Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ОЦІНКА ЯКОСТІ ВОДИ ВОДОЙМ РИБОГОСПОДАРСЬКОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

СИСТЕМА ВУДІВІССА І ЇЇ МОДИФІКАЦІЇ.

Існує кілька систем, в яких для оцінки рівня забруднення використовується і показове значення організмів, і видове різноманіття. Найбільш вдала з них система, використана вперше в 1964 р ву- дівіссом при інспекції р. Трент в Великобританії - метод розрахунку біотичного індексу (БІ) для р. Трент. Система Вудівісса призначена в основному для оцінки рівня забруднення побутовими стоками. Биотический індекс, який визначається як здатність водного середовища забезпечувати життєдіяльність організмів, а, отже, відображає певну ступінь чистоти водойми. Биотический індекс визначається за методикою Вудівісса числовими показниками від 0 до 10 за кількістю ключових і супутніх видів безхребетних тварин, що мешкають в досліджуваному водоймі.

В основу методу покладено спрощення таксономічної структури біоценозу в міру підвищення рівня забруднення вод за рахунок випадання індикаторних таксонів при досягненні меж їх толерантності на тлі зниження загального різноманітності організмів, об'єднаних в так звані групи Вудівісса. Під терміном «група» мається на увазі результат, до якого приходять при визначенні систематичного положення водних організмів без розгляду деталей їх будови. Як індикаторних груп обрані загони веснянок, поденок, два роду ракоподібних ( Gammarus, Asselus), а також олігохсти сімейства Tubificidae і хірономіди роду Chironomus. У групи Вудівісса входять: кожен вид плоских хробаків, клас олигохет, кожен вид п'явок, молюсків, жуків, клопів, личинок двокрилих (крім хірономід і мошок) віслокрилок, кожне сімейство ручейников, сімейства мошок. Крім того, в поняття «група» входять сімуліди, що визначаються до сімейства, і сітчастокрилі, що визначаються до виду. Візуально визначається число в групі і, знаючи, скільки груп і скільки в них видів, за довідковими посібниками виявляють ступінь забруднення. Величина індексу залежить від видового різноманіття (числа присутніх «груп») і складу населення. Наприклад, якщо на станції виявлено 2-5 «груп», але серед них є личинки веснянок, то індекс дорівнює 6-7. Якщо при такій же кількості «груп» населення обмежена тубіфіцід і хірономід, то індекс дорівнює 2.

Робоча шкала для визначення біотичного індексу представлена в таблиці 15.

Таблиця 15

Класифікація проб по Вуддівіссу (робоча шкала для визначення біотичного індексу за наявністю групи Вудівісса)

Чистий

вода

присутність

організмів

число видів

Загальна кількість присутніх «груп» (біотичний індекс)

0-1

2-5

6-10

ills

16

и більше

Часто спостерігається послідовність зникнення біоценозів організмів по мерс збільшення ступеня забруднення

личинки веснянок

Plecoptera

більше одного виду

-

7

8

9

10

тільки один вид

-

6

7

8

9

Личинки одноденок Ephemeroptera

більше одного виду

-

6

7

8

9

тільки один вид *

-

5

6

7

8

личинки

ручейників

Trichoptera

більше одного виду

-

5

6

7

8

тільки один вид **

4

4

5

6

7

гаммарус

Gamniarus

всі вищеназвані види відсутні

3

4

5

6

7

азеллюс

Aesellus aquaticus

всі вищеназвані види відсутні

2

3

4

5

6

тубіфіцід Tubificidae і / або червоні личинки хірономід Chironomus

всі вищеназвані види відсутні

1

2

3

4

-

брудна

вода

всі вищеназвані типи відсутні

можуть бути присутніми деякі види, невимогливі до кисню, наприклад, Erisfalis tenax ^

0

1

2

-

-

Примітка: * - виключаючи личинок поденок виду Baetis rhodani;

** - личинки поденок виду В. rhodani включаються в групу личинок ручейников, що пов'язано з їх екологічними особливостями

При роботі зі шкалою слід:

  • • рухаючись зверху вниз знайти показовий (індикаторний) таксон в першій графі шкали по присутності цього таксона в пробі;
  • • визначити наявність в пробі одного або більшої кількості видів або індикаторного таксона, що відноситься до Веснянка, поденки або ручейник, і відшукати відповідний рядок в графі «Видова різноманітність»;
  • • визначити число груп Вудівісса в пробі;
  • • знайти бал біотичного індексу в точці перетину знайденої рядки видового різноманіття з графою числа груп, відповідного пробі.

Найвищий біотичний індекс визначається числом 10, відображає якість води екологічно чистих водойм, вода яких містить оптимальну кількість біогенних елементів і кисню, в ній відсутні шкідливі гази і хімічні сполуки, здатні обмежити проживання безхребетних тварин. У таких водоймах розмножуються фотосинтетики і формується достатній запас первинної продукції, що підтримує життя гетеротрофних організмів, пов'язаних ланцюгами харчування. Екологічно чисті води, особливо водойма з плином, заселяють численні личинки веснянок і поденок. В їх харчуванні переважають черви, дрібні комахи і ракоподібні. Разом з веснянками і поденки в такому водоймі мешкає велика кількість видів безхребетних.

