Органическое загрязнение водных экосистем

В мезосапробных водных объектах степень загрязнения менее выражена,отсутствуют белки,больше кислорода.В этих водах живут организмы,которые выдерживают частично загрязненное органическими веществами.В отличии от полисапробов,мезосапробы более требовательны к наличию свободного кислорода в воде.В зависимости от уровня загрязнения органическими веществами и присутствия отдельных систематических групп гидробионтов,мезосапробные виды разделяются на б-и в-мезосапробные.

Воды б-мезосапробной зоны характеризуются наличем аммиака,нитритов,аминокислот.Минерализация органического вещества в таких водах происходит за счет аэробного окисления,особенно при участии бактерий.Среди мезосапробных организмов встречается много бактерий,некоторые грибы(Nematosporangium,Leptomitus lacteus),а также моллюски,личинки двукрылых,бентосные беспозвоночные.

В в-мезосапробных водах в значительно меньшем количестве встречается аммоний,нитратный азот.Ощущается некоторый дефицит кислорода в воде,но он выражен слабо.Организмы-индикаторы представлены разными водорослями:синезелеными,диатомовыми,зелеными и др.В таких водоемах распостранена рыба.

Олигосапробные-воды малозагрязненных рек,озер,водохранилищ,в которых происходит интенсивная минерализация органических веществ.В таких водных объектах вследствии высокой концентрации растворенного кислорода преобладают окислительные процессы.Из соединений азота содержатся нитраты,мало угольной кислоты и отсутствует сероводород.Среди олигосапробных организмов,которые обитают в чистых или слабозагрязненных органическими веществами водах,много водорослей,ракообразных,моллюсков,а из рыб представлены форель,судак,окунь.Среди бактерий олигосапробной зоны мало сапрофитов и организмов,которые питаются бактериями.

Особенно чистые воды по системе сапробности называются катаробными.Такие воды перенасыщены кислородом,у них отсутствует сероводород.Среди жителей таких вод(а это как правило,самые холодные горные речные воды)хорошо чувствует себя форель и другие гидробионты-оксифилы.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Самозагрязнение и самоочищение водоемов

Под самозагрязнением понимают надмерный уровень продукции органического вещества,которое вызывает ухудшение качества воды в водном объекте. Оно чаще всего связано с массовым рвзвитием фитопланктона до уровня "цветения"воды. Самозагрязнение вызывается самой биомассой водорослей и продуктами их деструкции. Разложение биомассы в таких случаях приводит к выходу в воду большого количества органических,минеральных, в том числе и токсических веществ, которые существенно ухудшают качество воды по многим показателям. Среди токсических веществ обнаруживают полипептиды,фенолы, сероводород и др. В отличии от аллохтонного прихода загрязнений, такое явление получило название биологического(вторинного) загрязнения, или самозагрязнения.Оно может происходить и вследствии десорбции органических и минеральных веществ,накопленных в донных отложениях. Такие процессы более интенсивно происходят при дифиците кислорода и подкислении водной среды в анаэробных условиях .В нормально функционирующихводных экосистемах течение процессов продуктирования, усвоения и деструкции автохтонных веществ при участии гидробионтов сбалансированное. Благодаря этому поддерживается определенный уровень качества воды

Процесс разложения и выведения  загрязняющих веществ с круговорота водной среды вследствие взаимодействия механических, физических, физико-химических и биологических факторов получил название самоочищения вод. Механическое самоочищение-это процессы перетирания, механического раздробления отдельных частиц, фильтрации загрязненных вод через песчаные грунты. Физические процессы самоочищения включают осаждение(седиментацию) загрязняющих веществ под действием сил тяжести.

Химическое и физико-химическое самоочищение связано с оюразованием комплексных соединений, реакциями между отдельными веществами, сорбцией зависших частиц илом, глиной и другими донными отложениями, окислением не стойких веществ растворенных кислородом. Биологическое самоочищение вод включает такие составляющие: биофильтрацию,  минерализвцию органических веществ,фотосинтетическую аэрацию-раэрацию, биоакумуляцию и биоиндикацию.

Биофильтрацию осуществляют организмы-фильтраторы, главным образом, двустворчатые моллюски и планктонные ракообразные. Пропуская через свое тело большое количество воды и очищая ее от зависших частиц, они используют органические и некоторые минеральные вещества как корм, а остаток выводят в воду в виде слизистых комков, которые оседают на дно. Благодаря этому происходит осветление воды и уменьшается концентрация загрязняющих веществ в ней. Гидробионты способны накоплять в организме загрязняющие вещества, которые находятся в воде. При этом коэффициент их накопления КН загрязнителей может возрастать по сравнению с водой в тысячи-десятки тысяч и больше. Такое явление получило название биоаккумуляция, или биоконцентрирования.

