Личинки одноденок – біоіндикатори води
Кожна зона сапробності характеризується визначеними фізико-хімічними рисами, тому кожній зоні властиві специфічні групи організмів. Одні види розвиваються тільки в забруднених, полісапробних водах, інші можуть існувати лише в чистим, багатих киснем басейнах. Різне відношення гідробіонтів до ступеня забруднення водойми обумовлюється двома основними причинами: потребою організму в органічних речовинах як у їжі; ступенем витривалості організмів, здатністю їх існувати в забруднених водах. Організми, характерні для зон різної сапробності, одержали назва показників або індикаторів сапробності. Перші списки організмів-індикаторів були складені Кольквитцем і Марссоном. До дійсного часу число таких рослин і тварин перевищує 2500 видів [3, 68].
Стосовно ступеня забруднення вод органічними речовинами в організмів спостерігається значна екологічна пластичність. Тому гідробіонти як індикатори використовуються лише при масовому їхньому розвитку у водоймі.
Організми – показники токсобного і сапротоксобного забруднення майже не вивчені. Поки відомі лише деякі види, здатні витримувати високі концентрації токсичних речовин. Наприклад, личинки двокрилих Crіcotopus bіcіnetus здатні розвиватися при концентрації: Сг-до 25 мг/л, До 2,2 мг/л, до 3,2 мг/л.
Різноманіття безхребетних гідробіонтів визначає різноманітний характер впливу тих самих речовин на різні організми. Під впливом отруйних речовин промислових, сільськогосподарських і побутових стоків у різних функціональних системах безхребетних – дихання, кровообігу, живлення й ін. – відбуваються патологічні порушення, що призводить до необоротних змін метаболізму й у кінцевому рахунку викликає їх загибель. На різні види безхребетних той самий токсикант може створювати як стимулюючий, так і пригнічуючий ефект: одні види гинуть, інші, навпаки, збільшують свою чисельність, нарешті, деякі види на якийсь час залишаються байдужими до його дії. Реакція безхребетних на дію токсичних речовин залежить від його концентрації і тривалості впливу.
|
|
|
Значення багатьох хімічних речовин визначається не тільки їх токсичністю для багатьох видів безхребетних, але і їх прямим або непрямим впливом на протікання процесів, що підтримують біологічну рівновагу водойми. Наприклад, детергенти небезпечні не тільки тим, що утворяться при їхньому гідролізі фосфати токсичні для безхребетних, а і тим, що вони стимулюють ріст мікроорганізмів, що утворюють ростові речовини, що у свою чергу стимулюють розмноження деяких груп організмів, що веде до евтрофікації водойм [7, 130].
Небезпека дії пестицидів визначається не тільки ступенем їхньої токсичності для тварин, але і гнітючим впливом на фотосинтез фітопланктону. Багато токсикантів небезпечні навіть у дуже малих кількостях, і при тривалій дії вони підривають відтворення безхребетних. У більшості випадків бактерії, гриби і водорості менш чуттєві до токсичних речовин, ніж безхребетні, при цьому різниця в ступені чутливості може досягати десятків тисяч разів.
|
|
|
Природні співтовариства багаточисленні, тому чутливість їх членів до того або іншого токсиканта різна. Якщо чуттєвим до отруйної речовини виявляється домінантний вид, то його зникнення або значне зменшення чисельності приведе до різкої зміни міжвидових відносин. Зникнення ж нечисленного виду не створить помітного впливу на структуру співтовариства, і воно збереже свою стабільність.
З метою охорони водойм від забруднень розроблені гранично допустимі концентрації (ГДК) речовин, що погіршують якість води. За ГДК приймається та максимальна концентрація речовини, при якій не порушуються такі показники, як процеси деструкції органічної речовини, органолептичні властивості води, життєдіяльність основних груп безхребетних (виживаність, ріст, розмноження, плідність і якість потомства). У число основних показників включений і вплив забруднення на якість промислових організмів – біологічна і господарська норма, розроблена Н.С. Строгановым у 1976 р. Таким чином, ПДК забезпечує схоронність нормального ходу біологічних процесів у водоймах. ПДК для різних забруднюючих речовин визначається на основі тривалих досвідів. Для цього серед організмів відбирають види, найбільш чуттєві до більшості забруднюючих речовин. Особливо велику роль здобувають фізіолого-біохімічні методи, яким властива висока здатність, що дозволяє.
|
|
|
Фактори середовища досить строго визначають, які організми можуть жити в даному місці, а які не можуть. Враховуючи це, ми можемо використати обернену закономірність і судити про фізичне середовище організму, який в ньому проживає. Так з'явився метод біоіндикації середовища, який особливо широко використовують у лісовій типології, фітоценології, а також для визначення рівня забруднення певного середовища.
