Министерство образования и науки Украины
Донецкий национальный университет
Биологический факультет
Кафедра зоологии
Реферат
на тему: "Органическое загрязнение водных экосистем"
Выполнила:
Студентка 2-го курса,гр.Е
Швец Я.И.
Преподаватель:
Прокопенко Е.В.
Донецк-2008
Содержание
Введение
1.Понятие качества воды
2.Органические вещества и их круговорот в водных экосистемах
3.Сапробность водных объектов
4.Самозагрязнение и самоочищение водоемов
5.Определение сапробности по Пантле и Букку при изучении санитарного состояния реки
6.Дрейссены и их личинки-идикаторы загрязнения водоемов
7.Охрана вод
Список использованной литературы
Введение
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно выражение - "вода - это жизнь". Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами.Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется,особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца.Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном.
1.Понятие качества воды
Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод.Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера.
Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. Нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. на следующих поколениях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды.
"Понятие качества воды неотделимо от способа ее использования:по-видимому,невозможно определить,что такое "хорошая или плохая"вода вообще вне зависимости от того,для какой цели она предназначена"(В.Н.Максимов).В полном соотвецтвии с этим мнением будем считать,что и требования к показателям качества вод для того или иного вида водоиспользования существенно различны.Существенно отличается и сам набор таких показателей.Так,для орошения сельскохозяйственных угодий первостепенное значение имеет общее содержание солей,соотношение в воде отдельных катионов и щелочность.А для оценки качества воды,расходуемой на производство бумаги,основное внимание обращают на цветность,содержание взвесий,железа и органических веществ.Наконец,при оценке достоинств воды,предназначенной для полива улиц,существенны ее санитарные показатели(содержание яиц гельминтов и др.санитарно-гигиенические показатели).
При всем разнообразии этих требований вода всегда рассматривается как исходное сырье для того или иного технологического процесса,в связи с чем устанавливают специальные стандарты,сопоставление с которыми и определяет качество воды для нужд человека.Контроль за качеством воды в нашей стране возлагается на водоиспользователя.Организован также производственный контроль за качеством воды водотоков,водохранилищ и территориальных вод.Например,на протяжении 80 км на р.Москве и по ее притокам систематически отбирают пробы в 10 точках с последующим анализом по 41-му показателю качества,из которых 21 ориентирован на нормы ПДК-предельно допустимые концентрации веществ и соединений.Решение о годности воды для конкретных целей принимается на основе показателей качества других типов.К первым относятся такие,для которых ГОСТом предусмотрено одно предельное значение,когда показатель качества в анализируемой партии воды не превышает стандартного критического значения.Примером такого рода оценок служат установленные нормы ПДК для отдельных загрязнителей.Показатели второго типа,чтобы соответствовать ГОСТу,должны находиться в интервале между двумя значениями,т.е.быть больше минимального,но меньше максимального допустимого уровня.Примером такого рода оценок может служить область концентрации кислорода в питьевой воде.Только тогда,когда все анализируемые показатели качества(отдельных свойств)оказываются в пределах,допускаемых ГОСТом,вода может считаться годной к употреблению.При этом принимают,что все рассматриваемые показатели качества одинаково важны для суждения о годности воды для того или иного назначения.
2.Органические вещества и их круговорот в водных экосистемах
Одним из важнейших компонентов водной среды,который определяет его экологическое качество,есть наличие в воде органических загрязнений.
В процессе жизнедеятельности гидробионты выделяют в воду белки,аминокислоты,углеводы,мочевину,фосфаты и т.д.Фактически в водной среде находятся все органические вещества,из которых построено тело растений и животных.Кроме того органические вещества поступают в водные объекты с атмосферными осадками,с поверхностным стоком,который формируется па больших площадях сухих долин,из болот,торфянтков,орошаемых земель,промышленных и коммунальных предприятий.Все эти стоки приносят большое количество разнообразных по своей структуре и химическим составом органических веществ.По происхождению органические вещества разделяются на аллохтонные,которые приходят с площади водосбора,и автохтонные,которые образуются в самой водной экосистеме.Наибольшую массу органического вещества создают фитопланктон и макрофиты в процессе фотосинтеза.