Минерализация органических веществ связана с жизнедеятельностью гидробионтов,в первую очередь, бактерий разных физиологических групп. При органических загрязнениях численность бактерий возрастает. В частности, наличие кишечной палочки в воле сведетельствует не только об антропогенном загрязнении, а и про высокое содержание органических веществ,которое происходит путем отмирания гидробионтов, преимущественно фитопланктона и высших водных растений.

Фотосинтетическая аэрация-это  насыщение воды кислородом, который образуется растениями в процессе фотосинтеза. Образованный кислород окисляет растворимые органические вещества и поддерживает кислородный режим загрязнения вод. Этот процесс находит широкое применение в системах сточных вод в так называемых биологических ставках,где массово размножаются фотосинтетики. Раэрация связана с восстановлением газового режима загрязненных вод при поступлении в них кислорода биогенного происхождения. Развитие бактерий в водоемах, загрязненных органическими веществами, зависит от содержания органических соединений автохтонного и аллохтонного происхождения. Он отображает поступление загрязнений с около лежащих территорий и источников водоснабжения, количественный и качественный состав зависших веществ, физиологическое состояние фитипланктона, фитобентоса и т д. На их содержание в воде влияют иловые отложения и их взмучивания во время ветрового перемешивания воды. При значительном поступлении легкодоступных органических веществ резко повышается численность сапрофитных бактерий.

Зоны сапробности более четко выделяются в малых реках с замедленным течением. За течением формируются последовательно поли-,альфа-и бетамезосапробные зоны. При отсутствии дополнительных источников загрязнения последняя медленно переходит в олигосапробную. Если на речке есть еще другие источники загрязнения,то восстанавливается опять зона высокого загрязнения. Снесенные течением планктоны-показатели высокого качества воды-могут смешиваться в таком случае с индикаторами нижних уровней загрязнения. Поэтому более показательными кА индикаторы загрязнения в таких случаях могут быть прикрепленные формы(перефитон), обрастание подводных сооружений,нитчатые водоросли и макрофиты, а также зообентос,поскольку эти биоценозы отображают не мнительный уровень загрязнения, как фито-,зоо- и бактериопланктон, а средние условия загрязнения за длительное время.Поэтому современная методика санитарно-биологического исследования водных объектов предусматривает обязательный анализ состава перифитона,других обростаний и бентоса,а не только планктона.

В озерах и водохранилищах поток загрязненийто сточных труб расширяется концентрически, по радиусах, поэтому зоны сапробности здесь формируются по кольцевой схеме,а при штормовом и турбулентном перемешивании вод границы между зонами сапробности стираются.Загрязнения могут разносится локальными течениями, поэтому зоны высокой и низкой сапробности чередуются мозаически и безсистемно. Значит, для правильного установления зон сапробности необходимо размещать места отбора проб соответственно гидробиологических особенностей водного объекта. В больших веках и гигантских водохранилищах типа Каховского или Кременчугского процессы органического загрязнения-самоочищения изучены недостаточно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты  из-за воды и новые площади ценных сильно увлажненных земель будут  уничтожены.

Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается  ее нехватка, в других районах эту  проблему еще можно решить, если соответствующие политика и стратегии  будут сформулированы, согласованы  и реализованы в самое ближайшее  время. Международное сообщество уделяет  повышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, и целый  ряд организаций предоставляют  финансовые средства и помогают управлять  предложением и спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с  традиционной нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают общественные системы  управления водными ресурсами и  переходят к режимам управления водосборными и речными бассейнами. Между тем, число и масштаб  таких проектов должны быть существенным образом увеличены.

 

 

 

 

 

Список цитируемой литературы

1. Амос Уильям Х."Живой мир рек",первод с англ. д-ра био.наук В.Р.Дольника.-Л.,Гидрометеоиздание,1986 г. 240 с. ил.

2. Горев Л."Гідрохімія України: Підручник".-К.: Вища шк.,1995.-307 с.:іл.

3. Залогин Б.С. "Мировой океан": Учеб.пособ.для студ.высш.пед.учеб. завед.-М .:Издательский центр "Академия",2001.-192 с.

4. Институт гидробиологии АН Украины "Гидроэкологические проблемы внутренних водоемов Украины":Сб.науч.тр.-Киев:Наук.думка,1991.-136 с.

5. Межвузовский тематический сборник "Реакция гидробионтов на абиотические воздействия".-Ярославль,1984.-113 с.

6. Научный совет по проблемам гидробиологии,ихтиологии и испол.био.ресурсов водоемов АН СССР "Теория и практика био.самоочищения загрязненных вод".-Изд. "Наука".Москва,1972.-240 с.:ил.

7. Романенко В.Д. "Основы гидроэкологии".-Учебник К.:Обереж.2001.-728 с.:ил

8. Семин В,А. "Основы рационального водопользования и охраны водной среды".-Учеб. пособие для студ вузов.-М.:Высш.шк.,2001.-320 с.:ил.