Отже, біоіндикатори – це група особин одного виду або угруповання, наявність, кількість або інтенсивність розвитку яких у тому чи іншому середовищі є показником певних природних процесів або умов зовнішнього середовища.
|
|
|
Біологічну індикацію широко використовують сьогодні для оцінки забруднення навколишнього середовища, яке «усуває» з природних екологічних ніш нестійкі до факторів забруднення види нижчих і вищих рослин, а також представників фауни [17].
Біоіндикатори, біологічні індикатори – організми, присутність (наявність), кількість або інтенсивний розвиток яких є показником якихось природних процесів або умов зовнішнього середовища. Їх широко застосовують для санітарної оцінки води. За складом флори і фауни вод можна визначити придатність води для пиття та з'ясувати ефективність роботи очисних споруд. За допомогою індикаторних рослин та мікроорганізмів можна дати орієнтовну оцінку якості ґрунту. Тварин, рослини, в т. ч. мікроорганізми, використовують при космічних дослідженнях як біоіндикатори для з'ясування впливу факторів космічного простору на організми.
У зв'язку з потребою проведення глобального моніторингу, використання індикаційних можливостей біологічних об'єктів набуває все більшого значення.
Природні водойми мають здатність до самоочищення. Процес самоочищення, створений самою природою, існував до появи антропогенного фактора, у ньому беруть участь біологічні, хімічні, фізичні фактори; до останніх двох відносяться випар, адсорбція, дифузія, розчинення й ін. Безхребетні здійснюють мінералізацію розчинених і зважених органічних речовин, концентрують у своїх тілах різні з'єднання, сприяють осадженню суспензій, використовують розчинені і зважені речовини в процесі харчування. Однак забруднення буває нерідко настільки великим, що багато водойм втрачають здатність до самоочищення. Роль біологічних процесів у самоочищенні особливо велика при забрудненні водойм стоками, що містять органічні речовини.
У процесах переробки органічних забруднюючих речовин беруть участь майже усі групи видних організмів. Основну ж роль грають мікроорганізми флори і фауни [2.215].
Органічні речовини, що попадають у водойми, під впливом діяльності бактерій мінералізуються. Швидкість розпаду органічних сполук залежить від багатьох факторів: температури, наявності кисню, концентрації органічних речовин, умов перемішування й ін., а швидкість споживання розчинених органічних речовин залежить від фізіологічної активності мікроорганізмів і їхньої маси. Наприклад, при низьких температурах мінералізація сповільнюється аж до повного припинення процесів окислювання.
Енергійно в процесах самоочищення беруть участь найпростіші. Тому що обмін речовин у них проходить дуже інтенсивно, те в порівнянні з іншими гідробіонтами вони окисляють величезні кількості органічної речовини. Однак основна участь найпростіших, як і інших безхребетних, у процесах самоочищення здійснюється через споживання ними бактерій, органічної суспензії і водоростей. Найпростіші відіграють основну роль при знезаражуванні води від патогенних бактерій. Коловертки, нижчі ракоподібні, молюски в процесі живлення відфільтровують суспензії і тим самим сприяють їх коагуляції й осадженню.
Псевдофекалії утворить відфільтрований, непридатний у харчовому відношенні матеріал, що гідробіонти не заковтують, а в склеєному вигляді викидають з порожнини тіла.
Велика участь у процесах самоочищення донних безхребетних, що використовують у їжу різні нерозчинні органічні речовини, що входять до складу ґрунтів. Наприклад, у прісних водоймах олігохети за рік переробляють і виносять на поверхню дна кількість мулу, яка у сотні і тисячі разів перевищуючу їх власну масу.
Біологічні методи дуже ефективні для очищення побутових, а також виробничих стоків, що містять органічні речовини. Біологічні методи засновані на тих же процесах біохімічного розпаду органічної речовини, що відбуваються в природі: для очищення стоків використовується діяльність різних груп організмів. Біологічні методи очищення можна розділити на дві основні групи: перша – відтворення процесів біохімічного розпаду органічних речовин у ґрунті; друга – відтворення цих процесів у водному середовищі.
