СОДЕРЖАНИЕ:
1. Введение……………………………………………………………………….3
2. Биологический контроль санитарного состояния водоема………………...4
3. Методы биотестирования…………………………………………………….8
3.1 Оценка качества воды рек и озер по биотическому индексу……………..10
3.2 Определение сапробности водоема по методу Пантле и Букка …………12
3.3 Индекс Вудивисса…………………………………………………………..14
3.4 Индекс видового разнообразия Маргалефа………………………………..16
3.5 Индекс биоразнообразия Симпсона………………………………………..17
4. Заключение……………………………………………………………………19
5. Используемая литература……………………………………………………20
ВВЕДЕНИЕ.
Определение качества поверхностных вод, которое осуществляется главным образом с помощью методов физико-химического анализа, представляет одну из сложнейших проблем экологического мониторинга. Это вынуждает экологов искать другие, малозатратные методы контроля состояния поверхностных вод.
Методы биоиндикации и биотестирования имеют ряд преимуществ по сравнению с методом физико-химического анализа проб окружающей среды. Они повышают достоверность оценки экологического состояния поверхностных вод, поскольку биоценозы формируются в определенных условиях, в определенных биотопах в течение длительного времени, они достаточно надежно отражают эти условия и позволяют судить об антропогенном воздействии на экосистемы, о динамике процессов самоочищения.
Методы биоиндикации качества водоемов основываются на способности пресноводных моллюсков очищать воду от загрязняющих веществ. Например, моллюски, заселяющие один квадратный метр донного ила водоема, за сутки способны профильтровать до 280 м3 воды. Некоторые виды моллюсков могут жить в загрязненной воде, и это позволяет судить о чистоте воды по видимому разнообразию обитающих в данном водоеме моллюсков-биоиндикаторов. Так, катушку, перловицу и беззубку утиную можно найти только в водоемах с чистой водой, битинию, горошину, лужанку, прудовика, перловицу вздутую и физу - в водоемах со слабым загрязненной водой, а шаровку роговую- с умеренно загрязненной
БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМА.
Под биологическим методом понимается оценка состояния водоема по составу растительного и животного населения и тестам на токсичность. Преимуществом биологического метода перед другими является возможность показать не только единовременное состояние водоема, но также предшествующие условия, в которых развились обнаруженные биоценозы, а также состояние водоема в ближайшей перспективе.
Организмы водоема относятся к планктону и бентосу, ряд из них составляет перифитон. Наиболее характерными для оценки загрязнения водоема являются бентос и перифитон. В состав биоценозов бентоса входят все формы растений и животных, которые своей жизнью тесно связаны с дном водоема. Организмы зообентоса принято разделять в зависимости от размеров и способов лова на макробентос, мезобентос, микробентос. Фитобентос представлен в водоеме макрофитами (высшая водная растительность) и микроводорослями. В планктон включают те формы животных и растений, которые проводят всю жизнь во взвешенном состоянии в толще воды водоема. К фитопланктону принадлежат микроводоросли, к зоопланктону - животные.
Любая водная экосистема, находясь в равновесии с факторами внешней среды, имеет сложную систему подвижных биологических связей, которые нарушаются под воздействием антропогенных факторов. Прежде всего, влияние антропогенных факторов, и в частности, загрязнения отражается на видовом составе водных сообществ и соотношении численности слагающих их видов. Биологический метод оценки состояния водоема позволяет решить задачи, разрешение которых с помощью гидрофизических и гидрохимических методов невозможно. Оценка степени загрязнения водоема по составу живых организмов позволяет быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения и пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения.
Планктон - совокупность живых обитателей водоема, не способных активно передвигаться или медленно передвигающихся, но не противостоящих токам воды.
Фитопланктон - совокупность растительных организмов водоема, не способных активно передвигаться, - важнейший компонент водных систем, активно участвует в формировании качества воды и является чутким показателем состояния водных экосистем и водоема в целом.
Каждая группа организмов в качестве биологического индикатора имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации.
Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема.
Зоопланктон также достаточно показателен как индикатор эвтрофирования и загрязнения (в частности органического и нитратного) вод. Кроме этого, среди зоопланктона встречаются и представители патогенной фауны, ограничивающей использование водного объекта в целях водоснабжения.
