САМООЧИЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД

Способность водной экосистемы к самоочищению основана на поглощении и разложении загрязнителей водными организмами. Она зависит от количества и физиологической активности этих организмов. Основная роль в самоочистительной способности системы в условиях сильного загрязнения принадлежит микроорганизмам, но при меньшем загрязнении важную роль играют двустворчатые моллюски и высшие водоросли.

Задание 101 (Ис, Пп)
Оцените возможности самоочищения реки на основе исследования попу- ляции двустворчатых моллюсков (рис. 48), которые наряду с высшими водорослями являются основными компонентами самоочищения водной экологической системы. Разработайте систему экологического мониторинга на основе изученных популяций двустворчатых моллюсков (перловиц и беззубок).
Рекомендации
Показателями экологического состояния и способности к самоочищению водоемов являются: скорость роста моллюсков, плотность их популяций и биомасса, которые уменьшаются из-за токсического загрязнения. Определение плотности популяции перловиц и беззубок производится на площадках 5 м2 в прибрежной зоне реки. В дно реки вбивают четыре вешки, образуя прямоугольник размером 1x5, вытянутый вдоль берега. Глубина реки на площадке не должна превышать 0,7 м. Но периметру натягивают бечевку.
Затем производится сбор моллюсков и мертвых раковин в пределах пробного участка. Раковины моллюсков каждого вида измеряют в длину с помощью линейки или штангенциркуля. Биомассу моллюсков определяют с помощью весов. После измерений моллюсков возвращают в воду. Результаты будут точнее при неоднократных повторных измерениях.
Вдоль реки организуется несколько пробных площадок. По результатам измерений на них строятся три гистограммы, на которых по оси абсцисс показываются места расположения пробных площадок, а по оси ординат — число, средняя длина раковин и биомасса моллюсков на каждой пробной площадке. Далее проводится экологический анализ гистограмм: чем больше численность, размер и биомасса моллюсков, тем чище водоем и тем больше его способность к самоочищению.
Задание 102 (Ис, Пп)
Определите потенциальную способность к самоочищению природных вод методом специальных добавок.
Рекомендации
Метод заключается в том, что, внося в изолированную пробу природной воды различные сочетания загрязняющих веществ (например, нефте

продуктов» глюкозы), взятых в различных концентрациях, можно экспериментально определить потенциальную способность вод к самоочищению от данных загрязнителей, не нарушая при этом существенно структуру и функции водной экосистемы и качество воды. Мерой самоочищающей способности служит биохимическое потребление кислорода (БПК) или их концентрация в воде.
При определении потенциальной самоочистительной способности водоема следует помнить, что привнесение специфических добавок не должно снижать БПК, т. е. не должно оказывать токсического действия на дыхание биоценоза, осуществляющего очистку воды. Следует помнить также, что при превышении определенного уровня первичной продукции начинается «цветение» воды. Поэтому уровень первичной продукции, который допустим для рыбоводных и хозяйственных прудов, не приемлем для питьевых водоемов.
Во всех опытах обязательно присутствие контрольных проб, позволяющих учесть влияние случайных побочных эффектов.
Задание 103 (Лаб, Ис)
Проведите опыт, показывающий способность донных микроорганизмов перерабатывать органические вещества.
Рекомендации
Для проведения опыта необходим донный ил из водоема или налет со стенок нечищеного аквариума. Воду для проведения опыта можно взять из любого водоема. При использовании водопроводной хлорированной воды ее необходимо не менее получаса аэрировать чистым воздухом с помощью аквариумного микрокомпрессора. Перед постановкой опытов следует убедиться в наличии микроорганизмов в воде исследуемой пробы под микроскопом.
Отбор проб ила на глубине производится при помощи илососа (рис. 50). Этот прибор можно изготовить своими силами. Одновременно извлекается верхний слой ила и придонная смесь.
Поместите в небольшую колбу или прозрачную бутылочку из-под лекарств 0,5—1 г донного ила и налейте сверху 30 мл 1 % -ного раствора детского туалетного мыла, приготовленного на прокипяченной воде, не содержащей хлора. Взболтайте склянку. Ее содержимое пенится. Неплотно прикройте склянку комочком ваты и оставьте ее на свету. Приготовьте контрольную пробу с мыльным раствором без донного ила. Через 5—6 часов или на другой день взболтайте склянку и убедитесь в том, что жидкость не пенится.

