за 2014-2015 гг. Представлен список водорослей планктона, включающий 94 таксона рангом ниже рода. Проведена математическая обработка полученных результатов путем выявления корреляционных зависимостей между ними.
Ключевые слова
Шершневское водохранилище; фитопланктон; численность; биогенные элементы; хлорофилл "а"
Цели и задачи
Целью работы является изучение динамики развития фитопланктона и характеристик минеральных форм азота и фосфора в Шершневском водохранилище в 2014-2015 гг.
Задачи:
1) Определение общей численности фитопланктона и концентрации хлорофилла «а», изучение видовой структуры и динамики развития фитопланктонного сообщества Шершневского водохранилища за исследуемый период;
2) Определение содержания минеральных форм азота и фосфора в воде за исследуемый период и анализ их влияния на развитие фитопланктона Шершневского водохранилища;
3) Проведение математической обработки данных для определения корреляционной зависимости между численностью фитопланктона и концентрацией хлорофилла «а», численностью фитопланктона и содержанием минеральных форм азота и фосфора в исследуемой воде.
Введение

Шершневское водохранилище – искусственный пресный водоем, расположенный на главной водной артерии Челябинской области – р. Миасс. Необходимость постоянных наблюдений за динамикой экологического состояния Шершневского водохранилища связана с его исключительным значением для крупного областного центра Южного Урала. Водоем до настоящего времени является единственным источником питьевого водоснабжения г. Челябинска и целого ряда населенных пунктов, расположенных в его окрестностях. 

Знание особенностей видового состава водорослей, основных закономерностей их количественного развития, а также изучение и анализ сезонной динамики азота и фосфора в Шершневском водохранилище необходимо для понимания процессов, протекающих в водоеме.

Методы и материалы

Шершневское водохранилище - искусственный водоем, расположенный на р. Миасс, предназначен для водоснабжения г. Челябинска. 

Отбор проб воды производился 1 раз в две недели в период с 2014 по 2015 год на станции в районе водозабора Сосновских очистных водопроводных сооружений (СОВС) МУП ПОВВ г. Челябинска.

Пробы воды отбирались с приемной камеры насосной станции водозабора Сосновских очистных водопроводных сооружений.

Пробы фитопланктона объемом 0,5 л концентрировали на фильтровально-вакуумной установке через мембранные фильтры "Владисарт" с диаметрм пор 0,8 мкм, затем сгущали и фиксировали 40-% раствором формалина. Подсчет общей численности клеток фитопланктона производился при помощи камеры Горяева. Изучение проб фитопланктона осуществлялось путем прямого микроскопирования на микроскопе   Micros  МС 50 с увеличением объектива х40. Расчет численности проводился по методике, указанной в  "Руководстве по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений" Абакумова В.А.

Идентификация видов осуществлялась в соответствии с определителями водорослей.

Пробы воды на хлорофилл «а» фильтровали через мембранный фильтр на фильтровально - вакуумной установке, затем определяли концентрацию хлорофилла «а» в соответствии с ГОСТ 17.1.4.02-90. 

Определение содержания минеральных форм азота и фосфора проводилось в соответствии с установленными методиками.

Математическая обработка данных производилась с помощью пакета программ для анализа данных –PAST.

Описание и обсуждение результатов

В результате таксономического анализа выявлено 94 вида, объединенных в 59 родов, 34 семейства, 15 порядков, 10 классов и 7 отделов. В качестве доминирующих отделов можно выделить: о.Cyanophyta, o.Chlorophyta, o.Bacillariophyta. Также встречаются представители из других отделов – Chrizophyta, Euglenophyta, Pirrophyta и Xantophyta.

В качестве видов-доминантов выступают:

- среди о.Cyanophyta: Phormidium sp., Aphanizomenon flos-aquae, Anabaena flos-aquae и представители рода Mycrocistys.;

- среди о.Chlorophyta: Monoraphidium irregulare, Chlamidomonas sp, Dyctiosphaerium pulchellum, Ulotrix sp;

- среди о.Bacillariophyta: Asterionella formosa, Aulacoseira granulatа и Cyclotela sp.

Количественный анализ проб заключался в прямом подсчете численности фитопланктона с помощью камеры Горяева с использованием микроскопа Micros MC 50. Была прослежена динамика численности фитопланктона и выявлено соотношение численности клеток и числа видов фитопланктона в период с марта 2014 г. по февраль 2015 г. Анализ динамики показал, что в этот период доминантами по численности клеток (51%) и по числу видов (45%) являются представители о. Bacillariophyta, с июня по август 2014 г. : по численности клеток о.Cyanophyta (86%), по числу видов – о.Chlorophyta (49%), с сентября по ноябрь 2014 г.: по численности клеток – о.Cyanophyta (66%), по числу видов – о.Chlorophyta (51%), с декабря 2014 г. по февраль 2015 г.: по численности клеток – о.Chlorophyta (39%), по числу видов – о. Bacillariophyta (37%).

Анализ динамики численности фитопланктона показал, что максимумы численности приходятся на два периода: первый: с середины июня до середины июля, максимальная численность составила 142 млн. кл/дм3, второй: с конца июля до конца августа, максимальная численность – 95 млн. кл/дм3.

Динамика концентрации хлорофилла «а» показала, что его максимальная концентрация наблюдается в летний период, максимум составил – 6,7 мкг/дм³.

За исследуемый период проводилось определение содержания азота и фосфора в исследуемой воде. Динамика минеральных форм азота и фосфора показала, что за исследуемый период максимальные концентрации Nобщ, зарегистрированы в весенний период, пик составляет 1,32 мг/дм3; максимальные концентрации фосфора ортофосфатов приходятся также на весенний период, пик– 0,23 мг/дм3.

В ходе работы была выявлена определенная закономерность, показывающащая,что с увеличением численности фитопланктона, увеличивается концентрация хлорофилла "а", но уменьшается концентрация биогенных элементов и наоборот. Для того,чтобы охарактеризовать эту закономерность, мы провели математическую обработку данных, которая показала существование тесной прямой корреляционной зависимости между численностью фитопланктона и концентрацией хлорофилла «а» и тесной обратной корреляционной зависимости между численностью фитопланктона и концентрацией биогенных элементов.

Используемые источники
1. ГОСТ 17.1.4.02-90. Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла а. – М: ИПК Издательство стандартов, 1999.
2. ПНД Ф 14.1:2.3-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит-ионов в природных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса. – М, 2004.
3. ПНД Ф 14.1:2.4-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой. – М, 2004.
4. ПНД Ф 14.1:2.112-97. Методика выполнения измерений массовой концентрации фосфат-ионов в пробах природных водах фотометрическим методом восстановлением аскорбиновой кислотой. – М, 2004.
5. Ярушина М.И., Танаева Г.В., Еремкина, Т.В. Флора водорослей водоемов Челябинской области.– Екатеринбург, 2004.
6 Снитько, Л.В., Водоросли разнотипных водоемов восточной части Южного Урала. – Миасс: ИГЗ УрОРАН, 2003.
Information about the project
Surname Name
Gladkova Olga
Project title
Dynamics of phytoplankton growth and characteristics of mineral forms of nitrogen and phosphorus in the Shershni reservoir in 2014 -2015
Summary of the project
The paper presents the data of the taxonomic structure and abundance of phytoplankton, concentrations of chlorophyll a and biogenic elements in the water Shershenevsky water storage in 2014-2015 is a list of the algae of the plankton, comprising 94 taxa with a rank below genus. The mathematical processing of the obtained results by identifying correlations between them.
Keywords
Shershni reservoir; phytoplankton; quantity; biogenic elements; chlorophyll "a"