Донних відкладень

Гідробіологічні спостереження за якістю вод і

У водному середовищі зосереджуються складні комплекси різних хімічних сполук, відмінні по впливу на організми від впливу окремих сполук. Внаслідок перетворень забруднювальних речовин утворюються хімічні сполуки, що мають молекулярну стійкість, токсичність, виражений мутагенний ефект. Тому контроль тільки за фізичними і хімічними показниками навіть при наявності екологічно обґрунтованих норм часто виявляється недостатнім.

З 1974 р. в рамках ЗДССК систематично почали спостерігати за якістю поверхневих вод за гідробіологічними показниками, які дозволяють:

1) визначити екологічний стан водних об’єктів;

2) оцінити якість поверхневих вод як середовища мешкання організмів;

3) визначити сукупний ефект комбінованого впливу забруднюючих речовин;

4) визначити специфічний хімічний склад води і його походження;

5) перевірити наявність або відсутність повторного забруднення вод.

Гідробіологічні спостереження дозволяють з одного боку отримати дані про якість вод і стан біоценозів, з іншого – визначити умови скидання, характер і межі розтікатися стічних вод, біотрансформацію забруднювальних речовин, оцінити сировинну базу рибної промисловості, виявляти і боротися з цвітінням води і заростанням водоймищ, проектувати гідрохімічні споруди, охороняти реліктові форми і інші.

Оцінкою ступеня забруднення водойм за гідробіологічними показниками є шкала сапробності.

Сапробність – це ступінь насиченості води органічними речовинами, що розкладаються. Вона установлюється по видовому складу організмів - сапробіонтів у водних біоценозах.

При оцінці води за шкалою Р. Кольквіца – М. Марсона необхідно враховувати не окремі організми, а суму видів, які є характерними для даної зони: I – полісапробна (зона дуже сильного забруднення); П – α-мезосапробна і β-мезосапробна (зони середньої забрудненості); Ш – олігосапробна (зона чистої води).

Полісапробні водойми характеризуються майже повною відсутністю вільного (розчиненого) кисню, наявністю у воді білків, що не розклалися, значних кількостей Н₂S і CO₂, відновлювальним характером біохімічних процесів. У полісапробних водоймах самоочищення в основному йде за рахунок діяльності бактерій Tyiopolycoccus ruser і Sphaerotilus natans, жгутикових Oicomonas mutabilis, інфузорій Paramaecium putrinum і Vorticella putrina, олігохет Tubifex tubifex, личинок мухи Eristalis tenax. Число видів, здатних існувати у вкрай забруднених водоймах, порівняно невелике, але зате вони зустрічаються тут у масових кількостях.

У мезосапробних водоймах забруднення виражене слабкіше: білків, що не розклалися, немає, Н₂S і CO₂ небагато, O₂ присутній у помітних кількостях; однак у воді ще є такі слабко окисленні азотисті сполуки (аміак, амінокислоти й амідокислоти). Мезосапробні зони водойм підрозділяються на - і - мезосапробн і. У перших зустрічаються аміак, аміно- і амідокислоти, але вже є і кисень. Найбільш характерні численні бактерії, гриб Mucor, синезелені Oscillatoria, Phormidium uncinatum, найпростіші Chlamidomonas debrayana, Euglena viridis, Stentor coeruleus, багато коловраток, молюск Sphaerium corneum, рачок Asellus aguaticus, личинки двокрилих Chironomus, Psychoda. Мінералізація органічної речовини в основному йде за рахунок аеробного окислювання, особливо бактеріального. Наступна, -мезосапробна, підзона характеризується присутністю аміаку і продуктів його окислювання – азотної й азотистої кислоти. Амінокислот немає, сірководень зустрічається в незначних кількостях, кисню у воді багато, мінералізація йде за рахунок повного окислювання органічної речовини. Видова розмаїтість гідробіонтів цієї підзони набагато вище, ніж у попередньої, але чисельність і біомаса організмів нижче.

В олігосапробних водоймах Н₂S відсутній, CO₂ мало, кількість O₂ близька до величини нормального насичення, розчинених органічних речовин практично немає. Гідробіонти олігосапробних вод найбільше різноманітні у видовому відношенні, але кількість кожного окремого виду менше, ніж в інших зонах.

Іноді виділяють ще катаробні води, у яких кількість розчиненого кисню вище нормального насичення, а вільних Н₂S і CO₂ немає взагалі.

На підставі даних про видовий склад гідробіонтів, знайдених у тих чи інших водах, можна скласти уявлення про те, наскільки останні чисті чи забруднені. Тому перераховані вище організми і багато інші, характерні для зон різної сапробності, звуться біоіндикаторами ступені забруднення водойм. Індикаторна роль гідробіонтів характеризується не тільки фактом перебування чи відсутності їх у водоймі, але і ступенем їхньої кількісної представленості.

Система оцінки забруднення водойми по ступеню сапробності в даний час недостатня, оскільки не враховує присутності у воді токсичних речовин. У зв'язку з цим пропонується прийняти три шкали оцінки забруднення: по ступені сапробності, токсобності і сапротоксобності.

Під токсобністю розуміється властивість організмів існувати у водах, що містять токсичні речовини мінеральної й органічної природи. У залежності від ступеня забруднення водойми токсичними речовинами можна розрізняти полі-, мезо- і оліготоксобну зони, що заселяються організмами, що толерантні відповідно сильному, середньому і слабкому ступеню токсичного забруднення водойм. Водойми або їхні зони забруднені в такому ступені, що існування гідробіонтів виключається цілком, позначаються як гіпертоксобні.