Простейшие являются высокочувствительными индикаторами сапробного состояния водоемов.
Зообентос - совокупность животных, обитающих на дне и в придонных слоях воды, служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Наиболее достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски, особенно катушки и речные чашечки. Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых. Свободно живущие личинки ручейников, а также поденок являются наиболее чувствительными организмами.
Значение макрофитов (высшая водная растительность) наиболее существенно при предварительном гидробиологическом осмотре водных объектов. При загрязнении водоемов изменяется видовой состав, биомасса и продукция макрофитов, возникают морфологические аномалии, происходит смена доминантных видов, обусловливающих особенности ценоза. Данные по ихтиофауне важны при оценке состояния водного объекта в целом и, особенно при определении допустимых уровней загрязнения водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение.
Зоны сапробности. Под сапробностью принято понимать степень распада органических веществ в загрязненных водах. Распад органических загрязнений в водоеме приводит к потреблению кислорода и накоплению ядовитых продуктов распада (углекислота, сероводород, органические кислоты и др.). Способность организмов обитать в условиях разной степени сапробности объясняются потребностью в органическом питании и выносливостью к вредным веществам, образующимся в процессе разложения органического вещества.
В полисапробной зоне водоема органических веществ много, кислорода нет. Здесь происходит расщепление белков и углеводов.
В мезосапробной зоне нет неразложившихся белков, есть сероводород, диоксид углерода и кислород. Происходит минерализация органических веществ. Есть различия между альфа - и бета-мезосапробной зонами. Вода в альфа-мезосапробной зоне умеренно загрязнена органическими веществами, есть аммиак и аминосоединения, кислорода мало. В бета-мезосапробной зоне органических загрязнителей мало; кроме аммиака есть продукты его окисления - азотная и азотистая кислоты, много кислорода.
В олигосапробной зоне практически нет растворенных органических веществ, кислорода много, вода чистая.
В водоеме сапробность развивается в двух противоположных направлениях. Первое - от чистого водоема к загрязненному: олиго-сапробность ® бета-мезосапробность ® альфа-мезосапробность ® полисапробность. Второе - в обратном направлении - от загрязненного водоема к чистому, это результат процессов самоочищения (табл. 1).
Таблица 1.
Основная характеристика зон сапробности.
| Показатель | Зона | |||||
| полисапробная | альфа-мезосапробная | бета-мезосапробная | олигосапробная | |||
| Кислородные условия | Анаэробные | Полуанаэробы | Аэробные | |||
| Азотистые соединения | Белковые вещества | Аммиак, аминокислоты | Аммонийные соли, нитриты, нитраты | Нитраты | ||
| Сероводород | Много | Порядочно | Мало | Нет | ||
| Загниваемость | Загнивает | Не загнивает | ||||
| Содержание бактерий в 1 мл воды | Сотни, тысячи, миллионы | Сотни тысяч | Десятки тысяч | Сотни, десятки | ||
| Преобладание отдельных видов | Очень сильное | Сильное | Слабое | Обычно слабое | ||
| Разнообразие видов | Очень малое | Небольшое | Значительное | Очень большое | ||
| Количественное богатство форм | Часто высокое или низкое | Очень высокое | » | Невысокое | ||
| Смена сообществ | Катастрофическая | Часто катастрофическая | Довольно медленная | |||
| Потребность организмов в кислороде | Ничтожная | Слабая | Большая | Очень большая | ||
| Главные группы организмов | Бактерии, бесцветные жгутиковые, серные бактерии, инфузории | Грибы, бактерии, инфузории, сине-зеленные водоросли, зеленые жгутиковые | Сине-зеленные водоросли, диатомовые водоросли, зеленые водоросли, зеленые жгутиковые, инфузории, коловратки, ракообразные, рыбы | Зеленые водоросли, диатомовые водоросли, перидинеи, хризомонады, коловратки, мшанки, губки, ракообразные, рыбы | ||
Чистые водоемы населяют пресноводные моллюски, личинки веснянок, личинки мошек, двустворчатые моллюски-шаровки, битинии, лужанки, личинки стрекоз и пиявки.