Реферат: Различные оценки степени загрязнения водоемов

C 1955 года начал работу над биотическим индексом Ф. Вудивисс. При разработке системы было решено, что она должна отвечать следующим требованиям:

1. быть цифровой;

2. иметь верхнее и нижнее предельные значения, в рамках которых могли бы уложиться все случаи качества воды, имеющие отношение к контролю загрязнения;

3. быть простой в применении даже в полевых условиях и не требовать сложных вычислений;

4. не должна зависеть от видов тех групп организмов, определение которых слишком трудоемко;

5. быть достаточно гибкой для возможного применения в будущем на основании накопленного опыта.

При выборе “ключевых” организмов или групп в качестве индикаторов изменения воды от очень загрязненной до чистой Ф.Вудивисс предпочел организмы, которые наиболее широко распространены в бассейне реки Трент (Англия). Он исследовал свыше 500 проб, взятых по всему водосбору реки и подтвердил возможность использования отмеченных им организмов как индикаторов качества воды. Действительно, загрязнение вод сокращает разнообразие организмов, хотя устойчивые к загрязнению воды могут продолжать существовать в обилии в этом же пункте (Вудивисс,1977). Этот факт и решил использовать Ф.Вудивисс для биотического индекса, но поскольку невозможно установить таксономическое положение всех организмов в течение ограниченного срока, Вудивиссом был составлен список оперативных единиц, которые для удобства он назвал “группами”. Несомненное достоинство этого метода в том, что в нем объединяются принципы индикаторного значения отдельных таксонов и принцип изменения разнообразия фауны в условиях загрязнения (Финогенова, Алимов, 1976; Гореликова, 1988). В отличии от системы Кольквитца-Марссона система Вудивисса может с успехом использоваться персоналом средней квалификации (Макрушин,1974).

Но есть также отрицательные моменты использования данного метода в наших водах. Сравнивая различные методы оценки качества вод, Т.Г. Мороз (1978) установил, что метод Вудивисса приемлем для грязных и сильно загрязненных вод; для более чистых вод биотические индексы занижены, так как отсутствовали личинки поденок, ручейников, веснянок и преобладали группы, которые в системе Вудивисса почти не отражены или же объединены в очень крупные таксоны. Н.П.Финогенова и А.Ф.Алимов (1976) считают, что необходимы специальные работы для разработки метода применительно к особенностям фауны разных районов в соответствии с зоогеографическим делением внутренних водоемов.

Н.М.Гореликова (1988) использовала метод Вудивисса для оценки качества вод Воткинского водохранилища. По ее расчетам, метод не может применяться в водохранилищах в целом, так как загрязняемый, но наиболее проточный район всегда имеет более разнообразную фауну, чем ниже- расположенные участки с замедленным водообменом и однообразными илистыми грунтами. Оценить качество воды методом Вудивисса можно только в проточных участках водохранилищ.

Индекс дает ненадежные результаты когда участок загрязнения находится на небольшом расстоянии от расположенного выше чистого участка реки. Вниз по течению мигрируют организмы характерные для зон с более высоким биотическим индексом (Тищиков, 1981).Фауна зарослей также не дает положительных результатов. Даже на участках с высоким уровнем загрязнения в зарослях присутствует разнообразный комплекс гидробионтов, включающих группы и виды, указывающие на высокий биотический индекс (Тищиков, 1981).

В 1961 году Гуднайт и Уитлей (по Финогеновой, Алимову, 1976) предложили оценивать состояние водоема по отношению численности олигохет к общей численности животных бентоса:

Если это соотношение более 60%, авторы определяют хорошее состояние водоема, если 60-80% - река в сомнительном состоянии и более 80% - река в тяжелом состоянии.

Индекс Гуднайта и Уитлея делят на шесть градаций (табл. 2).

Таблица 2

Отношение численности олигохет к общей численности

животных бентоса.

