Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ОЦІНКА ЯКОСТІ ВОДИ ВОДОЙМ РИБОГОСПОДАРСЬКОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

МЕТОДИЧНА СХЕМА КОМПЛЕКСНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАБРУДНЕНЬ НА РИБОГОСПОДАРСЬКИХ ВОДОЙМАХ (ПО А.Г. ГУСЄВУ, 1975)

Завданням рибогосподарської науки є не тільки розробка ГДК, а й проведення більш широких досліджень з проблеми охорони рибогосподарських водойм від забруднення. Це може бути досягнуто тільки в результаті використання комплексного методу досліджень.

Цей метод включає в себе вивчення хімічного складу стічних вод та інших забруднень, що надходять у водойми, вплив їх на гідрологічний, гідрохімічний, мікробіологічний режими водойм, на фіто- і зоопланктон, бентос, іхтіофауну, вищу рослинність, дослідження рослинних, бактеріальних і тварин обростань, змін в рибному господарстві і промислі (вплив на чисельність риб, улови, на товарні якості, на нерестовища, міграції риб і т.д.) і розподіл риб і інших гідробіонтів в залежності від розведення забруднень . Одночасно в лабораторному і польовому експериментах вивчають вплив забруднень і їх окремих компонентів на водні організми, їх розвиток, потомство, середовище проживання з метою встановлення ГДК, нормування якості води рибогосподарських водойм та межі очищення стічних вод і інших забруднень перед скиданням їх у водойми. Даний метод дасть можливість отримати повне уявлення про характер і ступінь впливу забруднень на життя водойм в цілому. Схемою рекомендується п'ять основних розділів (напрямків) досліджень.

Перший розділ. Тут рекомендується на підставі обстеження та літературних джерел виявити основні осередки забруднення обстежуваних водойм, процеси, при яких утворюються стічні води та інші забруднення, встановити їх загальна кількість і кількість на одиницю продукції, а також стан очистки, скидання і умов зміщення забруднень у водоймі, то є увага дослідників фіксується на джерела забруднення водойм. Це дасть можливість рекомендувати шляхи подальшого проведення робіт з удосконалення технологічних процесів, організації скидання і змішання забруднень з метою зниження негативного їх впливу на водойму. Схемою передбачається також встановлення складу і фізико-хімічних властивостей забруднень і їх компонентів для того, щоб виявити їх біологічну активність (токсичність), можливий вплив на водні організми, середовище їхнього існування та характер змін цих забруднень при вступі до водойми розпад на іони, зміна структури , валентності і т.д.). Особлива увага звертається на дослідження БПК і стабільності забруднень для виявлення швидкості і ступеня їх руйнування у водоймі і впливу на процеси самоочищення,

Другий розділ. У цьому розділі розглядається вплив забруднень на середовище проживання водних організмів. Рекомендується в першу чергу виявити гідрологічні зміни, що відбуваються у водоймі під впливом забруднень (зміна течій, глибин, льодового покриву, створення наносів і т.д.) і зміни фізичних властивостей води (запаху, смаку та ін.). Негативний вплив ряду забруднень частини більшою мірою позначається не на хімічних, а на фізичні властивості води. Наприклад, зі стічними водами гірничо-обробних підприємств у водойми вносяться головним чином зважені речовини, що змінюють кольоровість і прозорість води і утворюють іноді потужні відкладення. Забруднення водойм стоками, що містять пахнуть речовини, простіше вловлюється за фізичними, ніж за іншими показниками і т.д.

При дослідженні хімічних властивостей води і її складу рекомендується особливу увагу звернути на газовий режим водойм, перш за все на вміст кисню, а також на БПК. Встановлення БПК особливо необхідно при органічному забрудненні для з'ясування швидкості протікання біохімічних процесів і процесів мінералізації органічної речовини. Для цих же цілей необхідно спостерігати за процесами нітрифікації. Під впливом стічних вод у водоймі змінюються не тільки фізико-хімічні властивості води, але нерідко і її склад. Тому схемою передбачається вивчення складу поди і встановлення наявності в ній специфічних інгредієнтів стічних вод та інших забрудненні, виявлених роботами, проведеними по першому розділу схеми (рис. 1).

