Курсовая работа: Тварини-індикатори забруднення навколишнього середовища
3. Дослідити видове різноманіття безхребетних з метою визначення степеня забрудненості річки Ушиця , яка протікає в смт. Віньківці Хмельницької області.
РОЗДІЛ І. ПОНЯТТЯ БІОМОНІТОРИНГА
1.1 Сутність біомоніторингу
Аналіз (моніторинг) місцепроживань по складу співтовариств живих організмів, що мешкають в них, – істотна частина сучасної прикладної екології. У його основі лежать наступні положення. Кожен вид живих організмів пристосований до своїх умов проживання. Певні (хоча і більш розмиті, ніж окремі види) вимоги до умов середовища пред’являють також крупніші таксони: роди, сімейства тварин. Тому, знаючи склад співтовариства в даній точці, можна передбачити особливості умов проживання в ній, і навпаки (по особливостях чинників середовища можна передбачати склад фауни). Порівнюючи склад співтовариства у водоймі в різні моменти часу, можна стежити за змінами умов проживання в нім; а порівнюючи фауни різних водойм, дізнаватися про відмінності цих водойм з погляду живих організмів [3;10].
Організми, використовувані в біологічному моніторингу, називаються індикаторними (видами-індикаторами). Ці види мають бути достатньо масовими в своїх “улюблених” місцепроживаннях, легкознаходжуваними і визначуваними в природі, а їх екологічні вимоги - добре відомими.
Найбільше значення має біологічний моніторинг якості і забруднення води природних водойм. Інші чинники життя у воді (течія, тип грунту, глибина і тому подібне) легко оцінити безпосередньо, а прямо визначити якість води (вміст в ній органічних речовин, отрут, хвороботворних мікроорганізмів і тому подібне) досить складно. Більш того, біологічний контроль якості вод має ряд переваг перед хімічними, фізичними і бактеріологічними методами контролю. Він дозволяє оцінити наслідки як постійного, так і разового забруднення, усереднюючи забруднюючі ефекти в часі.
Співтовариства живих організмів відображають всі зміни води, що протікає над ними, одночасно реагують на багато чинників, що визначають якість води, і підсумовують ефекти змішаних забруднень. При біологічному аналізі нам не потрібно дізнаватися, чим саме забруднена вода, але можна відразу оцінити міру її забруднення.
1.2 Біоіндикація як об’єкт біомоніторинга
Біоіндикація - спосіб оцінки антропогенного навантаження по реакції на нього живих організмів і їх співтовариств. Підкреслюючи всю важливість методів біоіндикації як дослідження, необхідно відзначити, що біоіндикація передбачає виявлення забруднення навколишнього середовища, що вже відбулося або відбувається, по функціональних характеристиках особин і екологічних характеристиках співтовариств організмів. Поступові ж зміни видового складу формуються в результаті тривалого отруєння водойми, і явними вони стають у випадку у разі далеко йдучих змін. Для річок і струмків найбільш точні результати дає вивчення донних організмів (бентоса) і мешканців укорінених на дні водних рослин (перифітона), які, не переміщаючись разом з потоком, краще відображають загальну якість води, що протікає над ними. У стоячих водоймах разом з бентосом перспективне використання організмів – мешканців товщі води (планктону).
Для біоіндикації можуть використовуватися показники біосистем всіх рангів. Зазвичай, чим нижчий ранг біосистеми, використовуваної як біоіндикатор, тим більше точними можуть бути виводи про вплив чинників середовища і навпаки.
Для біоіндикації найбільш показові наступні характеристики
• хімічний склад клітин;
• склад, структура і ступінь функціональної активності феноменів;
• структурно-функціональні характеристики клітинних органоїдів;
• розміри клітин, їх морфологічні характеристики, рівень активності;
• гістологічні показники;
• концентрації поллютантів в тканинах і органах;
• частота і характер мутацій, канцерогенезу, потворності.
Найбільш зручним для неспеціаліста об'єктом біоіндикації є, мабуть, макрозообентос – макроскопічні (завдовжки більше 2 мм) безхребетні тварини, що мешкають на дні водойм і в зарослях водних рослин. Це, головним чином, водні личинки і імаго комах, молюски, п'явки, малощетинкові черв'яки і вищі ракоподібні. Для їх збору в природі потрібний простий бентосний сачок з вічком 0.5-1 мм (можна застосовувати господарське сито з капроновою сіткою) і пінцетом; визначення у ряді випадків ведеться неозброєним оком, в решті випадків застосовується застосування бінокуляра типу МБС.