При забрудненні води біогенними солями першими гинуть веснянки, а за ними - поденки і ручейники. Разом з ними скорочуються за чисельністю і угруповання безхребетних тварин. Найбільш стійкі до забруднення кільчасті черви, личинки мулових мух і тендіпедід.

У 1977 р Вудівісс істотно удосконалив свій метод і запропонував більш чутливий і з великими роздільними здатностями розширений биотический індекс р. Трент. Цей індекс, як і окуляри Чендлера (1970), може бути використаний для аналізу змін екологічного стану фонових видатків.

Суттєвим доповненням до биотическому індексу може стати визначення чисельності особин ключових видів. Чим більше число особин ключового виду, тим екологічно чистіше водойма. Поодинокі особини ключових видів свідчать про погіршення умов життя.

Хауке (Hawkes, 1962) зазначає, що ця система заслуговує на більшу увагу, ніж всі інші. Уилбер (Wilber, 1969) називає її класичної. Основна перевага індексу Вудівісса полягає в простоті його визначення. Він теж заснований на обліку будь-яких представників великих і широко відомих таксономічних груп макрозообентосу. У деяких випадках його застосування може бути дуже ефективним, особливо при використанні його в комбінації з оцінкою абіотичних умов ( «бельгійський метод»). Однак, іноді індекс Вудівісса, навпаки, характеризує якість середовища досить неадекватно. Він відображає, в основному, ступінь забрудненості органічними речовинами. Діагностична цінність індексу також обмежується штучністю виділених його кількісних градацій. Крім того, застосування індексу Вудівісса в авторських модифікаціях обмежена територіально. При застосуванні в інших регіонах його структуру доводиться дещо змінювати відповідно до складу місцевого бентоса на розсуд дослідника. Грехем (Graham, 1965), який працював на річках Шотландії, використовував в видозміненому вигляді систему Вудівісса. За системою Грехема індекс забруднення коливається від 1 (найчистіші води) до 6 (найбрудніші води) (табл. 16).

Таблиця 16

Класифікація біологічних проб по гріх (1965)

Групи, присутні в пробі

число

кайленних

груп

індекс

забруднення

Присутні веснянки і поденки (крім представників сем. Baetidea)

10 і більше

1

0-9

2

Один або обидва зі згаданих таксонів отсут- обхідних, ручейники і бокоплави присутні

10 і більше

2

0-9

3

Веснянки і поденки (виключаючи сем. Baetidea ) відсутні. Baetis (поденка), бокоплави, Asellus , черевоногі молюски або п'явки присутні

10 і більше

3

0-9

4

Всі вищеназвані групи відсутні. Фауна обмежена наступними групами: сем. Tubifex, Nais, Chirononidae

-

5

макробеспозвоночних немає

6

Модифікацію системи Відівісса рекомендують Вірно і Тюф- ри (Vemeaux, Tuffery, 1967; Puffery, Vemeaus, 1968) для застосування при інспектуванні річок Франції. Вказується, що пропонований метод біологічного аналізу досить простий, не вимагає участі багатьох фахівців, не специфічний, але відношенню до забруднень, досить чутливий і об'єктивний.

Пропонована система оцінки ступеня забруднення річок базується на видовому складі макрозобентоса. Кількість особин не береться до уваги. Розрізняються, характерні для різних ступенів забруднення вибрані систематичні групи, або таксони, показані в таблиці 16, крім того, враховується присутність в пробі загального числа всіх, а не тільки згаданих показових таксонів. За цими двома ознаками, керуючись таблицею 17, знаходять биотический індекс, знижується в міру зростання забруднення від 10 до нуля.

Таблиця 1. 7

Класифікація біологічних проб по Вірно і Тюфрі (1967)

Систематичні групи (таксони)

загально число

виявлених таксонів

0-1

2-5

6-10

ills

16

і

більше

Веснянки, поденки ССМ. Ecdyonuridae

-

7

8

9

10

5

6

7

8

9

Ручейники, що живуть в будиночках

-

6

7

8

9

5

5

6

7

8

Молюски сем. Ancylidae, поденки, крім ССМ. Ecdyonyriaae

-

5

6

7

8

3

4

5

6

7

Aphelocheirus (клоп), бабки або гаммаріди, або молюски (крім ССМ. Sphaeridae)

3

4

5

6

7

Asellus або Herudinae, Sphaeridae або клопи (крім Apheolocheinis)

2

3

4

5

-

1

2

3

4

5

6

Tubificidae або Chironomidae з групи Thummiplumosus

1

2

3

-

-

Eristalinae (Diptera)

0

1

1

-

-

Примітка: при визначенні «біотичного індексу» знаходять відповідну складу проби горизонтальну рядок, наприклад, якщо в пробі немає таксонів, позначених в рядках 1 і 2, але є два таксона Epherneroptera, беруть рядок 3 Б. Якщо при цьому загальне число таксонів три, індекс дорівнює 4, якщо в пробі 12 таксонів, то індекс дорівнює 6. рядок, позначена А береться в тому випадку, коли в пробі більше одного таксона з числа груп, зазначених в графі 1, рядок Б, якщо в пробі тільки один таксон. Рядки 4, 5, 6 або 7 беруться, коли вага попередні таксони відсутні. Індекс 6 і вище - чисті води, 5 і нижче - забруднені

