Проблемы гидробионтов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Понятие гидробионта

Гидробионт (лат. Hydrobiontes; от др.-греч. ?дщс - вода + бионт) - организм, приспособленный к обитанию в водной среде (биотопе). Гидробионтами (водными организмами) являются, например, рыбы, губки, стрекающие, иглокожие, большая часть ракообразных и моллюсков.

Гидробионты - морские и пресноводные организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла, например, большинство представителей земноводных, комары, стрекозы и др. Существуют морские и пресноводные гидробионты, а также живущие в естественной или искусственной среде, имеющие промышленное значение и не ставшие таковыми. Промышленное рыболовство, аквариумистика и им подобные виды деятельности занимаются гидробионтами. Видовой состав и численность обитателей водоема зависят от свойств воды.

2. Роль гидробионтов в водоемах

Главными минерализаторами органических веществ в водоемах являются бактерии. В водоемах содержатся целлюлозоразлагающие бактерии, многие эпифитные (постоянно живущие на растениях) бактерии, а также бактерии, которые сбраживают крахмал, пектин и другие углеводы. В водоемах есть нитрифицирующие, сероокисляющие бактерии, железобактерии, а на дне и в илах - метановые сульфатвосстанавливающие и водородные бактерии. Особую роль в самоочищении вод от нефтяного загрязнения играют нефтеокисляющие бактерии, которые используют углеводороды нефти для своей жизнедеятельности. В настоящее время на очистных сооружениях применяется метод биологической очистки нефтесодержащих сточных вод нефтеокисляющими бактериями.

Растения в водоемах являются основными поставщиками кислорода, который идет на окисление органических веществ. Водоросли, извлекая из воды простые органические вещества, необходимые для их жизнедеятельности, тем самым участвуют в самоочищении водоемов. Организмы фитопланктона потребляют в процессе фотосинтеза биогенные элементы (азот, фосфор), способствуя их удалению из воды. С другой стороны, водоросли могут вызывать вторичное загрязнение водоемов. После их отмирания в водоеме накапливаются разлагающиеся органические вещества, при этом растворимые белки и углеводы поступают в воду, а труднорастворимые соединения оседают на дно и способствуют заилению водоемов. Вторичное загрязнение можно предотвратить, если создать условия, благоприятствующие утилизации первичной продукции на последующих уровнях. Высшие водные растения, широко распространенные во многих водоемах, играют значительную роль в самоочищении водоемов. Они удаляют из воды взвесь, минеральные и органические вещества, существенно влияют на химизм водоемов. Макрофиты способны извлекать из воды и накапливать в своем организме различные элементы как марганец, кальций, медь, железо, др. Растения - камыш озерный, элодея, рдесты, рогозы - могут включать поглощенные соединения (нефть, фенол, ксилол, др.) в свой метаболизм, производя их обезвреживание. Этим самым они способствуют очищению воды от загрязняющих веществ. Высшие водные растения нашли применение в биологической доочистке сточных вод на очистных сооружениях.

Роль животных в самоочищении водоемов во многом определяется способом их питания. Фильтраторы и седиментаторы способствуют осветлению воды, удаляя из нее взвесь, включая водоросли, бактерии. Весьма важным критерием санитарно-гигиенической оценки вод служит количество бактерий группы кишечной палочки. Экспериментально установлено, что в среднем за сутки одна дафния может потреблять порядка 3,5 млн. клеток кишечной палочки. Численность последних определяет санитарное состояние водоема и зависит от непрерывного потребления их водными животными-фильтраторами. Биофильтрацию осуществляют организмы - фильтраторы, главным образом, двустворчатые моллюски и планктонные ракообразные. Фильтраторами являются многие ракообразные (в том числе дафнии), моллюски, личинки комаров, многощетинковые черви, седиментаторами - инфузории, коловратки. Двустворчатые моллюски - дрейссены, перловицы, беззубки могут профильтровывать за сутки несколько десятков литров воды на одну особь. 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.

Потребление зоопланктоном водорослей способствует устранению избыточной биомассы фитопланктона, что важно для поддержания качества воды, при автрофировании водоемов, в работе очистных устройств. Так, коловратки в очистных сооружениях (поля фильтрации) способны за сутки потребить весь фитопланктон прудов. Прямое участие зоопланктона в самоочищении водоемов осуществляется и посредством минерализации (деструкции) органического вещества в процессе дыхания. Роль гидробионтов в самоочищении увеличивается вследствие использования пищи на рост. Потребляемое ими органическое вещество может представлять собой вещество загрязнений. Многие гидробионты в процессе жизнедеятельности способны выделять вещества с сильными антимикробными свойствами, что определяет широкое распространение антибиотических веществ в воде, илах, и это также имеет определенное значение в самоочищении водоемов. Значительный очистительный эффект имеет транзит водными организмами загрязнений из воды в грунт.