Поля фільтрації і полючи зрошення являють собою систему дрібних басейнів площею 2 – 5 га. У них надходять стоки, попередньо звільнені від грубих суспензій. Очищення стоків здійснюється фільтрацією через ґрунт за рахунок діяльності її мікробного населення. У процесах очищення бере участь шар ґрунту товщиною 1,5 – 2,0 м. Поля фільтрації призначені тільки для очищення стічних вод, а на полях зрошення одночасно з очищенням здійснюється вирощування різних коренеплодів, кукурудзи, трави й ін. Врожайність їх у 2–4 рази вище, ніж на незрошуваних стоками землях. Надходження води на поля зрошення відбувається цілодобово і цілорічно. Узимку стічні води відігрівають землю і фільтрація, як правило, не припиняється. Ґрунтова фільтрація цілком звільняє води від яєць гельмінтів і на 98–99% від бактерій. Навантаження стоками на одиницю площі в залежності від фільтруючої і мінералізаційної здатності ґрунтів коливаються на полях фільтрації від 25 до 75 м3/га, а на полях зрошення – від 5 до 15 м3/га в добу.
Індустріальне очищення стоків відбувається на біологічних фільтрах, аерофільтрах, аеротенках – спорудах, що займають невеликі площі. Біофільтри – резервуари, заповнені пористим і шорсткуватим матеріалом (найчастіше шлак). Через нього фільтрується стічна вода, що надходить зверху, попередньо звільнена від суспензії. В усій товщі води розвиваються різні мікроорганізми, що утворять могутню біологічну плівку. Крім бактеріальної флори в плівці досить різноманітні і численні водорості. З більш великих організмів тут присутні нематоди, олігохети, нижчі ракоподібні, личинки комах.
Існує багато методів для оцінки якості води за організмами зообентосу, але усі вони основані на визначенні таксономічної приналежності організму до виду, що може бути зроблено тільки фахівцем. Пропонований метод, у якому в якості індикаторних обрані великі таксони, дає досить приблизну оцінку стану водойми. У роботі використовується таблиця.
| Перелік індикаторних видів одноденок | Умовна якості води |
| 1. Плоскі личинки одноденок | Чиста |
| 2. Риючі личинки одноденок | Забруднена |
Висновки
1. Життєва форма комах – це історично сформований комплекс фізіологічних і морфологічних властивостей виду, що забезпечує існування організму у даному середовищі.
2. Всі личинку одноденок розвиваються у воді. Тривалість життя статевозрілих форм одноденок досить коротка, тому вони мають здатність до швидкого розмноження. Личинки живуть в різних умовах та мають певні пристосування до цих умов існування.
3. Личинки одноденок мають кілька життєвих форм, які характеризуються певними пристосуваннями в будові відповідно до місця існування.
4. Личинки одноденок можуть бути використані в якості біоіндикаторів – показників якості водного середовища. личинки чутливі до присутності у воді сторонніх хімічних сполук.
Список літератури
1. Агаджанян НА. Человек и биосфера. – М.: Знание, 1987.
2. Андрианова Н.С. Экология насекомых: Курс лекций. – М., 1970. – 158 с.
3. Березина Н.А. Гидробиология. – М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. – 360 с.
4. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем: Пер с нем. Пор ред. Р. Шуберта. – М.:Мир, 1988. – 350 с.
5. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. – Минск, 1960.
6. Денисова С.И. Полевая практика по экологии: Учеб. пособие. – Мн.: Универсітзцкае, 1999. – 120 с.
7. Жизнь животных: В 6-ти томах. – М., 1985.
8. Зверев И.Д. Книга для чтения по зоологии. – М.: Просвещение, 1971.
9. Книга для читання по зоології.: Посібник для вчителів. – К., 1985.
10. Константинов А.С. Общая гидробиология. – М., 1986.
11. Лабораторний та польовий практикум з екології / І.В. Бейко, В.М. Боголюбов, І.Г. Вишенська та ін: Під ред. В.П. Замостяна та Я.П.Дідуха. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000.-216 с.
12. Савчук М.П. Зоологія безхребетних. – К., 1965. – 503 с.
13. Согур Л.М. Зоологія. Курс лекцій. – К.: Фітосоціоцентр, 2004. – 308 с.
14. Сытник К.М. и др. Словарь-справочник по экологии. – К.: Наук. думка, 1994. – 670 с.
15. Фауна України: В 40 томах. Редк. Топачевський В.А. та ін. – К., 1985.
16. Федорова А.И. Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед. – М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2001. – 288 с.
17. Фролова Е.Н., Щербина Т.В., Михина Т.Н. Практикум по зоологии беспозвоночных. – М.: Просвещение, 1985. – 231 с.
18. Шабатура М.Н., Матяш Н.Ю., Мотузний В.О. Зоологія. 7 кл. – К.: Генеза, 1997.
19. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.
20. Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. – М: АГАР, 1999. – 387 с.
21. Щербак Г.Й. Зоологія безхребетних. Кн. 1–3. – К.: Либідь, 1995.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 220; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!