Оцінка ступені забруднення за біологічними показниками (стр. 2 из 3)

При розрахунку індексу Ротшайна враховуються сапробні валентності й індикаторна вага показових організмів. Кожній ступені сапробності придається визначене чисельне вираження (s):

ксеносапробна ступінь - s_x = 90

олігосапробна ступінь - s_o = 70

b-мезосапробна ступінь - s_b = 50

a - мезосапробна ступінь - s_a = 30

полісапробна ступінь - s_p = 10

Для кожного зі ступенів сапробності підраховуються суми Р (SР), що є добутком частоти зустрічальності видів, їх сапробної валентності й індикаторної ваги (аналогічно визначенню середньозваженої сапробіологічної валентності біоценозу - завдання № 1). При розрахунку індексу Ротшайна приймаються до уваги не усі види показових організмів, а тільки ті, котрі відносяться до ступені з максимальної S Р та до двох сусідніх з нею. Значення інших ступеней у розрахунок не приймаються.

Сапробіологічний індекс Ротшайна дорівнює:

,

де å Р₂ - найвища з å Р;

å Р₁ і å Р₃ - сусідні з нею å Р;

S₁, S₂, S₃ - значення s_x... ... s_p для відповідних ступенів сапробності.

У тому випадку, якщо максимальна å Р припадає на одну з крайніх ступенів сапробності (ксеносапробну чи полісапробну), при розрахунку індексу враховуються не дві, а одна сусідня ступені. Якщо дві å Р рівні, то також приймаються до уваги тільки дві ступені сапробності й індекс обчислюється за формулою:

Отримані значення сапробіологічного індексу витлумачуються таким чином:

ксеносапробна ступінь - 90-80

олігосапробна ступінь - 80-60

b-мезосапробна ступінь - 60-40

a - мезосапробна ступінь - 40-20

полісапробна ступінь - 20-10.

Порядок виконання завдання:

1. Вихідними даними для розрахунку сапробіологічного індексу Ротшайна є дані, які отримано при виконанні завдання 1.

2. Розрахувати індекс сапробності Ротшайна і визначити сапробність кожної ділянки.

3. Результати звести в таблицю та представити їх графічно.

Результати розрахунку індексу Ротшайна

точка	åР1	åР2	åР3	S1	S2	S3	SR
1	-	1082	2193	-	50	30	37
2	180	694	282	90	70	50	68
3	-	382	2758	-	50	30	33

Для графічного зображення результатів розрахунків будуємо графік, по осі ординат якого відкладаємо значення індексу Ротшайна, а по осі абсцис - точки відбору проб.

Висновок: Розраховано індекс Ротшайна, за журналом визначено ступені відповідно до власних даних

ксеносапробна ступінь - 90-80, олігосапробна ступінь - 80-60

b-мезосапробна ступінь - 60-40_,a - мезосапробна ступінь - 40-20

полісапробна ступінь - 20-10.

Результати відображено в таблиці та графіку.

Завдання 3. Визначення сапробності за Пантле і Буком

Системи біологічного аналізу якості води та засоби оцінки рівня забруднення можна поділити на три групи. В першу групу поєднані всі системи та засоби, у яких результати біологічного аналізу витлумачуються на основі показового значення організмів, що знайдено в пробах води. До другої групи підпадають засоби оцінки ступеня забруднення за видовим різноманіттям населення водойми, що обстежується. У третю групу поєднані системи, в яких використане як показове значення організмів, так і видове різноманіття: оцінка ступені забруднення залежить від кількості видів, що зустрічаються в даній зоні, але види, що несталі до забруднення, впливають на визначення ступені забруднення сильніше, ніж сталі види. Таким чином, остаточна оцінка залежить і від видового різноманіття, і від того, які види це різноманіття утворюють.

Видовий склад співтовариства свідчить про середній за тривалий період часу склад води. Різні організми мають різну ступінь чутливості і тому характеризують різні відрізки часу. В залежності від мети і обставин використовують різні групи організмів.