Сапробность	0.01-0.16	0.17-0.33	0.34-0.50	0.51-0.67	0.68-0.84	0.85-1.00
Вода	чистая	условно чистая	слабо загрязненная	загрязненная	грязная	очень грязная

По мнению многих ученых (Винберг, Алимов, Балушкина, Никулина, Финогенова, Цалолихин, 1977; Мороз, 1978) индекс Гуднайта и Уитлея является наиболее подходящим для оценки качества вод по олигохетам, ведь он прост и удобен. Но, как отмечает Тищиков (1981), индекс Гуднайта и Уитлея зависит от полноты учета олигохет. Изучения реки Березины показали, что олигохеты встречаются до глубины 15-20 см, тогда как представители других групп до 3-6 см. Использование дночерпателей, не обеспечивающих отбор проб на достаточную глубину приводит к недоучету олигохет и, соответственно, снижению величины индекса.

Н.Г.Гореликова (1988), исследуя зообентос Воткинского водохранилища и проверяя различные индексы для оценки качества воды, предложила использовать в индексе Гуднайта и Уитлея не олигохет в целом, а численность тубифицид, что более точно отображало ситуацию качества вод.

Цанер в 1964 году (по Макрушину, 1974) предложил оценивать качество вод отношением численности Tubifextubifexк численности видов рода Limnodrillus. При чем соотношение тем выше, чем сильнее загрязнение. Цанер в 1965 году дает таблицу (табл. 3), в которой показана зависимость между качеством воды и численностью тубифицид.

Таблица 3

Плотность олигохет, характеризующая разные степени

загрязнения (по Макрушину, 1974).

Класс чистоты воды	Tubifex tubifex (тыс. эк/м**2)	р.Limnodrillus (тыс. эк/м**2)
1 – 2	0.1 – 1	0.1 – 2
2 – 3	1 – 2	2 – 10
3	2 – 10	10 – 50
3 – 4	10 – 50	50 – 100
4	50 – 100 и более	более 100

Первый класс чистоты воды соответствует олигосапробной ступени, 2 - b-мезосапробной, 3 - a-мезосапробной и 4 – полисапробной.

В литературе можно встретить различные точки зрения относительно индекса Цанера по численности T. Tubifexи видов рода Limnodrillus.

Финогенова и Алимов (1976) считают, что индекс неплохо отражает степень загрязнения, так как в нем учтена сезонная динамика численности олигохет: граници каждого класса достаточно широки, чтобы вместить сезонные колебания.

Неприменимым в наших условиях считает этот индекс Т.Г.Мороз (1978). Поскольку численность олигохет бывает невилика, отчего оценка чистоты вод не соответствует действительности.

В 1964 г. Кинг и Болл (по Финогеновой, Алимову, 1976) предложили индекс, учитывающий отношение биомассы (В) насекомых и олигохет:

При тяжелом загрязнении индекс соответственно будет 0/1, а в чистой воде 612/1. Но этот индекс не учитывает сезонной динамики численности животных и особенно личинок насекомых. Поэтому одноразовые сборы могут совпасть с периодом минимальной численности, обусловленной вылетом насекомых, а отнюдь не с загрязнением, и привести к неверной оценке (Финогенова, Алимов, 1976).

Карр и Хилтонен в 1965 г. (по Макрушину, 1974) предложили оценивать степень загрязнения по величине абсолютной численности олигохет:

100 – 999 экз/м2 – слабое загрязнение;

1000 – 5000 экз/м2 – среднее загрязнение;

более 5000 экз/м2 – тяжедое загрязнение.

Многие ученые считают этот индекс неприемлемым для наших вод (Мороз, 1978; Финогенова, Алимов, 1976; Гореликова, 1988).

Н.М.Гореликова (1988) предлагает свою модификацию данного индекса. Для оценки качества вод водохранилищ она использует численность тубифицид, а не олигохет в целом. “Среднее” загрязнение должно соответствовать численности тубифицид 5000 –10000 экз/м2, “тяжелое” – более 10000 экз/м2.

Бринхест в 1966 г. предложил индекс отношения численности Limnodrillushoffmesteri (по Финогеновой, Алимову, 1976) к суммарной численности олигохет – чем выше его величина, тем больше загрязнение. Н.П.Финогенова и А.Ф.Алимов (1976) считают, что индекс пригоден для водоемов, на которых он был разработан, а именно для американских Великих озер.

? 1975 ?. ???????????? ?? ????. ??? ?.?.?????? ? ?.?.????????? ?????????? ??? ???????? ???? ?????????? ????? ???????? ?????? ???????? ??? ??? ????????? ?Tubifex? (??????, 1975). ???? ???????? ??????????? ???????????? ??????????? D1 ? D2 ??? ???????? ??????.