Бурхливий розвиток сільського господарства та інших галузей промисловості супроводжується утворенням значної кількості побічних продуктів виробництва, в тому числі й токсичних речовин. Полютанти залучаються до локальних і глобальних міграційних процесів, в основному, через трофічні ланцюги. Водне середовище є основною ланкою у трофічному ланцюзі, де, певна кількість токсичних речовин, піддається трансформації, знешкодженню (перетворюються в не розчинні форми і випадає в осад) та кумуляції гідробіонтами, а решта перебуває в розчинному стані.
Враховуючи це, особливо важливо, проводити постійний контроль якості поверхневих вод. З цією метою можна використовувати різноманітні кількісні (фізичні, хімічні чи фізико-хімічні) методи, які є досить точними. Однак, за їх допомогою можна визначити тільки один із показників якості води. Дослідження того чи іншого показника якості води кількісними методами не дає цілісної картини забруднення і вимагає спеціального, всебічного дослідження, тобто вимагає біологічної оцінки [1-2].
Для комплексної оцінки якості поверхневих вод, необхідно використовувати біологічні методи моніторингу, зокрема, біоіндикацію, яка дає можливість оцінити сумарний негативний вплив на біоту токсичних та умовно токсичних речовин. На даний час, особливо актуальним, перспективним та економічно доцільним є використання гідробіонтів як тест-об’єктів для контролю якості поверхневих вод [2]. Саме цій проблемі присвячені дослідження щодо ефективності використання гідробіонтів, а саме фітопланктону, як біоіндикаційного тест-об’єкту.
У процесі експериментальних досліджень були використані сучасні, зарубіжні та вітчизняні органолептичні та біологічні методи оцінки якості водного середовища. Для одержання достовірних даних використовували статистичний, кореляційно-регресійний аналіз.
У природні водні об’єкти постійно надходять певні кількості як органічних, мінеральних, так й токсичних речовин, останні по-різному впливають на ріст та розвиток гідробіонтів, зокрема на фітопланктон. Тому, реакцію-відповідь окремих популяцій фітопланктону на дію факторів зовнішнього середовища, а особливо розчинених у воді полютантів, можна використати для контролю якості поверхневих вод, тобто реакція - відповідь мікроскопічної клітини на сумарне токсичне навантаження.
Вплив абіотичних та біотичних факторів зовнішнього природного середовища має визначальне значення на склад та функціонування фітопланктону водних екосистем. У досліджуваних водосховищах (Велико-Любінське – відносно екологічно безпечне та Добротвірське – умовно забруднене) видовий склад фітопланктону є досить бідним. Найбільш поширеними представниками у воді обох досліджуваних водосховищ були: зелені, синьо-зелені, діатомові та евгленові водорості.
Порівняльний аналіз відсоткового складу біомаси найбільш представлених видів фітопланктону в зразках води досліджуваних водосховищ показав, що існують певні відмінності у відсотковому складі. Порівняльний відсотковий склад популяцій фітопланктону води Добротвірського водосховища, яке знаходиться в зоні техногенного навантаження із аналогічними показниками Велико-Любінського водосховища, показав зменшення на 6,2% кількості діатомових водоростей, натомість, синьо-зелені та евгленові зросли відповідно на 3,8 та 2,4%.
Сумарна, середня за сезон, біомаса перерахованих вище популяцій водоростей у товщі води Добротвірського водосховища складала 6,1 мг/л, яка була вищою за аналогічний показник Велико-Любінського водосховища на 0,4 мг/л. Активний ріст і розвиток фітопланктону починається від весни до літа, з максимальним приростом біомаси у літній період, а потім до осені спостерігається поступове зниження їх активності. Насамперед, зростання приросту біомаси відбувалося за рахунок активного росту синьо-зелених та зелених водоростей. В середньому, по двох водосховищах, на їх долю припадає від 70,0 до 73,8% біомаси фітопланктону.
Кількість фітопланктону виявленого в товщі води Добротвірського водосховища складало 39,4 млн. кл/л, що перевищувало аналогічний показник Велико-Любінського водосховища на 16,8 млн. кл/л. Значна кількість фітопланктону, виявленого в товщі води Добротвірського водосховища, очевидно, зумовлена надходженням органічної та мінеральної складової із водами річки Західний Буг. Переважаючими популяціями фітопланктону в досліджуваній воді Добротвірського водосховища в літній період були зелені, синьо-зелені та діатомові мікро водорості, із сумарною їх кількістю 91%. Окрім, перерахованих вище популяцій водоростей, у досліджуваних водах Добротвірського водосховища було виявлено 45 видів та 7 відділів фітопланктону. Їх кількість у значній мірі залежить від пори року. Активність росту та розвитку зелених, синьо-зелених та діатомових водоростей Добротвірського водосховища спостерігається в літньо-осінній період, починаючи із червня місяця та до кінця осені.