Найбільш чутливими є бактерії, вони дуже швидко розмножуються у забрудненій воді, при концентраціях, які ще не може зареєструвати хімічний метод аналізу. Але бактерії мають дуже короткий життєвий цикл і тому характеризують дуже короткий період часу.

Простіші є космополітами і тому особливо придатні для використання в спробній системі. Простіші дуже чутливі до змін хімічного складу води і є цінними показниками органічного забруднення, але обмежене їх використання при аналізі токсичних промислових стоків.

Багатоклітинні безхребетні та водорості слід використовувати для біологічного аналізу води при слабкому органічному забрудненні. Безхребетні мають більш довгий життєвий цикл і тому характеризують більш тривалий відрізок часу. Представників цієї групи можна використовувати для оцінку ступені забруднення як побутовими, так і промисловими стічними водами.

За методом Пантле і Бука кількісна оцінка видів-індикаторів забруднення враховує відношення окремих видів до п'яти відомих ступенів системи сапробності - s і відносну частоту зустрічальності - h.

Умовні ознаки та значення s для різних ступенів сапробності

Шкала сапробності	умовні ознаки	значення s
ксеносапробна олігосапробна b - мезосапробна a-мезосапробна полісапробна	х о b a p	0 1 2 3 4

Відносна частота зустрічальності видів-індикаторів та значення h

Шкала частоти	кількість екз. одного виду (%) від загальної кількості	значення h
дуже рідко рідко нерідко часто дуже часто масовий розвиток	< 1 2-3 4-10 11-20 21-40 41-100	1 2 3 5 7 9

Обидві величини - s та h входять у формулу для обчислення індексу сапробності:

У полісапробній зоні він дорівнює - 4,0-3,5; у b - мезосапробній зоні - 3,4-2,5; у a-мезосапробній зоні - 2,4-1,5; в олігосапробній - 1,4-1,0 і в ксеносапробній - менше 1.

Порядок виконання завдання:

1. Відповідно до вихідних даних індивідуального завдання визначити процент зустрічальность кожного виду у пробах трьох пунктів відбору (%).

2. Визначити чисельне значення ступеня сапробності кожного виду - s та чисельне значення зустрічальності кожного виду - h.

Визначити сапробність у трьох точках відбору проб за Пантле і Буком.

Результати звести в таблицю.

Результати розрахунку сапробності за Пантле і Буком

Точка	№ виду	s		h		sh	індекс
1	21	B	2	22	7	14	х
	58 64 39 79	B o a o	2 1 3 1	6 22 30 20	3 7 7 5	6 7 21 5	х х х х
		сума		29		53	1,82
Точка 2	№ виду 17 30 63 71 105	s		h		Sh 5 6 5 14 0	Індекс Х Х Х Х Х
		O B O b x-o	1 2 1 2	18 6 15 24 36	5 3 5 7 7
		сума		27		30	1,11
Точка 3	№ виду 1 54 7 32 1	s		h		Sh 3 27 3 7 0	Індекс Х Х Х Х Х
		а а о о В-а	3 3 1 1	1 57 7 34 1	1 9 3 7 1
		сума		21		40	1,9

Висновок: В цій лабораторній роботі визначено індекс сапробності за формулами Пантле і Буком:

В 1-й точці - а мезасапробній

В 2-й точці - олігосапробній

В 3-й точці - а мезасапробній.

Завдання 4. Графічне представлення даних біологічного аналізу якості води водного об¢єкту за показовими організмами

Для графічного надання результатів дослідження стану біоценозів за допомогою видів-індикаторів використовують криві відносної чистоти і відносного забруднення води водойми. Крапки першої являють собою відношення суми балів частоти зустрічальності (h) оліго - і b - сапробів до суми балів усіх показових організмів у відсотках:

,%

Дзеркальним відображенням кривої відносної чистоти водойми є крива відносного забруднення, крапки якої це відношення суми балів частоти зустрічальності (h) a-сапробів і полісапробів до суми балів усіх показових організмів, виражене у відсотках:

,%