Мультимедийный проект "Самоочищение Байкала"

Тема:  Самоочищение Байкала

Автор проекта: Карплюк Ирина, ученица 10 «А» класса МОУ СОШ №9

Руководитель проекта: Карплюк Т.И., учитель биологии МОУ СОШ №9

Байкал – самое чистое на Земле естественное хранилище пресной питьевой воды.

Вода в Байкале относится к слабоминерализованным мягким водам. Минерализация – 96,4 миллиграмма на литр

Байкальская вода соответствует всем жестким нормам, предъявляемым к питьевой воде.

С 1992 г. начат промышленный разлив байкальской воды в пластиковые бутылки.

Факторы самоочищения водоемов можно разделить на 3 группы.

   1. Физические.  Перемешивание. Оседание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. Важным физическим фактором является ультрафиолетовое излучение Солнца, благодаря которому происходит обеззараживание воды, т.к. ультрафиолетовые лучи губительны для различных микроорганизмов,  некоторые вредные вещества испаряются.

   2. Химические. Главным образом, это окисление органических и неорганических веществ, а также гидролиз.

   3. Биологические. Главным фактором самоочищения многих водоемов являются моллюски-фильтраторы, а также различные бактерии, грибы и пр. организмы. Фильтраторы пропускают через себя массы воды (при помощи фильтрующих приспособлений ротового аппарата), используя отцеженные мелкие планктонные организмы для питания. Но при этом отфильтровываются и прочие вещества, что существенно способствует самоочищению водоемов.

Гипотеза: Кристальная чистота байкальской воды объясняется механизмами естественной самоочистки. Главную роль в этом механизме играет биологическая очистка организмами-биофильтраторами, одними из которых являются моллюски. Вероятно, что в механизмах самоочищениях байкальской воды принимают участия не только моллюски, но и другие виды организмов.

Цель проекта:  Выявить организмы, участвующие в поддержании постоянства состава  байкальской воды.

Задачи проекта:

1. Познакомиться с флорой и фауной Байкала;
   
2. Выявить виды организмов-биофильтраторов;
   
3. Выяснить роль каждой систематической группы в подержании механизма самоочищения воды;
   
4. По материалам исследования подготовить презентацию.

По данным Лимнологического института Сибирского отделения РАН, в Байкале обитает 2630 видов и разновидностей растений и животных, 2/3 которых являются эндемиками, то есть обитают только в этом водоёме. К таковым относятся около 1000 эндемичных видов, 96 родов, 11 семейств и подсемейств-эндемиков.

В озере насчитывается 58 видов рыб. Наиболее известные - омуль, сиг, хариус, таймень, осетр, голомянка, ленок. 27 видов рыб Байкала нигде более не встречаются. Такое обилие живых организмов объясняется большим содержанием кислорода во всей толще байкальской воды.

На побережье Байкала произрастает около 2000 видов растений. На берегах гнездится 200 видов птиц. В Байкале встречается уникальное, типично морское млекопитающее - байкальская нерпа.

Байкал богат водорослями, среди которых доминируют представители холодолюбивой флоры – диатомеи.

Байкальские губки, являясь активными биофильтраторами и благодаря массовому распространению в Байкале, составляют важное звено в экосистеме озера и играют существенную роль в его гидробиологическом режиме. Роль губок определяется их участием в трофических цепях, поскольку они являются важнейшими потребителями зоо- и фитопланктона, развивающегося в толще прибрежных вод, а также кремния, необходимого для постройки скелета.

   Роль губок в экосистеме Байкала трудно переоценить. Опыты показали, что губка размером 5-7 см за сутки способна процеживать 10-20 литров воды. Из воды эти животные извлекают пищевые частицы (детрит, простейшие, бактерии, водоросли), а также растворенные минеральные вещества, в том числе кремний, идущий на построение их скелета. Поскольку байкальские губки достигают значительных размеров и образуют массовые поселения на дне водоема, их роль в процессах биофильтрации придонной воды чрезвычайно существенна.