Індекс, рівний п'яти або нижче, вказує на виражене забруднення. Як систематичної одиниці беруться пологи сімейства в залежності від можливостей визначення. Необхідно, щоб для кожного району було складено список прийнятих систематичних одиниць. Беруться до уваги представники зообентосу розмірами понад 1 мм. Окремо розраховується індекс для ділянок з високою ( J ] ) і малою швидкістю (У) течії. Різниця & J = J ] - У тим більше, чим більше забруднення. При порівнянні двох станцій А і В розраховується:

Негативне значення цього показника вказує на велику загрязняемость станції В , ніж А. Значенням луд У від -1 до -4 і меншим відповідають градації зростаючого забруднення. Дається схема-протокол оцінки в балах або інших цифрових показників, 23 фізико-географічних особливостей кожної станції (рибогосподарська категорія річки, ширини її, екологічна зона, висота н.р.м., геологія водозбору в т.д.) і 7 біологічних показників роздільно для ділянок з більш сильним і слабким плином. Для кожного з них наводиться головний (верхній в таблиці) таксон, загальна кількість готівки таксонів і биотический індекс. Крім того, наводиться А У = У, - У. Модифікацію системи Вудівісса розробив Чендлер (Chandler, 1970), який працював на річках Шотландії. В системі Чендлера враховується кількість особин, зібраних за 5 хвилин лову (табл. 18).

Рівні достатку, використовувані при визначенні індексу забруднення Чандлера (1970)

Таблиця 18

рівень

достатку

Число особин,

спійманих за 5 хвилин лову

Примітки

присутні

1-2

Може бути знесена з вищого ділянки річки

мало

3-10

Ймовірна місцева форма, але рідкісна

зазвичай

11-50

рясно

51-100

дуже рясно

більше 100

Індекс забруднення має значення від 100 (найчистіші води) до 0 (найбрудніші води) (табл. 19). На відміну від системи Вудівіс- са, в цій системі видове різноманіття не впливає на оцінку рівня забруднення.

Таблиця 19

Класифікація біологічних проб по Чандлер (1970)

«Групи» присутні в пробі

рівень достатку

присутній

мало

зазвичай

рясно

дуже

рясно

Planaris alpine , кожен вил веснянок сем. Taeniopterygidae, Perlidae, Jsoperlidae і Chloroperlidae

90

94

98

99

100

Кожен вид веснянок сем. Leuctridae, Capniidae, Nemouridae (крім Amphinemura)

84

89

94

97

98

Кожен вид поденок (крім Baetis)

79

84

90

94

97

Кожен вид ручейників живуть в будиночках, і віслокрилие

75

80

86

91

94

1

2

3

4

5

6

Кожен вид Ancylys (гастроподи)

70

75

82

87

91

Кожен вид Rhyacophila (ручейники)

65

70

77

83

88

Пологи Dicranota і Limnophora (двокрилі)

60

65

72

78

84

Види Simulium (мошки)

56

61

67

73

75

Пологи жуків і Nematode

51

55

61

66

72

Види Amphinemura (веснякі)

47

50

54

58

63

Види Baelis (поденки)

44

46

48

50

52

види Gamamarus

40

40

40

40

40

Кожен вид ручейників, що живуть без будиночків ( Rhyacophila )

38

36

35

33

31

Кожен вид Tricladida (крім Plauaria alpine)

35

33

31

29

25

Пологи водних кліщів

32

30

28

25

21

Кожен вил моллю- .сков (крім Aneylus)

30

28

25

22

18

Кожен вид Chironimidae (крім Chironomus riparius)

28

25

21

18

15

Кожен вид Gllossiphonia (п'явки)

26

23

20

16

13

кожен вид

25

22

18

14

10

1

2

3

4

5

6

Кожен вид п'явок (крім Glossiphonia і Haemopis)

24

20

16

12

8

Кожен вид Haemopis (п'явки)

23

19

15

10

7

Кожен вид Tubifex

22

18

13

12

9

Chironomus riparius

21

17

12

7

4

Кожен вид Nais

20

16

10

6

2

Види, дихають атмосферним повітрям

19

15

9

5

1

Відсутність тваринного життя

0

0

0

0

0

На думку В. Сладечека (Sladecek, 1973) індекси забруднення вод Вудівісса, Грехема, Вірно і Тюфрі і Чандлера не вносять нічого принципово нового в біологічний аналіз якості вод в порівнянні з системою Кольквітца-Марссона і з її модифікаціями. З цією думкою Сладечека не можна погодитися, оскільки в цих системах використовується для оцінки ступеня забруднення видове різноманіття. Крім того, на відміну від системи Кольквітца-Марссона розглядаються системи можуть з успіхом застосовуватися персоналом середньої кваліфікації (Макрушин А.В., 1974).

 
<<   ЗМІСТ   >>