Рекомендується також вивчення складу і фізико-хімічних властивостей ґрунтів і донних відкладень, утворення яких, як уже зазначалося, часто веде до погіршення умов проживання дійних організмів, а часом і до повного знищення бентоса. Крім того, що протікають в них біохімічні процеси можуть призводити до утворення нових речовин, що викликають вторинне забруднення водойм. Деякі забруднення поглинаються і накопичуються в грунтах.

Третій розділ . Для виявлення прямого і непрямого впливу забруднень на водні організми рекомендується проведення на водоймах мікробіологічних, гідробіологічних та іхтіологічних досліджень.

Під час цих робіт визначають ступінь і характер впливу забруднень на мікрофлору (хід процесів самоочищення), фітопланктон, зоопланктон, бентос і риб на різних ділянках водойми вище і нижче місця надходження забруднень. Виявляють кількісні і якісні зміни в їх складі, в складі обраста-

Методична схема комплексного дослідження впливу забруднень на рибогосподарські водойми ний, біоценозів і кормову базу

Мал. 1. Методична схема комплексного дослідження впливу забруднень на рибогосподарські водойми ний, біоценозів і кормову базу. При цьому обов'язковим має бути визначення видового складу гідробіонтів. Обмежуватися тільки такими визначеннями, як олігохети, тендіпедіди і т.п., недостатньо. Серед тих і інших є організми - показники забруднення від олігосапробной до полісапробной. Передбачається також проведення на водоймах садкових дослідів з рибами для встановлення впливу забруднень на їх життєдіяльність, смакові і товарні якості, а також дослідів по визначенню впливу води на водні організми для встановлення її токсичності.

Четвертий розділ . Передбачається вивчення впливу забруднень на рибне господарство і промисел.

Досліджується ступінь і характер забруднення нерестовищ, міграційних шляхів, місць промислу риб, вплив забруднень на розподіл риб в водоймах, на знаряддя лову, на запаси і улови риб. Збираються необхідні матеріали в рибогосподарських та контролюючих організаціях і підводяться контрольні вилови.

Шляхом проведення досліджень по другому, третьому і четвертому розділах схеми виявляють прямий і непрямий вплив (через що змінилася середу) забруднень на флору і фауну водойм, ступінь порушення сформованих біотичних взаємовідносин між організмами і умов їх проживання. В результаті як показано на схемі, це може привести до зміни і зміні біоценозів - зникнення одних видів (найчастіше цінних видів риб) і заміні їх іншими, а іноді і до повного їх знищення. Дані цих досліджень дають обґрунтовані матеріали для визначення вимог до очищення і спуску стічних вод та інших забруднень у водойми. Бажано, щоб польові дослідження на водоймах проводилися систематично в різні сезони року і обов'язково в літню і зимову межень при низьких горизонтах води. Результати таких досліджень можуть бути використані для нормування і перевірки застосування нормативів в природних умовах на водоймах.

П'ятий розділ. Передбачається проведення експериментальних досліджень з токсикологічної оцінки забруднень, їх компонентів та комплексів з метою встановлення гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у воді рибогосподарських водойм. Починають роботи з виявлення фізико-хімічних властивостей досліджуваних токсикантів на основі матеріалів, отриманих по першому розділу схеми шляхом додаткових досліджень. Для характеристики цих речовин необхідно отримати дані за такими основними показниками: розчинність, летючість, стабільність в воді, вплив на фізико-хімічні властивості води (pH, газовий і мінеральний режими, динаміку кисню і БПК, процеси самоочищення, нітрифікації), здатність акумуляції речовин в грунтах і в організмах. Визначення останнього показника особливо важливо, тому що багато речовин, як відомо, накопичуються в організмах і передаються по трофічних ланцюгах, причому ці факти виявляються тільки в тривалих експериментах.