1.3 Чинники забруднення довкілля
Всі сторони сучасної діяльності людини є джерелом всіляких видів забруднення. Вирубка лісів, осушення і зрошування земель, зміна мережі гідрографії, урбанізація території, промислові і побутові стоки, добрива, детергенти, пестициди спричиняють за собою зміни режиму екосистем.
Розвиток атомної промисловості (радіоактивні осідання, поховання ядерних відходів, скидання ядерних електростанцій) веде до радіоактивного зараження водойм, з подальшою акумуляцією радіоактивних речовин в тілі риби як безпосередньо з води, так і з об'єктів їх живлення.
Скидні води енергетичних підприємств сприяють тепловому забрудненню і є згубними для життя гідробіонтів.
Вживані в сільському господарстві пестициди і добрива потрапляють у водойме і створюють у ряді випадків надлишок мінеральних речовин. Особливо небезпечними для тварин є аміак і солі амонія, які навіть в невеликих концентраціях викликають їх загибель.
З промисловими стоками у водойми поступають важкі метали, хлорорганічні сполуки, пестициди, нафтопродукти і багато інших речовин.
Особливу небезпеку представляють сполуки оксидів азоту і сірки, ТЕЦ, що містяться у викидах автотранспорту і хімічних підприємств, які випадають у вигляді кислотних дощів.
У водоймах падає показник рН, що спричиняє за собою біологічні наслідки. При рН 6,5-6,0 гинуть ракоподібні, молюски, ікра риб і земноводних, при рН 6,0-5,0 наступає загибель риб - форелі, плітки, окуня і щуки. Подальше зниження рН до 4,5 і нижче приводить до знищення всякого життя.
Найбільш характерний тип забруднення природних водойм – скидання в них великих мас органічних речовин, що розкладаються, і біогенних елементів, також сприяючих зростанню маси органіки у водоймі. Таке забруднення приводить, насамперед, до замулювання дна, збільшення кормової бази детритоядних тварин і мікроорганізмів, зниження кількості розчиненого у воді кисню. Саме ці чинники безпосередньо змінюють склад співтовариства. Для кількісної оцінки органічного забруднення введена шкала сапробності (ксено-, оліго-, b-мезо-, а-мезо- і полісапробні водойми). Паралельно із звичайною органікою, але в менших дозах, людство забруднює водойми отрутохімікатами, нафтопродуктами, солями металів, теплом, шумом, радіацією і електромагнітним випромінюванням. Загальна картина забруднення водойм досить складна, але доведено, що види, стійкіші до органічного забруднення, в цілому стійкіші і до решти типів забруднень. Тому стійкість живих організмів до забруднення вимірюють, як правило, за єдиною шкалою сапробності.
РОЗДІЛ ІІ. ТВАРИНИ-ІНДИКАТОРИ ЗАБРУДНЕННЯ
2.1 Характеристики водного середовища та пристосування до них живих організмів
Індикатори - це види рослин і тварин, у тому числі і риби, за допомогою яких можна оцінити ступінь забруднення навколишнього середовища, здійснювати постійний контроль її якості і змін. Наприклад, дзеркальний короп і золота рибка стають неспокійними за наявності у воді стоків нафтової і хімічної промисловості. Висока чутливість щуки до забруднення робить її надійним індикатором стану питної води. Індикаторами чистоти водойми можуть служити головач сибірський і форель.
У своєму природному стані різні природні водойми можуть сильно відрізнятися один від одного. На водну флору і фауну діють такі показники як глибина водойми, швидкість течії, кислотно-лужні властивості води, каламутність, кисневий і температурний режим, кількість розчиненої органіки, сполук азоту і фосфору і багато інших. На всі ці параметри впливає як антропогенне навантаження, так і природні процеси, що відбуваються у водоймах. Для водойм різних типів в нормі буде характерний різний видовий склад і велика кількість водних організмів (гідробіонтів).
Варто відмітити, що найчистіші водойми не матимуть найбагатшу фауну.
Спробуємо ж коротко описати основні умови проживання водних організмів в водоймах з різними характеристиками.
а) Температурний режим.