Гидробионты играют важную роль в самоочищении водоемов, благодаря фотосинтетической аэрации, фильтрационной деятельности, утилизации органического вещества с последующей его минерализацией, накоплению и разложению веществ и транзиту их из воды в грунт. Степень загрязнения водных объектов органическими веществами оределяет их сапробность (sapros-гниющий), а роздел гидроэкологии, который изучает такие загрязнения - сапробиология. Водные организмы разных систематических групп проявляют не одинаковую чувствительность к содержанию в воде органических веществи продуктов их разложения. Возможность приспособления гидробионтов к существованию в среде с разным уровнем органического загрязнения обуславливается комплексом физиолого-биохимических процессов, которые постоянно протекают в их организме. Гидробионты, которые живут в загрязненных органическими веществами водах и принимают участие в процессах их разложения, называются сапробионтами или сапротрофами. Они являются важным звеном в биологическом круговороте веществ и энергии. К этой группе проиадлежат бактерии, грибы, отдельные виды водорослей, способных усваевать органические вещества. Среди водных животных есть такие, которые питаются растворенными органическими веществами, гниющими остатками, экскрементами и могут жить в воде с невысоким содержанием кислорода (Tubiflex tubiflex).

Видовая структура группировок гидробионтов в зависимости от их чувствительности к органическому загрязнению водоемов четко выявлена на биоценотическом уровне. Выходя из этого, в 1908 г.немецкие исследователи К. Кольквитц и Р. Марссон предложили оценивать интенсивность загрязнения водоемов органическими веществами по наличию в водоемах представителей отдельных систематических групп гидробионтов с разной степенью гетеротрофности и оксифильности - показательных организмов, или биоиндикаторов сапробности. По степени загрязнения вод органическими веществами их разделяют на поли-, мезо-, и олигосапробные, а гидробионты, которые в них обитают, называются поли-, мезо-, и олигосапробами. Обитателей особенно чистых вод называют катаробами, или катаробионтами, а особенно грязных - гиперсапробами. Эти организмы являются показательными относительно соотвецтвующих условий сапробности или биоиндикаторами. Среди методов гидробиологического анализа экологического состояния водных объектов метод биоиндикации занимает одно из важнейших мест. Он основан на способности отдельных видов обитателей водоёмов - биоиндикаторов - показывать своим развитием и существованием в воде на ее степень загрязнения, они отражают сложившиеся в водоеме условия среды. Одним из основных показателей при оценке сапропробности водных объектов или их отдельных зон является количественная характеристика наличия или отсутствия в воде свободного кислорода. Чем больше степень загрязнения органическими веществами, тем больше количество кислорода используется на окисление и тем меньшая его концентрация остается в воде. Степень сапропробности определяется прежде всего по видовому составу бактерио-, фито- и зоопланктона, бентоса и перифитона.

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 свидетельствует не только об антропогенном загрязнении, а и про высокое содержание органических веществ, которое происходит путем отмирания гидробионтов, преимущественно фитопланктона и высших водных растений.

3. Проблема гидробионтов и воды

Вода - самое распространенное в биосфере вещество. Это необычайное по своим физико-химическим свойствам неорганическое соединение (минерал), играющее исключительно важную роль в жизни природы.

Безусловно, благодаря обитателям водоемов происходит его непосредственное очищение от загрязнений, что мне довелось привести выше. Но, на сегодняшний день идет очень большой рост и развитие промышленности, а вместе с тем и увеличение загрязнений. Гидробионты попросту не справляются с данным увеличением загрязнений, их «механизмы» очистки дают сбой, и организмы (животные, растения, и бактерии) погибают из-за повышения концентраций вредных веществ. Поэтому, человек должен всячески способствовать тому, чтобы подобного не происходило.

Чтобы обеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократное разбавление чистой водой. Так как, опять же, при сильном загрязнении самоочищения воды не происходит. В этих случаях необходимы специальные методы и средства для ликвидации загрязнений, поступающих со сточными водами. В промышленности - это главным образом строительство цеховых и общезаводских сооружений по очистке сточных вод, совершенствование технологического процесса производства и строительство утилизирующих установок для извлечения ценных веществ из сточных вод. Поскольку в ближайшее время не удастся полностью избежать загрязнений воды в процессе ее технологического использования, важное значение по-прежнему будут иметь различного рада очистные сооружения. Применяют несколько методов очистки сточных вод, к важнейшим из которых относятся механическая, химическая и биологическая.

Метод механической очистки заключается в механическом удалении из сточных вод нерастворенных примесей, для чего применяют специальные сооружения. Удаление разнообразных примесей при этом осуществляется с помощью разнообразных приспособлений: решеток и сит, жироловок, маслоловушек и нефтеловушек. Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворенных примесей, а из производственных - до 95%.

Метод химической очистки основан на добавлении в сточные воды таких реагентов, которые, вступая в реакцию с загрязнениями, способствуют выпадению в осадок нерастворенных коллоидных и частично растворенных веществ.

Этот метод очистки позволяет уменьшить количество нерастворенных загрязнений сточных вод до 95% и растворенных до 25%. Метод биологической очистки состоит в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. Осуществляется он в естественных или искусственных условиях.

гидробионт вода самоочищение биотоп

Список использованной литературы

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гидробионт

2. http://www.econature.ru/recover.html

Размещено на Allbest.ru