Наступним етапом робіт є підбір і підготовка водних організмів до досвіду. Виходячи з необхідності охорони основних ланок процесу біологічного кругообігу речовин у водоймі, токсичні досліди по встановленню ГДК доцільно проводити з представниками організмів цих ланок, тобто з представниками організмів, що беруть участь в процесах самоочищення води, створення первинної продукції, і найбільш важливої ланки кругообігу речовин - з представниками кормових безхребетних і риб. Такі організми прийнято називати представницькими організмами. Найбільш чутливі організми, які швидко реагують на токсичні речовини внаслідок своїх фізіологічних особливостей, називають зазвичай індикаторними організмами.

Деякі організми можна використовувати і в якості представницьких і в якості індикаторних, Наприклад, дафнії (D. magna і D. longispina) при вивченні впливу токсичної середовища або речовини на розвиток і потомство організмів планктону в тривалому досвіді використовуються як представницькі організми, в короткочасних дослідах по встановлення токсичності водного середовища - як індикаторні організми. З представницьких організмів в якості піддослідних слід відбирати такі чутливі організми, які легко пристосовуються до акваріальні умов і на яких можна простежити вплив токсичної речовини або середовища по можливості протягом всього циклу розвитку.

Різні види гідробіонтів мають різною чутливістю до одного і того ж речовини. Тому підбір тест-організмів для дослідів дуже важкий. З цієї причини важко рекомендувати будь-якої набір тест-організмів. Однак можна назвати деякі гідробіонти, найбільш часто використовувані в токсикологічних роботах. З представників планктону і бентосу це зелені і синьо-зелених водорості, дафнії, циклопи, олігохети, гаммаріди, личинки одноденок, хірономід, ручейников, деякі молюски. У дослідах з рибами найдоцільніше використовувати промислових риб або близько стоять до них, їх молодь, мальків, личинок, ікру. За чутливості до більшості токсичних речовин Н.С. Строганов (1971) поділяє риб на три групи: високочутливі (лососеві, щиповка, плотва, піскар, голець, верхівка, судак), середньої чутливості (окунь, краснопірка, головень у віці 1+, подкаменщик, лящ, гольян, уклея), слабочувствітельние (головень у віці 2 + і старше, карась, короп).

Перед постановкою дослідів водні організми попередньо витримують протягом 15-30 діб з басейнах з чистою водою, яка в подальшому буде використовуватися для приготування досвідчених розчинів досліджуваних токсичних речовин або стічних вод. Найбільш доцільно, як зазначалося вище, використовувати для дослідів воду з невеликою мінералізацією. Риб слід витримувати протягом такого часу, щоб вони почали додавати у вазі, зазвичай це 20-30 діб. Витримування необхідно тому, що при перенесенні водних організмів з водойми відразу в досвідчені басейни без попереднього звикання їх до нових умов в дослідах зазвичай виходять нестабільні результати, так як акваріумна фізіологічна норма організму відрізняється від природного.

Спостереження за впливом досліджуваних токсикантів на обмін речовин ведуть за показниками зростання, інтенсивності харчування, приросту живої маси, зміни газообміну, споживання кисню. Для більш поглибленого розуміння механізму дії досліджуваних речовин на гідробіонтів і більш точного встановлення ГДК ведуть також спостереження за впливом їх па показники крові, на різні системи, тканини і органи і проводять гістохімічних аналіз статевих залоз, печінки, нирок. Можуть бути використані й інші показники. Основними показниками біологічного благополуччя особини і виду є виживання, обмін речовин, розмноження, плодючість і якість потомства.

Порівняно добре відпрацьовані методи постановки тривалих дослідів на виживання з дафніями, прудовікі, Уніо, мальками плотви, окуня, піскаря, щуки, судака, форелі, пеляді, коропа, а також з сеголетками і дорослими особинами тих же риб. Ембріональний розвиток від моменту запліднення до вилуплення і початку активного харчування може бути простежено в дослідах з ікрою щуки, судака, плотви, окуня, корюшки, форелі, пеляді, коропа і на розвитку прудовика. Досліди на плодючість (час настання плодючості, кількість яєць і народжується молоді, якості її) добре проводити з дафніями на декількох поколіннях і з гуппі. Можуть бути використані і прудовики.

