Огляд літератури. Завданням моей практичної роботи було визначення видового складу гідробіонтів

Вступ

Завданням моей практичної роботи було визначення видового складу гідробіонтів водного об’єкту за методикою Пантле и Букка. Місцем відбору проб була притока річки Рось, річка Оріховатка. Протяжність річки -. Середня ширина ріки складає 50 метрів, глибина 2 метри. Лівий берег річки крутіший, правий – пологий, русло звивисте. Течія невелика, дно пологе замулене. Береги густо засаджені очеретом, кущами та деревами, найчастіше вербами. Також розповсюджені іриси, латаття жовте, аїр, ряска. Промислових об’єктів, окрім автономної гідроелектростанції поблизу досліджуваного об’єкту немає.

Необхідність організації систематичних спостережень гідробіологічних викликана, по-перше, тим, що процеси самоочищення та формування чистої води у водоймах мають переважно біологічну природу, по-друге, тим, що гідрохімічні і гідрофізичні методи в кращому випадку можуть дати уявлення про кількість забруднень, а біологічні методи виявляють наслідки забруднень, ступінь і характер їхнього впливу на видовий склад, кількісний розвиток і життєдіяльність мешкають в природних водоймах тварин і рослин і показують, якою мірою під впливом забруднень порушена екологічна система.
Необхідність біологічних спостережень стає особливо очевидною, що в даний час з міськими і промисловими стічними водами (навіть коли вони піддаються очищенню сучасними методами) у природні води надходять сотні різних речовин різного хімічного складу. Практично неможливо за допомогою хімічних аналізів прослідкувати малі концентрації всіх забруднень, які можуть порушити біологічні процеси, особливо при їх тривалому впливі впродовж багатьох поколінь водних організмів.
Неможливо детально вивчити можливий вплив на всі різноманітні біологічні явища у водних екосистемах кожного з багатьох вступників у водойму речовин, не кажучи вже про те, що не можна передбачити наслідки комбінованої дії багатьох хімічних сполук в їх різноманітних поєднаннях і, нарешті, продуктів їх трансформації у воді і донних відкладеннях. Тому особливу цінність представляють польові біологічні спостереження за інтегральним кінцевим ефектом дії забруднень.

Огляд літератури

Вивченням та характеристикою стану водних об’єктів за складом гідро біонтів займалися багато вчених, зокрема Фомина Е.С. у своїй дисертації «Оцінка впливу стічних вод на екосистему р. Осикова» писала про те, що при екологічній оцінці гідроекосістеми одним з найбільш інформативних об'єктів вивчення є бентос. Акумулюючи забруднення, які надходять у водойму протягом тривалого періоду, донні відкладення є індикатором екологічного стану території, своєрідним інтегральним показником рівня забрудненості.

Донні відкладення являють собою нерозривну єдність складного комплексу мінералів і водного розчину, який просочує відкладення. Саме цей водний розчин фізично і хімічно об'єднує сукупність дискретних зерен, мінеральних фаз і органічних залишків у цілісну систему. Завдяки йому, через його посередництво здійснюється багатостороння взаємодія її частин. У ньому і на поверхнях його розділу з твердими частинками протікають різноманітні хімічні реакції, відбувається перенесення і перерозподіл розчинених компонентів. У водному розчині і на поверхні зерен живе донна мікрофлора, яка здійснює важливий вплив на перебіг хімічних процесів у донних відкладеннях і життєдіяльність організмів зообентосу. Процес накопичення у водоймах вступників зважених наносів і розчинених елементів найбільш чітко виявляється у формуванні донних відкладень.

При накопиченні донних відкладень (замулюванні) змінюються морфометричні показники водойм, хімічні та біологічні процеси. Процеси, які відбуваються в донних відкладах і придонному шарі води приводять до змін складу води, а також її оптичних властивостей.

Донні відкладення містять як автохтонні (Які утворюються в самих водоймах), так і алохтонні (надходять ззовні) частки. Автохтонні компоненти включають продукти руйнування (абразії) берегів, елементи, які випадають з розчину, залишки відмерлих гідробіонтів. Алохтонні компоненти приносяться стоком, вітром, можуть надходити в результаті господарської діяльності людини (скидання стічних вод).

При інтерпретації результатів вимірювань якості води треба мати на увазі, що результати вимірів вірні тільки по відношенню до певного часу. Днем пізніше або раніше результати вимірювань можуть істотно відрізнятися. Наприклад, ви можете відзначити дуже низьку концентрацію нітратів у потічку або річці в один із днів. Однак, прийшовши на інший день, ви можете відзначити надзвичайно високий вміст нітратів, тому що знаходиться неподалік сільськогосподарське підприємство вивалив гній у річку. Таким чином, фізико-хімічні вимірювання дозволяють оцінити якість води тільки на даний момент.

Присутність індикаторних видів рослин або тварин дозволяє більш глибоко судити про якість води у водоймі.

Оцінка якості води водойм і водотоків може бути проведена з використанням фізико-хімічних і біологічних методів. Біологічні методи оцінки - це характеристика стану водної екосистеми по рослинному і тваринному населенню водойми.