Мшанки - своеобразные колониальные сидячие животные, относящиеся к типу щупальцевых (Tentaculata). Биофильтраторы. Обитают в морях, реже встречаются в пресных водоемах. Колонии мшанок обычно древовидные, ветвистые. Отдельные особи колонии отфильтровывают планктонные организмы с помощью щупалец, сидящих на подкововидном выросте. Мшанки поселяются на камнях и других подводных предметах. У нас обычна мшанка ползучая (Plumatella repens).

С помощью сифонов шаровка прокачивает через полость раковины воду, из которой получает кислород и отфильтровывает пищу - мельчайшие водоросли, бактерии и частицы детрита.

Одна беззубка за сутки пропускает через себя 40 литров воды, очищая ее от бактерий и прочих взвесей.

Байкальские олигохеты, 84,5 % из которых — эндемики, составляют до 70-90 % биомассы зообентоса и играют важную роль в процессах самоочищения озера и как кормовая база рыб-бентофагов и хищных беспозвоночных. Они участвуют в аэрации грунтов и минерализации органических веществ, , что в значительной мере способствует быстрейшей деструкции органических веществ.

Из кольчатых червей в Байкале обычны многощетинковые черви (полихеты) манаюнкии (Manayunkia), размеры которых составляют всего 5-8 мм. Питаются они детритом.

Самый обычный из них - кольчатый червь трубочник (Tubifex tubifex). Трубочники - типичные грунтоеды, они просто заглатывают ил и переваривают все, что там есть съедобного. В сутки они пропускают через кишечник количество ила в 4-6 раз больше собственного веса

Рачок эпишура — эндемик Байкала — составляет до 80 % биомассы зоопланктона озера и является важнейшим звеном в пищевой цепи водоёма. Это мелкие, размером около 1-1,5 мм, ракообразные, ("веслоногие рачки"), обитающие в открытом Байкале, практически во всей его водной толще. Эпишура выполняет функцию фильтра: пропускает через густую сеть щетинок и волосков, расположенных на конечностях ротового аппарата, воду, очищая её. Ученые насчитали до 3 миллионов рачков на один квадратный метр поверхности озера. За год армада эпишуры способна трижды очистить верхний пятидесятиметровый слой воды.

Функцию чистильщика озера выполняет рачок бокоплав макрогептоус (длина до 3 см), который уничтожает все, что может загрязнить воду - утонувших насекомых, погибшую рыбу и даже животных.

Биофильтаторы Байкала

1. Диатомовые и другие водоросли
   
2. Губки
   
3. Мшанки
   
4. Моллюски
   
5. Олигохеты
   
6. Полихеты
   
7. Веслоногие ракообразные
   
8. Рачки-бокоплавы

Результаты: Извлекают кремний – губки и диатомовые водоросли, обогащают воду кислородом водоросли, активными биофильтраторами являются губки, мшанки, моллюски, веслоногие рачки, санитарная роль принадлежит рачкам-бокоплавам, аэрация грунтов и минерализации органических веществ осуществляется олигохетами и полихетами.

Выводы:

В биологических механизмах поддержания постоянства состава байкальской воды играют роль множество организмов, выполняя различные функции: санитарную, аэрации грунтов, биофильтрации, минерализации веществ, извлечении кремния, поддержании постоянства газового состава.

Воды озера Байкал уже не способны к самоочищению. За год успевает разрушиться всего 30-40 % поступающих со стоком загрязнителей. Вследствие этого зона загрязнения растет. Только в 1997 году площадь природного загрязнения увеличилась, по оценке ученых, на 25%.

Сохранение многообразия видов Байкала имеет первостепенное значение, так как роль каждого из них в поддержании чистоты байкальской воды очень велика.

    Сохранение байкальской экосистемы имеет планетарное значение и является делом всех землян.