У дослідах щодо впливу токсикантів на розвиток загального числа мікроорганізмів, сапрофитов, а в спеціальних випадках бактерій, що руйнують клітковину, лігнін, феноли, нафтопродукти тощо, а також на динаміку ВПК і нітрифікацію і на розвиток, водоростей можна отримати уявлення про ступінь впливу досліджуваних речовин на процеси самоочищення і утворення первинної продукції. Всі ці дослідження проводять шляхом постановки гострих, підгострих і тривалих дослідів з водними організмами.

Гострий досвід ставлять з метою встановлення смертельної концентрації стічної води або токсичних речовин для всіх ( LD m ) або 50% (LD $ 0 ) досвідчених організмів за певний відрізок часу. Тривалість його від декількох годин до 3-5 днів в залежності від токсичності досліджуваних речовин або стічних вод.

В підгострих дослідах тривалістю до 30-45 діб визначають кумулятивні властивості досліджуваних речовин, вивчають характер дії їх па організми, виявляють трупи органи і системи організмів з метою вибору найбільш чутливих Тестоні для проведення тривалих дослідів.

Тривалий (хронічний) досвід з кормовими безхребетними та ікрою проводять протягом усього циклу їх розвитку, а з рибами - протягом 6-8, максимум 10 місяців. Більш тривалі досліди схемою, нс передбачаються, тому що в подальшому може діяти фактор статевого розвитку і пристосування до нових умов середовища.

Якщо дослідження проводять з речовинами, властивості і токсичність яких достатньо вивчені, то постановка гострих і підгострих дослідів не обов'язкова, можна обмежитися проведенням тільки тривалих дослідів.

В результаті робіт з даного розділу схеми виявляється загальна токсичність досліджуваних забруднень або окремих їх компонентів (забруднювачів) максимально недіючі їх концентрації для окремих біологічних ланок, що лімітують показники шкідливості в нешкідливі їх концентрації по найбільш слабкому біологічному ланці. На основі цих даних, як зазначалося вище, можна встановити ГДК досліджених шкідливих речовин у воді рибогосподарських водойм.

Проведенням робіт по цьому розділу схеми можна встановити також токсичність окремих концентрацій стічних виття, користуючись методом кратного їх розведення і 2, 4, 8, 16 і т.д. раз. Після встановлення в гострому досвіді інтервалу, в межах якого спостерігається зникнення токсичності стічних вод, проводять підгострі і тривалі досліди з концентраціями стічних вод, виявлених в цьому інтервалі. Сумарну токсичність стічних ВБД діючих підприємств визначають по всіх майданчиках схеми.

Токсичність стічних вод проектованих підприємств може бути встановлена на підставі вивчення експериментальним шляхом токсичності їх інгредієнтів, які, за даними технологів, будуть входити в якихось співвідношеннях до складу цих стічних вод. Природно, що в цьому випадку роботи слід проводити по п'ятому розділу схеми. Одночасно встановлюють і ГДК, цих інгредієнтів. Підсумкові матеріали, отримані в результаті проведення комплексних робіт, дають можливість не тільки встановити токсичність і ГДК шкідливих речовин і стічних вод у воді рибогосподарських водойм і вплив їх на водойми, але й розробити заходи щодо припинення і запобігання їх забруднення.

За даною схемою розроблені біологічно обгрунтовані нормативи для стічних вод різних галузей промисловості, вимоги до якості води в рибогосподарських водоймах, встановлений ряд гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин, умови спуску стічних вод у водойми і ряд заходів з охорони конкретних водойм. На основі проведення робіт по цій схемі отримали дозвіл і деякі теоретичні питання водної токсикології.

 
<<   ЗМІСТ   >>