Будь водна екосистема, перебуваючи в рівновазі з факторами зовнішнього середовища, має складну систему рухомих біологічних зв'язків, які порушуються під впливом антропогенних факторів. Перш за все, вплив антропогенних чинників, і зокрема, забруднення відбивається на видовий склад водних угруповань і співвідношенні чисельності складають їх видів. Біологічний метод оцінки стану водойми дозволяє вирішити завдання, вирішення яких за допомогою гідрофізичних і гідрохімічних методів неможливо. Оцінка ступеня забруднення водоймища за складом живих організмів дозволяє швидко встановити його санітарний стан, визначити ступінь і характер забруднення та шляхи його поширення у водоймі, а також дати кількісну характеристику протікання процесів природного самоочищення.

Планктон - сукупність живих мешканців водойми, не здатних активно пересуватися або повільно пересуваються, але не протистоять струмам води.
Фітопланктон - сукупність рослинних організмів водойми, не здатних активно пересуватися, - найважливіший компонент водних систем, бере активну участь у формуванні якості води і є чуйним показником стану водних екосистем і водойми в цілому.

Підкреслюючи всю важливість біоіндикаційних методів дослідження, необхідно відзначити, що біоіндикація передбачає виявлення вже відбулося або відбувається забруднення навколишнього середовища за функціональними характеристиками особин і екологічними характеристиками спільнот організмів. Поступові ж зміни видового складу формуються в результаті тривалого отруєння водойми, і явними вони стають у нагоді у разі далекосяжних змін.

Таким чином, видовий склад живих організмів з забруднюють водойми служить підсумкової характеристикою токсикологічних властивостей водного середовища за певний проміжок часу і не дає її оцінки на момент дослідження.

У холодну пору року системи біологічної індикації в гідробіології взагалі не можуть бути застосовані.

При скиданні у водойму токсичних речовин, що містяться у промислових стічних водах, відбувається пригнічення і збіднення фітопланктону. При збагаченні водойм біогенними речовинами, що містяться, наприклад, в побутових стоках, значно підвищується продуктивність фітопланктону. При перевантаженні водойм біогенами виникає бурхливий розвиток планктонних водоростей, які фарбують воду в зелений, синьо-зелений, золотистий, буре або червоний кольори ("цвітіння" води). "Цвітіння" води настає за наявності сприятливих зовнішніх умов для розвитку одного, рідко двох-трьох видів. При розкладанні надлишкової біомаси, виділяється сірководень або інші токсичні речовини. Це може призводити до загибелі зооценозів водойми і робить воду непридатною для пиття. Багато планктонні водорості в процесі життєдіяльності нерідко виділяють токсичні речовини. Збільшення у водоймах вмісту біогенних речовин в результаті господарської діяльності людини, супроводжувані надмірним розвитком фітопланктону, називають антропогенним евтрофуванням водойм.

Кожна група організмів як біологічного індикатора має свої переваги і недоліки, які визначають межі її використання при вирішенні завдань біоіндикації.
Водоростям належить провідна роль у індикації зміни якості води в результаті евтрофування (заболочування) водойми.

Зоопланктон також досить показовий як індикатор евтрофування та забруднення (зокрема органічного і нітратного) вод. Крім цього, серед зоопланктону зустрічаються і представники патогенної фауни, що обмежує використання водного об'єкта з метою водопостачання.

Найпростіші є високочутливими індикаторами сапробного стану водойм.

Зообентос - сукупність тварин, що мешкають на дні і в придонних шарах води, служить гарним індикатором забруднення донних відкладень і придонного шару води. Найбільш достовірними індикаторами серед них служать легеневі молюски, особливо котушки і річкові чашечки. Позитивні результати дає також оцінка якості води за личинкам комах. Вільно живуть личинки струмковиків, а також поденок є найбільш чутливими організмами.
Значення макрофітів (вища водна рослинність) найбільш істотно при попередньому огляді гідробіологічними водних об'єктів. При забрудненні водойм змінюється видовий склад, біомаса і продукція макрофітів, виникають морфологічні аномалії, відбувається зміна домінантних видів, що обумовлюють особливості ценозу. Дані по іхтіофауні важливі при оцінці стану водного об'єкта в цілому і особливо при визначенні допустимих рівнів забруднення водних об'єктів, що мають рибогосподарське значення. Проведення біологічних досліджень має свої особливості в стоячих і поточних водоймах.

Для вивчення річок і струмків велике значення мають періфітонні організми, ті, які дають картину загального стану води за досить тривалий проміжок часу, що передує дослідженню. Швидкі коливання ступеня забруднення води погано вловимі за допомогою періфітону і для їх спостереження краще підходять гідрохімічні та бактеріологічні методи.

Також випадкові забруднення місцевого характеру найлегше можуть вплинути на характер населення дна (тобто організмів бентосу) в таких водоймах.

