Мультимедийный проект «Самоочищение Байкала»
В данной презентации рассмотрены механизмы самоочищения озера Байкал с помощью организмов, обитающих в Байкале. Презентация очень хорошо иллюстрирована, есть текствовое сопровождение. Материал состоит из текстового файла в формате Word и презентации.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| samoochishchenie_baykala_dlya_interneta.ppt | 2.22 МБ |
| samoochishchenie_baykala.doc | 67 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Предварительный просмотр:
Методический семинар МОУ СОШ №9 Усть-Кут
«Возможности проектной технологии для личностной и творческой самореализации педагогов и школьников»
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.
- Познакомиться с флорой и фауной Байкала;
- Выявить виды организмов-биофильтраторов;
- Выяснить роль каждой систематической группы в подержании механизма самоочищения воды;
- 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.
- Диатомовые и другие водоросли
- Губки
- Мшанки
- Моллюски
- Олигохеты
- Полихеты
- Веслоногие ракообразные
- 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.
Источник
Образовательный портал
Электронный журнал Экстернат.РФ, cоциальная сеть для учителей, путеводитель по образовательным учреждениям, новости образования
- Главная
- Публикации в журнале
- Среднее специальное образование
- Естественные механизмы очистки воды на примере озера Байкал
Естественные механизмы очистки воды на примере озера Байкал
Естественные механизмы очистки воды в озере Байкал
Байкал является великим достоянием России.
Самое глубокое озеро, 20% мировый запасов пресной воды, 80% запасов России. Находится в Восточной Сибири, размеры озера 600 км длина и 70 ширина, 2000 км береговой линии. Более 300 рек впадает в озеро Байкал, самая крупная из них река Селенга. Селенга протекает по территории Монголии и России обеспечивает половина притока в озеро Байкал. Одна река Ангара вытекает из Байкала.
Учеными всего мира признано, что байкальская вода по своим вкусовым качествам идеально подходит для человека и не имеет аналогов в мире, а по своей чистоте не уступает воде озера Кратерного в США, которое признано всемирным эталоном чистоты воды.
Несколько слов о воде Байкала. Вода в Байкале низкоминирализована на один литр воды приходится около 100 мг солей, в среднем этот показатель для пресноводных рек и озер равен 200-400 мг. Характерную особенность Байкала составляет сравнительно небольшая разница в содержании кислорода в верхних слоях и глубинной области озера. Прозрачность воды достигает до 40 метров. Это обеспечивается низкой минирализацией рек впадающих в Байкал, в основном это горные реки представляют собой талую воду, низкая температура воды Средняя годовая температура на поверхности воды равна 4,0 °С., Её максимальные значения отмечаются в августе, составляя в открытых районах озера 8–11 °С. У берегов она повышается, достигая 15–16 °С.
Факторы самоочищения водоемов можно разделить на 3 группы.
1. Физические. Перемешивание. Оседание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод , ультрафиолетовое излучение Солнца
2. Химические. Главным образом, это окисление органических и неорганических веществ, а также гидролиз.
3. Биологические. Очищение вод организмами биофильтратами.
Байкалу более 20 млн лет за это время в озере сложилась уникальная флора и фауна большая часть которых являются эндемиками . Так же за это время сложились прочные механизмы очищения озера.
Наиболее важный и интересный способ в Байкале – это биологический, с помощью организмов биофильтраторов.
| Экологическая функция | Группы организмов |
| Извлечение кремния | Диатомовые водоросли Губки |
| Обогащение кислородом | Водоросли |
| Активные биофильтраторы | Губки, мшанки, моллюски, веслоногие рачки |
| Санитары | Веслоногие рачки |
| Аэрация грунтов и минерализации органических веществ | Олигохеты, полихеты |
Моллюски
В Байкале обитает 180 видов моллюсков, принадлежащих двум классам: брюхоногих (Gastropoda) и двустворчатых (Bivalvia). При этом наблюдается интересный феномен: палеарктические виды моллюсков, живущих в других водоемах северного полушария, как правило, в Байкал не внедряются. Они встречаются только в его мелководных участках бухт и заливов. И наоборот, байкальские моллюски не распространяются за пределы озера, если не считать скромное число видов, населяющих вытекающую из Байкала Ангару.
Олигохеты, полихеты.