Микроорганизмы пе-

реработали органическую часть мыла; продукты их жизнедеятельности частично выпали в осадок, а частично выделились в виде газов с неприятным запахом (сероводород и аммиак). В контрольной пробе вода продолжает пениться при встряхивании, т. к. в ней нет микроорганизмов, способных переработать органическую часть мыла.
Задание 104 (Лаб, Ис)
Проведите опыт, демонстрирующий способность обитающих в воде микроорганизмов производить самоочищение водоемов.
Рекомендации
С помощью пробок, газоотводных трубок и куска резинового шланга соберите прибор, как показано на рисунке 51. В чистую колбочку 1 внесите 0,5 г донного ила и влейте 30 мл жидкости» содержащей белок: мясной
бульон, воду, в которой мылось мясо, раствор яичного белка, гороховый или фасолевый отвар, сок консервированного горошка и т. д. В сосуды 2 и 3 налейте по 100 мл дистиллированной воды. Через 5—6 ч или на следующий день по запаху аммиака и сероводорода можно обнаружить газообразные продукты жизнедеятельности микроорганизмов, образовавшиеся за счет разложения ими белков.
Эти вещества можно определить при помощи специальных химических анализов. Если к жидкости из сосуда 2 добавить 1—2 капли реактива Несслера, то в присутствии ионов аммония, образовавшихся при растворении аммиака в воде, появляется красно-бурый осадок. Для обнаружения сероводорода к жидкости из сосуда 2 добавьте 2—3 капли раствора соли свинца или меди. Если в растворе есть сероводород, то выпадет черный осадок сульфида свинца или меди.
Задание 105 (Ис)
Докажите при помощи опыта неспособность донных микроорганизмов перерабатывать синтетические материалы. Сделайте вывод об экологических последствиях данного явления.
Рекомендации
Условия проведения и ход опыта аналогичны описанному выше, но вместо раствора туалетного мыла 0,5—1 г донного ила в склянку заливают 30 мл 1 %-ного раствора любого синтетического стирального порошка.

При взбалтывании раствор сильно пенится, он продолжает пениться и через 5—б ч, и 1—2 суток, т. е. микроорганизмы не перерабатывают синтетику.
Подобный опыт проделайте с кусочками полиэтиленовой, поливинилхлоридной или капроновой пленки, полистирола, бакелита, с 1 %-ным раствором любого шампуня и убедитесь, что микроорганизмы либо вообще не перерабатывают синтетические материалы, либо делают это крайне медленно.
Задание 106 (Ис)
Изучите на опыте негативное действие на донные микроорганизмы промышленных стоков, содержащих тяжелые металлы, фенол и др. Данный опыт по условиям проведения аналогичен опытам предыдущих заданий. Главная его цель — экспериментально показать, почему нельзя сбрасывать неочищенные промышленные стоки в водные экосистемы.
Рекомендации
В несколько колбочек внесите по 0,5 — 1 г донных осадков и добавьте к ним по 30 мл водных растворов, состоящих из 27 мл воды и 3 мл различных промышленных стоков. Смесь в колбочках тщательно перемешайте и вставьте на 2—3 ч. Затем жидкость во всех колбочках осторожно слейте, остатки промойте несколько раз чистой водой и влейте в каждую колбочку по 30 мл 1 %-ного раствора туалетного мыла.
Через 5—6 ч или на следующие сутки взболтайте жидкости в колбочках — растворы продолжают пениться, следовательно, ядовитые вещества погубили микроорганизмы, и те не смогли переработать органические соли, содержащиеся в мыле.
Задание 107 (Лаб, Ис)
Выполните эксперимент, доказывающий способность донных микроорганизмов к очистке воды. Пить полученную таким образом воду нельзя, т. к. в донном иле могут содержаться вредные для организма вещества.
Рекомендации
Для проведения опыта соберите модель очистного сооружения. В бутыль с краником внизу поместите слой промытого речного песка, затем — :лой донного ила, а затем — снова слой чистого речного песка (рис. 52).
После этого бутыль аккуратно заполните 1 %-ным раствором детского туалетного мыла. Скорость выхода очищенной воды отрегулируйте до 1—3 капель в час. Для того чтобы проверить, действительно ли вода чтала чище, необходимо добавить в нее несколько крупинок перманганата калия. Если вода чистая, раствор останется малиновым, если нет — вскоре побуреет. В случае плохой очистки увеличьте толщину слоя ила и повторите опыт.


Рис- 52. Модель очистного сооружения

Еще по теме САМООЧИЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД:

1. 1. Общие черты правового режима природных объектов Под правовым режимом природных объектов понимается совокупность правовых методов и мер регулирования общественных отношений по поводу земли, недр, вод, других природных богатств как объектов собственности, пользования и охраны.
2. 6.3. Загрязнение природных вод
3. АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОСФЕРЫ. ПОНЯТИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД, АТМОСФЕРЫ, ПОЧВЫ.
4. 1. Правовой режим использования и охраны природных ресурсов внутренних морских вод и территориального моря
5. Общая характеристика опытно-промышленной технологии очистки сточных вод на подготовленном участке торфяной залежи Природно-климатические и техногенные особенности
6. XIX. ОСОБЕННОСТИ ПРАВОВОГО РЕЖИМА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ ВНУТРЕННИХ МОРСКИХ ВОД, ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО МОРЯ, КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА И ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЗОНЫ
7. Самоочищение водоемов
8. Методика оценки самоочищения среды от канцерогенных веществ
9. Природная среда: природные ресурсы и природные условия
10. ОСНОВНІ ПРІОРИТЕТИ ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА І РАЦІОНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ
11. ОСНОВНІ ПРІОРИТЕТИ ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА І РАЦІОНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ
12. 15.6. Меры по очистке и охране вод
13. Техногенное загрязнение поверхностных и подземных вод
14. УЦ.5. Эвтрофикация вод
15. 5.1. Общие и суммарные показатели качества вод
16. 4.1. Экономическая сущность понятий "природные условия и ресурсы". Классификация природных ресурсов
17. 4. Особенности правового режима вод
18. 10.1.3. ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД
19. 70. Понятие природной монополии. Субъект природной монополии и его обязанности