Біоіндикатори для вивчення якості поверхневих вод повинні відповідати певним вимогам: висока таксономічність та екологічна різноманітність (багато видів у локальній системі); тісний зв'язок з ідентифікаційними умовами; висока точність реакції на зміни навколишнього середовища; відносно висока чисельність і мінімум її флуктуації; широке розповсюдження; легкість у визначенні таксономічної належності; наявність грунтовної інформації про їх екологічний стан; функціональна важливість у екосистемі [1]. Саме таким вимогам відповідають окремі таксони фітопланктону. Із літературних даних відомо, що фітопланктон як біоіндикатор широко використовують країни ЄС. Фітопланктон, згідно до Водної Рамкової Директиви ЄС 2000/60, є одним із біологічних елементів класифікації екологічного статусу водних об’єктів [2].
Біоіндикаційні дослідження проводили в лабораторних умовах, на предмет вивчення реакції-відповіді фітопланктону на різну концентрацію йонів хлориду. Для цього готували живильне середовище, до складу якого входили біогенні елементи, зокрема амонійний Нітроген та фосфат. Культивування фітопланктону проводили за регламентованих умов упродовж 2,5 - 5 діб, з дотриманням температурного режиму та рекомендованого освітлення. Суть біотесту зводилась до того, що в процесі культивування дослідних зразків, ми в базове поживне середовище, поміщали популяцію мікро водоростей на експоненціальній стадії розвитку, а потім вносили різну концентрацію йонів хлориду у вигляді кухонної солі. Контролем служила популяція фітопланктону, яку вирощували на базовому поживному середовищі без додавання йонів хлориду.
Таблиця 1. Динаміка приросту досліджуваного фітопланктону залежно від навантаження його йонами хлориду
Нами, як тестові, були вибрані хлорококові та зелені водорості, що є представниками планктонних одноклітинних зелених водоростей прісних водойм. Їх активність розвитку лімітується підвищеним вмістом токсичних речовин.
Йони хлориду, у вигляді кухонної солі, в базове поживне середовище вносили в наступній кількості: контрольна група – 1000 мг/дм3 (стандартна питна вода – ДСанПіН 2.2.4-171.10); дослідні 1, 2, 3 відповідно 2000 мг/дм3, 3000 мг/дм3, 4000 мг/дм3 (табл. 1).
За даними вище представленої таблиці видно, що більшу, порівняно із зеленими водоростями, толерантність до хлорид йонів проявляє популяція хлорококових водоростей. Вони активно ростуть та розмножуються у водному середовищі з концентрацією 1000 мг/дм3-3000 мг/дм3. Присутність хлорид йонів значно пригнічує ріст зелених водоростей - на 41,7 (3000 мг/дм3) та 52,0% (4000 мг/дм3). Тому їх можна використовувати як біоіндикатори забрудненого водного середовища хлорид йонами.
Висновки. 1. Активний ріст фітопланктону починається від весни до літа з максимальним приростом біомаси у літній період. А до осені спостерігається поступове зниження його росту. Приріст біомаси відбувався в основному за рахунок активного росту синьо-зелених та зелених водоростей.
2. У ході лабораторних досліджень було встановлено, що пригнічення росту зелених водоростей на 41,7 та 52,0% відбувалось за рахунок присутності у водному середовищі хлорид йонів і це є підтвердженням тому, що їх можна використовувати як біоіндикатори.
Список літератури:
1. Беспалова С.В., Лялюк Н.М., Афанасьєв Д.М., Романчук С.М., Васильєв О.В. Автоматизований моніторинг екологічного стану поверхневих вод з використанням фітопланктону в якості біоіндикатора. Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону. 2011. №1(11). С. 9–24.
2. Громова Ю.Ф., Мантурова О.В. Фіто- і зоопланктон р. Іква (басейн р. Прип’ять). Наукові записки Тернопільського нац. пед. ун-ту імені В. Гнатюка. Серія Біол. Тернопіль. 2015. №3-4. С. 143-146.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter