ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.09.2020
Просмотров: 7644
Скачиваний: 75
290
Численность клеток гетеротрофных микроорганизмов в 1 мл воды рас-
считывают по формуле:
10
NR
A
,
где
N
– число колоний в чашке, кл.;
R
– разведение, из которого произведен по-
сев;
10
– пересчет на 1 мл.
Качество воды из тестируемого водоема определяют по таблице 13.9.
Таблица 13.9.
Классы качества воды природных водоемов по бактериальным показателям
Показатель
Классы качества воды
предельно
чистая
чистая
удовлетво-
рительно
чистая
загрязнен-
ная
грязная
Численность бактерий планк-
тона, млн. кл./мл
< 0,3
0,3–1,5
1,6–5,0
5,1–11,0
> 11,0
Численность гетеротрофных
бактерий, тыс. кл./мл
< 0,1
0,1–1,0
1,1–5,0
5,1–10,0
> 10,0
Численность бактерий группы
кишечной палочки, тыс. кл./мл
< 0,003
0,003–2,0
2,1–10,0
11,0–100,0
> 100,0
13.2.2.2.2. Использование водных грибов в целях биоиндикации
Хитридиевые грибы и оомицеты, имеющие короткий жизненный цикл и
подвижные жгутиковые зооспоры, пригодны для экспресс-оценки состояния
окружающей среды. Изменения видового состава, встречаемости и обилия от-
дельных видов оомицетов могут характеризовать уровень сапробности среды и
загрязнения бытовыми и промышленными сточными водами. К типичным оби-
тателям сточных вод относятся лептомитус молочный (индикатор сильноза-
грязненных полисапробных вод), сампромицес рейнский, виды рода
Pitium
. Уг-
леводороды нефти подавляют развитие оомицетов. Высокие значения pH воды,
а также высокое содержание азотных и фосфорных соединений способствуют
лизису зооспор питиума дальнего.
Среди вторичноводных грибов в качестве индикаторов используют гифо-
мицеты. Видовой состав комплекса гифомицетов в значительной степени зави-
сит от химических особенностей, температуры воды, количества растворенного
кислорода. Водные гифомицеты практически не реагируют на загрязнение пе-
стицидами, включая ДДТ, но испытывают угнетение при контакте с нефтепро-
дуктами, бытовыми и промышленными стоками сахарных, спиртовых и других
предприятий с высоким содержанием органических веществ. В воде, как и в
почве, загрязненной нитратами и фосфорными соединениями, значительно воз-
растает жизнеспособность конидий отдельных видов рода фузариум, обладаю-
щих фитопатогенными свойствами.
13.2.2.2.3. Биоиндикация по фитопланктону и перифитону
Изучение фитопланктона водоемов производится путем сбора проб на
установленных станциях. Для определения видового состава фитопланктона из
пробы на предметное стекло наносится капля материала, закрывается покров-
291
ным стеклом и анализируется под микроскопом. Идентификация видов осу-
ществляется с помощью определителя.
Для
количественного анализа фитопланктона
в реках и на мелководьях
воду
зачерпывают
с
поверхности
в
объеме
0,5–1,0
л.
Наиболее
распространенным методом концентрирования фитопланктона является
осаждение, либо фильтрация через мелкопористые мембранные фильтры. При
осадочном методе фитопланктон сперва сгущают. Для этого пробу воды
помещают в 0,5–1,0-литровые бутылки и консервируют их фиксатором. Через
3–4 дня отстаивания пробы в темноте воду над осевшим осадком осторожно по
каплям сливают сифоном до 100 см
3
пробы. За 2–3 дня до количественной
обработки пробы разливают в мерные цилиндры и после отстаивания их в
темноте доводят объем до 5–10 см
3
. Затем пробу переносят без потерь в
пенициллиновые склянки и фиксируют 1–2 каплями 40%-ного формалина.
В системе Гидромета концентрируют пробы методом мембранной филь-
трации. Фильтрация проб осуществляется под слабым вакуумом в специальной
воронке, укрепленной на колбе Бунзена, которая соединяется с насосом Камов-
ского. Для фильтрации применяют мембранные фильтры № 5 и № 6 с диамет-
ром пор 1,2 и 2,5 мкм соответственно. Фильтры перед применением кипятят в
дистиллированной воде в течение 20–30 мин. Предназначенная для фильтрации
проба в объеме 0,5–1,0 л не менее чем за 30 минут до фильтрации консервиру-
ется 5–10 каплями формалина или фиксатором, состоящим из двух растворов,
до слабо-желтого цвета:
Раствор 1: йодистый калий 10 г, вода дистиллированная 50 см
3
, йод кри-
сталлический 5 г.
Раствор 2: хромовая кислота 5 см
3
, ледяная уксусная кислота 10 см
3
, фор-
малин 40% 80 см
3
.
Оба раствора готовят отдельно, затем сливают и хранят в темной склянке.
Фильтр, вставленный в воронку, смачивают несколькими каплями дистиллиро-
ванной воды. Пробу тщательно встряхивают и фильтруют при минимальном
разрежении. Фильтрацию прекращают, когда воды над осадком уже нет, но по-
верхность фильтра еще влажная. Фильтр с осадком помещают в склянки из-под
пенициллина, куда добавляют пипеткой 5–10 см
3
фильтрата. Затем осадок с
фильтра счищают мягкой кисточкой, и проба консервируется.
При подсчете численности водорослей используют счетные камеры Наж-
отта и др. Перед счетом одну каплю пробы тщательно перемешивают и перено-
сят в камеру. Равномерное перемешивание пробы проводят продуванием воз-
духа через пипетку с отпиленным концом. Камеру закрывают покровным стек-
лом, и после оседания водорослей на дно проводят определение и подсчет всех
обнаруженных видов водорослей, измерение размеров их клеток для последу-
ющего вычисления биомассы. Для статистической обработки и установления
биомассы доминирующих видов нужно, чтобы каждый из них был встречен не
менее 100 раз.
Вычисление биомассы фитопланктона осуществляют методом суммирова-
ния биомасс популяций отдельных видов. Для этого надо установить среднюю
массу клеток водорослей, составляющих популяцию в пробе. Для вычисления
биомассы измеряют не менее 30 экземпляров водорослей каждого вида в каждой
292
пробе с определением средних значений для популяции каждого вида. Найден-
ный для каждой клетки объем (в мкм
3
) умножают на численность клеток (в ты-
сячах клеток на литр) и получают значение биомассы в мг/л или г/м
3
воды.
Индикацию по фитопланктону можно проводить и в природных услови-
ях. Наиболее эффективно для оценки качества воды в естественных водоемах
использование водорослей. При наличии в водоеме органических веществ в ви-
де различных отбросов, клоачных, сточных вод и т.д., благодаря биологической
деятельности бактерий и водорослей, происходит их самоочищение. В само-
очищающихся водоемах различают 4 зоны, соответствующие той или иной сте-
пени очищения (табл. 13.10).
Таблица 13.10.
Индикация сапробности водоемов
Зона
сапробности
Характеристика
Индикаторы
Полисапробная
Сильная загрязненность све-
жими, легко разлагающими
органическими веществами.
Содержание кислорода в воде
очень мало.
Обильны бактерии и сине-зеленые водо-
росли –
Spirulina
,
Anabaena
. Индикатор
зоны: водоросль
Euglena viridis
.
α-
мезосапробная
Свежее, но слабое загрязне-
ние, самоочищение уже про-
шло начальную стадию
Численность бактерий высокая, массовое
развитие цианей из родов
Oscillatoria
,
Phormidium
. Индикатор зоны: роды
Closte-
rium
,
Cosmarium
, а также некоторые виды
хламидомонадовых и представители рода
Gonium.
β-
мезосапробная
Более слабое начальное за-
грязнение или еще дальше
продвинулся процесс само-
очищения. Насыщение воды
кислородом
относительно
высокое.
Численность бактерий сильно сокращена.
Индикаторы: роды
Melosira
,
Asterionella
, a
также зеленые водоросли:
Synura
,
Pedi-
astrum
,
Scenedesmus
,
Chaetophora
. Из ци-
аней встречаются вилы родов
Nostoc
и
Aphanisomenon
.
Олигосапробная
Органические
загрязнители
отсутствуют
или
окончен
процесс самоочищения. В
этой зоне высокое содержа-
ние кислорода.
Индикаторы: диатомовые водоросли:
Me-
ridion
и
Surirella
, из зеленых водорослей –
Ulothrix
,
Cladophora
,
Spyrogira.
При выборе места для отбора гидробиологических проб учитывают гид-
рологические факторы, определяющие характер распределения и распростра-
нения загрязнения в контролируемом водоеме. Нередко даже сильное загрязне-
ние у одного берега долго не обнаруживается у другого берега. Для взятия проб
на предмет оценки качества воды в реках наиболее подходящим местом явля-
ются перекаты, а не заводи.
Особенно следует отметить индикационную роль перифитона. Составля-
ющие его организмы характеризуют условия данного пункта, а не занесены
случайно из других мест, как это может быть с фитопланктоном. Перифитон с
различных подводных предметов, расположенных на быстром течении перека-
тов и быстрин, благодаря быстрой смене окружающей их воды, совершенно
293
свободен от случайных местных загрязнений и показывает среднее загрязнение,
господствующее в данном водоеме.
Наиболее пригодными для сбора перифитона являются нейтральные суб-
страты (камни, бетонные сооружения). Не следует отбирать пробы с затоплен-
ных деревьев, деревянных мостков, ибо гниющая древесина сильно повышает
сапробность. Сбор перифитона с субстратов производится скребком. Сбор об-
растания с листьев и стеблей макрофитов производят, смывая его мягкой ки-
сточкой. Мелкие растения помещают в банку с водой и тщательно полощут, за-
тем растения вынимают, а смытый оброст сохраняют для анализа.
Каждая проба должна быть этикетирована, а информация о ней записана
в полевой дневник. На этикетке указывается название водоема, номер створа,
дата отбора, местоположение створа (выше, ниже города или села, источника
загрязнения и др.), расстояние от берега, глубина, скорость течения и темпера-
тура воды.
Для отбора проб фитопланктона наиболее просты и удобны планктонные
сетки конической формы. Для их изготовления используют мелкое (не ниже N
70) мельничное сито из шелковой или капроновой нити (см. главу 2).
Пробу рассматривают до тех пор, пока перестанут встречаться новые ви-
ды. Обычно просматривают 3–4 препарата. Одновременно с определением ви-
дового состава оценивается и встречаемость (h) каждого вида по глазомерной
шкале (табл. 13.11).
Таблица 13.11.
Шкала для пересчета организмов-сапробионтов в 100 полях зрения микроскопа на частоту
встречаемости
Частота встречаемости в баллах
Сапробионты
1-я категория крупности
(организмы размером до 50 мкм)
1 (очень редко)
Не более 1 в каждом 2-м поле зрения
2 (редко)
Не более 2 в поле зрения
3 (нередко)
Не более 10 в поле зрения
5 (часто)
Не более 30 в поле зрения
7 (очень часто)
Не более 60 в поле зрения
9 (масса)
Более 60 в поле зрения
2-я категория крупности
(организмы размером 50–200 мкм)
1 (очень редко)
Не более 1 в каждом 20-м поле зрения
2 (редко)
Не более 1 в каждом 5-м поле зрения
3 (нередко)
Не более 1 в поле зрения
5 (часто)
Не более 3 в поле зрения
7 (очень часто)
Не более 6 в поле зрения
9 (масса)
Более 6 в поле зрения
3-я категория крупности
(организмы размером 200–1000 мкм)
1 (очень редко)
1 в 100 полях зрения
2 (редко)
1 в 50 полях зрения
3 (нередко)
Не более 1 в 10 полях зрения
5 (часто)
Не более 1 в 4 полях зрения
7 (очень часто)
Не более 1 в 2 полях зрения
9 (масса)
Приблизительно 1 в поле зрения
294
Сапробность водоемов по составу водорослей определяется методом
Пантле-Букка. Для этого используют список организмов-индикаторов загрязне-
ния. В Приложении 3 приведены наиболее широко распространенные виды-
индикаторы сапробности водоемов.
Метод Пантле-Букка предполагает принадлежность каждого вида к опре-
деленной зоне сапробности от 0 до 4. Сапробность водоема определяется по
формуле:
=
∑( × ℎ)
ℎ
где
S
– сапробность водоема,
h
– численность индикатора (оценивается по гла-
зомерной шкале: см. выше),
s
– сапробность индикатора.
В системе Гидробиологической службы контроля поверхностных вод
Российской Федерации принята классификация качества вод, содержащая 6
классов (табл. 13.12).
Таблица 13.12.
Классификация качества вод суши по гидробиологическим показателям
Класс вод
Качество вод
Индекс сапробности по Пантле-Букку
I
Очень чистые
<1
II
Чистые
1,1–1,5
III
Умеренно загрязненные
1,6–2,5
IV
Загрязненные
2,6–3,5
V
Грязные
3,6–4,0
VI
Очень грязные
>4,0
Для статистически достоверных результатов необходимо, чтобы в пробе
содержалось не мене 12 индикаторных видов с общей суммой частоты встреча-
емости h, равной 30. Индекс сапробности указывается с точностью до одной со-
той (табл. 13.13).
Таблица 13.13.
Пример расчета индекса сапробности для перифитона
Виды водорослей
Зона сапробности
s
h
s×h
Cladophora glomerata
β
1,65
7
11,55
Navicula gracilis
β-α
1,65
7
11,55
Scenedesmus quadricauda
β
2,00
3
6,00
Cymbella prostrata
β
1,65
2
3,30
Achnanthes lanceolata
χ-β
0,75
2
1,50
Gomphonema olivaceum
β
0,85
2
3,70
Navicula rhynchocephala
α
2,70
5
13,75
Cocconeis pediculus
β
1,75
5
8,75
Cymbella ventrosa
β
1,35
3
4,05
Closterium moniliferum
β
2,15
2
4,30
Caloneis silicula
о-β
1,50
2
3,00
Cymatopleura solea
β-α
2,35
2
4,70
Nitzschia sigmoida
β
2,00
2
4,00
Navicula hungarica
β-α
2,40
2
4,80
Pediastrum boryanum
β
1,85
2
3,90
∑= 54
∑ = 99,10
S = 99,10/54 = 1,83. Эта вода по качеству соответствует III классу – умеренно
загрязненная.