Значительную часть автохтонного органического вещества представляет собой детрит,или мертвое органическое вещество,которое образуется вследствии разложения остатков организмов растительного и животного происхождения и содержит 4-5% бактерий.К растворенному автохтонному органическому веществу принадлежат также продукты жизнедеятельности водных оргаеизмов,в частности,аминокислоты,органические кислоты и т.п.С водозборной площади могут приходить вещества,которые вымываются из лесного перегноя,торфяников,заболоченных мест черноземных почв и т.п.Органические вещества природных вод-это сложные высокомолекулярные соединения типа белков,полисахаридов,аминов,и др.,которые находятся в растворенном состоянии.Большинство с них являются субстратом для массового развития бактериального населения водных экосистем.
Гуминовые и фульвокислоты придают воде специфическую окраску.Фульвокислоты являются высокомолекулярными соединениями ароматического ряда,они растворимы в воде и легко вымываются грунтовыми водами.Гуминовые кислоты труднорастворимы в воде,характеризуются более высоким,по сравнению с фульвокислотами,содержанием углерода и азота.Воды с большим содержанием таких кислот имеют бурый или черный цвет.Большое распостранение в природных водах имеют углеродные соединения,которые входят в состав всех живых организмов.В водах морей и океанов основную массу органических веществ составляют растворенные и каллоидные формы,которые могут проникать через фильтры с диаметром пор 0,45-1 мкм.Органические вещества континентальных вод,которые находятся в растворенном состоянии,имеют размер частиц до 0,001 мкм,в каллоидном-0,001-0,1 мкм,а частицы величиной до 150-200 мкм принадлежат зависшим веществам.
Для мирового океана количество всего органического вещества(живых и мертвых составляющих)оценивается в 2-4·1012 т С;75% приходится на легкоусваемые формы и 25%-на труднорастворяемые соединения(в основном водный гумус).В морских экосистемах наибольшое количество органического вещества(30-40%)синтезируется фитопланктоном.Вместе с речным стоком выносится в мировой океан приблизительно 6·108 растворенного органического вещества.Оседая на дно морей и океанов,отмершие организмы и другие органические вещества создают огромные отложения органической массы,которая оценивается в 3·109 т углерода.Самым важным внутриводоемным процессом образования органического вещества,с которым связано и самозагрязнение водоемов,есть фотосинтез фитопланктона,фитобентоса и высшей водной растительности.Считается,что в пределах всего Мирового Океана вклад водорослей в образование органического вещества в 10 раз больше,чем всех остальных групп организмов,не считая бактерий.Последним принадлежит исключительно важная роль не только в разложении,а и в образовании органического вещества.В процессе функционированияводных экосистем значительная часть растворенного и зависшего органического вещества аллохтонного и автохтонного происхождения выносится с стоком воды и разлагается в процессе деструкции(минирализации).Продукция и деструкция органического вещества характеризуют состояние водных экосистем.Уровень и направленность продукционно-деструкционных процессов зависят прежде всего от степени развития фитопланктона и условий его вегетации.В морских и континентальных водоемах образование первичного органического вещества связано с жизнедеятельностью планктонных и донных водорослей,макрофитов и эпифитов,которые формируют автотрофную ступеньку водных экосистем.Синтезированное органическое вещество является основой трофической пирамиды,согласно которой разделяются потоки энергии в водных экосистемах.Именно органическое вещество автотрофных организмов обеспечивает функционирование высших трофических уровней,биотический круговорот веществ и поток энергии в экосистемах.В конечном счете формируется биологическая продуктивность водных экосистем.В зависимости от уровня образования первичной продукции их разделяют на олиготрофные(малопродуктивные),мезотрофные(среднепродуктивные),эвтрофные(высокопродуктивные)и гиперэвтрофные(слишком продуктивные).