Ця обставина змушує при дослідженні річок звертати увагу на швидкі місця їх течії - перекати, греблі і т. д. Якщо ми хочемо отримати уявлення про загальний стан річки, то станції необхідно вибирати саме тут. Якщо ж нас цікавлять разові або місцеві забруднення необхідно досліджувати мешканців дна в місцях зі слабким плином - у заплавах, бочагах і т.п. Після впадання в річку тих чи інших забруднених стоків останні зносяться течією вниз по річці і відкладаються в більш глибоких місцях річки з уповільненою течією.

Біологічне дослідження стоячих водойм, як правило, інтерпретується більш легко. Тут, насамперед, необхідне проведення комплексних досліджень з тим, щоб мати більш повне уявлення про стан водойми. Чим більше досліджуваний водойма, тим більше різноманітних станцій треба вибирати по його периметру.

Майже будь-яке використання води впливає на її якість. Використана вода зазвичай повертається в річки або відстійники для відновлення. Це може надати небажаний вплив на життя, якщо використана вода буде сильно відрізнятися від природної.

Інтенсивність формування, потужність, гранулометричного і хімічний склад донних відкладень залежать від фізико-географічних умов басейну і сукупності процесів, які відбуваються в самих водоймах. У міру господарського освоєння водозборів та водойм все більшого значення у формуванні донних відкладень набуває антропогенний вплив (розораність водозборів, скидання стічних вод та ін.) Донні відкладення поверхневих водотоків традиційно використовуються як індикатор для виявлення складу, інтенсивності та масштабу техногенного забруднення. У великій мірі це обумовлено тим, що руслові відклади, як найважливіші компоненти гідроекосистем, є кінцевою ланкою місцевих ландшафтних сполук, через що їх склад відображає геохімічні особливості водозбірних територій.

Особливо яскраво подібна залежність виявляється в басейнах річок урбанізованих районів, де більшість водотоків є основними приймачами стічних вод і забрудненого промисловими викидами, відходами і агромеліорантами поверхневого стоку з освоєних територій.

Це призводить до корінної зміни екологічного стану водотоків, яке, зокрема, обумовлено формуванням у них протяжних і комплексних за складом геохімічних аномалій, які найбільш повно проявляються в сучасних руслових відкладах. Освіта техногенних відкладень обумовлено зміною умов формування твердого стоку річок і надходженням у водні об'єкти значних мас твердого матеріалу, який має специфічні геохімічні властивості. Саме техногенні відклади є концентраторами основної маси забруднюючих водні системи речовин, які значною мер визначає необхідність детальних досліджень їх речовинного складу, геохімічних особливостей і екологічного значення.

Внаслідок накопичення різноманітних хімічних речовин, які виявляють токсичний вплив на водні організми, природна вода і донні відкладення набувають нову властивість - токсичність. З середовища, яка підтримує життя, вода стає середовищем агресивної, що отруює для живих організмів.

Вплив токсикантів на біоту здійснюється через декілька основних процесів:
1. біофільтрації (планктонні гілковусі ракоподібні, деякі вислоногі рачки-фільтратори, двостулкові молюски, товстолобик);

2. всмоктування кореневою системою водних рослин;

3. передача по трофічних ланцюгів з подальшим накопиченням у вищих трофічних ланках, особливо в хижих рибах і рибоїдних птахів (магніфікація).

Описані процеси, з одно боку, відіграють позитивну роль, зумовлюючи самоочищення водних мас, а з іншого - призводять до прогресуючої інтоксикації біоти водойм. Зростання рівня акумуляції токсикантів у часі є фактором, який наближає екологічні катастрофи і призводить спершу в непридатність рибу і рибопродукти для харчових і кормових цілей внаслідок перевищення санітарно-гігієнічних норм максимально допустимого їх вмісту, а потім - масову загибель риб від кумулятивного токсикозу. Порушується також відтворювальна функція за рахунок акумуляції токсикантів у гонадах і руйнування генофонду риб.

Накопичення забруднень призводить до токсикації водойм, що дає великий спектр біологічних реакцій, зокрема відгуків планктонних угруповань, а для стоків багатокомпонентного складу викликає такі основні зміни у структурі та функціонуванні планктоценозів:

• при помірному забрудненні флуктуація видового складу, пригнічення відтворювальної здатності домінуючих видів, екстремальні коливання чисельності та біомаси;

• при підвищенному забрудненні,якщо в екосистемі відбуваються репараційні або детоксикаційні процеси структура угруповань переходить в іншу якість, відбувається зміна домінант; різноманітність створюють нестійкі види, випадає зі складу планктону частина екологічних угруповань, підвищується представленість видів, переважають види з короткою тривалістю життя і високою репродуктивною стійкістю; змінюється розмірна структура угруповань у бік переважання популяцій маленького розміру;

У разі найбільшого впливу стічних вод угруповання переходять в стан хаосу: спостерігаються їх де структурованість, агонія і загибель майже всієї фауни. Водна екосистема втрачає буферність, але вона все ж може залишатися досить стійкою, якщо на роль домінанти виходить популяція, резистентна до токсичних впливів.

Дата добавления: 2015-07-08