Олигохеты биомассы бентоса 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
Олигохеты играют важную роль в трофо-ценотической структуре донных биоценозов, являясь активными деструкторами и минерализаторами органических веществ из донных отложений. Составляя в биоценозах до 70–90% показателей обилия (это сотни и тысячи экз./м2 и десятки и сотни гр./м2), олигохеты не способствуют значительному накоплению на дне органических осадков, тем самым сохраняя у дна и в грунтах высокое содержание кислорода даже на максимальных глубинах. Являясь сестоноядными, полихеты очищают воду от находящейся в ней взвеси.
Сестон обитающие в воде мелкие организмы (планктон), а также взвешенные в воде неорганические и органические частицы (детрит).
Бокоплавы
Размеры тела бокоплавов варьируют от 1,5–2 мм у карликовых видов до 6–9 см у гигантских.
По таксономическому разнообразию (более 350 видов и подвидов, 41 род и 6 семейств) фауна амфипод в Байкале не имеет аналогов среди континентальных водоемов мира. Это 4,3% всей мировой фауны амфипод, более 45% пресноводных видов и подвидов (без учета подземных) и 10% видового разнообразия всей байкальской фауны.
Пищевая специализация у байкальских видов развита слабо; большинство всеядны, питаются детритом, водорослями, мелкими животными. Лишь некоторые из них предпочитают определенный вид пищи: это привлекаемые падалью стервятники (роды Ommatogammarus, Polyacanthisca), паразиты-яйцееды семейства Pachyshesiidae.
Они населяют все глубины озера, от линии уреза воды до глубоководного ложа, и все типы субстратов: скалы, гальку, гравий, пески, илы и др. Разнообразие образа жизни отражено в большом богатстве их жизненных форм.
Более подробно я хотела бы остановиться на двух организмах
- Байкальской губке , которая, к сожалению сейчас находится в беде. 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. Кроме того, колонии губок — основа специфических донных сообществ. Все тело губки, включая ее основание, сплошь покрывающее камни, является прибежищем для множества других организмов. Как на поверхности, так и внутри губок, всегда можно обнаружить ракообразных, личинок комаров-звонцов, ручейников, червей и других мелких животных.
- Байкальская эпишура. Крохотный веслоногий рачок – байкальская эпишура – один из самых знаменитых байкальских эндемиков, имеет размер 1,5 см, за сутки рачок способен профильтровать около одного стакана воды, участвуя тем самым в очищении байкальских вод.
Валентин Распутин о рачке: «Не быть бы Байкалу Байкалом без этого веслоногого рачка, едва заметного на глаз, удивительно работоспособного и многочисленного, успевающего за год раз десять, а то и больше профильтровать всю байкальскую воду. Этот чистюля не терпит ничего постороннего — выносится ли оно реками, выбрасывается ли оно с судов, терпит ли бедствие. Через два-три дня утоновшего в Байкале искать бессмысленно. Эпишура самоотверженно бросилась и на ядовитые сливы с целюлозных заводов, но эта начинка оказалась ей не по силам, и она принялась гибнуть. Науке никогда не узнать, сколько видов животных и растений водилось в Байкале в счастливые для него времена. Один за другим они начинают сейчас исчезать.»
Проблемы Байкала и пути их решения.
- Отсутствие, нехватка и низкое качество имеющихся очистных сооружений(промышленные предприятия, населенные пункты прибрежной зоны)
- Отсутствие управляемой системы сбора, переработки, транспортировки и складирования отходов.
- Стихийное туристическое освоение побережья — увеличивает антропогенную нагрузку на экологически незащищенные территории.
- Интенсивное развитие микроорганизмов, водорослей и др. организмов, которые раньше встречались редко.
- Гибель байкальской губки.
- Планируемое строительство ГЭС в Монголии.
- Ухудшение качества воды,
- изменение уровня озера до неестественных для него показателей,
- снижение биоразнообразия и развитие чуждых для водоема сообществ в результате хорошо прогреваемых мелководий.
- масштабная эвтрофикация озера, которую вызовет попадание в водоем почвенного слоя, смытого в результате наполнения водохранилищ.
- Более 65% прогнозируемых последствий строительства монгольских ГЭС на Селенге могут быть отнесены к разряду негативных для экосистем реки и озера Байкал. Еще 35% не поддаются прогнозу до момента ввода в эксплуатацию гидротехнических сооружений.
Спирогира — лишь один из очевидных симптомов этих изменений. Помимо нее, есть огромное количество других микроорганизмов, водорослей и высших сосудистых водных растений, которые раньше встречались в Байкале единично, а теперь стали интенсивно развиваться.
Источник