Гідробіонти поділяються на: 1) бентос (мешканці дна водного об’єкту); 2) планктон (мешканці товщі води – від дна водойми до її поверхні); 3) нейстон (організми, які мешкають у поверхневій плівці води); 4) пагон (найпростіші, коловратки, черв’яки, молюски, ракоподібні та ін., які зиму проводять біля льоду в стані анабіозу, а весною оживають і продовжують планктонний чи бентосний спосіб життя). Гідробіонти мають санітарно-показове значення.

Єдиного гідробіологічного показника якості води в цей час немає. Воно визначається сукупністю гідробіологічних показників: зообентосом, періфітоном, зоопланктоном, фітопланктоном.

Зообентос – сукупність тварин, що мешкають на дні морських і прісних водоймищ (губки, молюски, ракоподібні, плечоногі і інші). Основна маса приурочена до мілководдя. У прісних водоймищах зообентосу менше, і він одноманітніше, ніж в морських. По зообентосу, відібраному в різних частинах водоймища, можна дістати інтегральну оцінку якості вод і міри забруднення донного відкладення.

Періфітон – поселення організмів на підводних частинах річкових суден, бакенів, паль і інших штучних споруд (двійчасті молюски, ракоподібні). Морський періфітон різноманітніше і численніше (>100 кг/м³), ніж прісноводний. З допомогою періфітону можна оцінити середню якість вод водних об’єктів за великий інтервал часу, попередній моменту спостереження; можна також виявити факт забруднення води навіть в тому випадку, якщо в момент спостереження вода вже повністю очистилася.

Зоопланктон – сукупність тварин, що населяють товщу води і пасивно переносяться течіями (медузи, інфузорії, рачки, личинки). Зоопланктон використовується для отримання характеристики якості води за відносно короткі періоди часу. Це хороший індикатор якості вод для малопроточних водоймищ, ставків, озер, водосховищ.

Фітопланктон – сукупність рослинних організмів, що населяють товщу води і пасивно переносяться течіями.

Перелік гідробіологічних показників якості поверхневих вод, що спостерігаються, визначається еколого-зональним типом водного об’єкта, складом і об’ємом стічних вод, їх токсичністю і вимогами, що ставляться споживачами води (табл. 4.2).

Таблиця 4.2

Повна і скорочена (*) програми спостережень

по гідробіологічних показниках

Організми	Показники якості води
Зообентос	Загальна чисельність організмів (екз/м^2) Загальна біомаса (г/м^2) Загальне число видів *Кількість груп по стандартному розбиранню *Число видів у групі *Чисельність основних груп (екз/м^2) Біомаса основних груп (г/м^2). Масові види і види-індикатори сапробності (найменування, частка в загальній чисельності, сапробність)
Періфітон	*Загальне число видів *Масові види, частота попадання, сапробність Мікробіологічні показники Загальна кількість бактерій (10^6клітин/см^3)
Зоопланктон	*Загальна чисельність організмів (eкз/м^3) *Загальне число видів Загальна біомаса (мг/дм^3) Чисельність основних груп (eкз/м^3) Біомаса основних груп (мг/м^3). Число видів у групі Масові види і види-індикатори сапробності (найменування, частка в загальній чисельності, сапробність)
Фітопланктон	*Загальна чисельність клітин (10^3клітин/см^3) *Загальне число видів Загальна біомаса (мг/дм^3) Чисельність основних груп (10^3клітин/см^3) Біомаса основних груп (мг/дм^3). Число видів у групі * Масові види і види-індикатори сапробності (найменування, частка в загальній чисельності, сапробність)

Визначення гідробіологічних показників є обов’язковим для всіх пунктів.

Спостереження по гідробіологічних показниках здійснюються на стаціонарній гідрометеорологічній мережі по програмі, зумовленій категорією пункту спостережень.

У пунктах I-III категорії спостереження по гідробіологічних показниках рекомендується провести щомісяця по скороченій програмі і щоквартально по повній, причому в пунктах III категорії щомісячні спостереження по скороченій програмі проводяться тільки у вегетаційний період. У пунктах IV категорії спостереження рекомендується проводити щоквартально по повній програмі.

З метою кількісного обліку фітопланктону відбір проб на водних об'єктах здійснюють за допомогою батометру послідовно з горизонтів 0; 1; 2,5; 5; 10; 20 м та ін. Потім проби зливають у чисте відро, перемішують і відбирають пробу 0,5 дм³, додають 0,25 дм³ формаліну і консервують. У мілководдях і на малих ріках зачерпують 0,5 дм³ води з горизонту 0,2 м.

Зоопланктон відбирають планктонною сіткою („газ № 77”) тотальним ловом від дна до поверхні, на мілководді – сіткою при буксируванні човном чи проціджуючи через сітку не менш 30 дм³ води. Осад переливають і консервують. Зообентос відбирають з поверхні ґрунту і з товщі ґрунту, з водних рослин на ділянці близько 50 м в одну й іншу сторону від створу шкребком (приблизно піввідра), промивають від ґрунту і перекладають у банки. Збір тварин з водних рослин проводиться сачком чи шкребком, проба фіксується 4%-ним розчином формаліну. Відбір проб періфітону здійснюється за допомогою ножа, пінцету, ложки з поверхні паль, гребель, мостів, облицювань каналів і ін. без сторонніх тіл (бетону, дерева, мулу і т.д.). Проби складають у банки, заповнені на 2/3 водою і на 1/3 формаліном.

Питання для самоконтролю

Дата добавления: 2014-01-07