Ключевые слова: окружающая среда, воды, растворенный кислород, вид, рыба, вещество.
Анализ — процесс локализованного определения показателей, выражающих различные степени изменения, в данном случае, санитарного состояния исследуемого водоема.
В качестве объектов для этого могут быть взяты любые таксоны и группы гидробионтов, в их числе как грибы, микрофлора, макрофиты, насекомые и иные представители бентоса, так и планктонные группы. В зависимости от типа организмов-индикаторов, какие были использованы, можно выявить как определяющие достоинства определенного таксона как группы индикаторных организмов, так и его недостатки.
Базисной основой анализа на предмет эвтрофикации водоема может служить картина изменения численности либо колебаний видового состава водорослей водоема. Но при этом, данный таксон не дает представления об уровне загрязнения органикой экскриментного типа, как правило, не помогает выявлять сильные загрязнения органическими веществами не природного происхождения, слабо коррелирует своими показателями с попаданием в воду различного рода отравляющих соединений типа тяжелых металлов, либо же ее загрязнением пестицидами. Определенную долю сложности вносит так же проблематика разграничения клеток водорослей на живые и мертвые.
Планктонные формы обоих типов, как фито-, так и зоопланктон, могут являться достаточно демонстративными для определения загрязненности водотока выше относительно места, в котором была отобрана конкретная проба воды. В плане же изменения состава планктонных проб в связи с эвтрофикацией, более выгоден как индикатор будет фитопланктон, тем не менее среди зоопланктона встречаются отдельные патогенные организмы, либо организмы, которые могут представлять из себя временных хозяев патогенных и паразитических видов, их численность так же показательна для санитарной картины водоема. Кроме того, представители зоопланктона имеющие особенную чувствительность к изменениям происходящим в составе водной среды так же представляют ценность как индикаторы, демонстрируя состояние пелагической части водоема, если из него производится забор воды.
Простейшие могут быть достаточно показательны для оценки ситуации в водоеме непосредственно в момент отбора проб, либо в краткие временные промежутки до того. Они достаточно чувствительны к изменению состояния водоема и его сапробности.
Хорошей, а в ряде случаев и единственной объективно демонстрирующей состояние водоема группой является зообентос. Как правило он используется для исследования придонной части водоема и отложений. В том числе, макрозообентос — базис многих методов анализа водоема основанных на биоиндикации. Значительная часть зообентоса представлена моллюсками, но важно учитывать, что не каждый представитель этой группы гидробионтов может быть объективно полезен для методов биоиндикации.
Достоверно хорошие результаты дает анализ загрязнений используя личинок насекомых. В частности, особенно чувствительны к загрязнениям личинки ручейников тех видов и подвидов, которые не строят защитные домики, так же личинки видов поденок, не имеющих хитиновых защитных пластинок на жабрах. Наличие представителей дает возможность судить о чрезвычайной чистоте, как минимум данного участка водоема.
Так же достаточно показательны могут быть представители нематод отрядов Secernatea и Adenophorea. Представители первого отряда, как правило предпочитают наименее загрязненные водоемы, тогда как вторые выбирают участки со значительным уровнем эвтрофикации. Беря как пример данные группы, достаточно измерить соотношение числа групп и количества представителей этих групп в водоеме [1].
По большей части биоиндикация используется при оценке качества воды, однако иногда этот метод используется для оценки влияния тяжелых металлов, водных генотоксинов и токсичности, а также для определения гидрологических условий, мест обитания и специфического загрязнения. Метод биоиндикации используется при оценке интенсивности самоочищения от пестицидов и меди. Палеонтологическая индикация проводится при изучении температурного режима и химического состава воды. Биосанитарное состояние водных объектов, их трофический уровень и даже общая оценка состояния водных экосистем также оцениваются с точки зрения индикаторных организмов. Во многих из вышеупомянутых публикаций методы биоиндикации используются при оценке влияния отдельных факторов окружающей среды. Однако можно определить общее состояние экосистем и перспективы их развития. Кроме того, можно прогнозировать реакцию водных сообществ на изменения климатических условий. Необходимость разработки единой системы биоиндикации и оценки экологического состояния водных объектов на основе комплексного подхода широко обсуждается в литературе. В этом случае основное внимание уделяется изучению биоты и закономерностей ее функционирования в целом.
Сапробный подход был первой системой оценки рек, которая была разработана Колквицем и Марссоном уже в начале XX века, а затем расширена. Определение сапробной ценности основано на отборе проб и идентификации видов фауны и флоры, и сравнении с сапробными характеристиками для каждого вида. Цель состоит в том, чтобы обеспечить классификацию качества воды на основе устойчивости к загрязнению присутствующих индикаторных видов. У каждого вида есть специфическая зависимость от органических веществ и, следовательно, от содержания растворенного кислорода: этот допуск выражается в виде показателя сапробности. Эти зоны характеризуются индикаторными видами, определенными химическими условиями и общей природой дна водоема и самой воды. Все пять зон характеризуются индикаторными видами, которые обитают почти исключительно в вышеупомянутых зонах.
Таким образом, сравнение перечня видов с конкретной станции отбора проб со списком видов-индикаторов для пяти зон позволяет классифицировать поверхностные воды по категориям качества, описанным ниже.
Олигосапробная зона — насыщение кислородом является распространенным явлением. Минерализация приводит к образованию неорганических или стабильных органических остатков, например. Можно найти более чувствительные виды, такие как водные мхи, планарии и личинки насекомых. Эти воды прозрачные и голубые с большим количеством растворенного кислорода. Также количество бактерий очень меньше. Большинство организмов чувствительны к изменениям количества растворенного кислорода и значений pH.
β-мезосапробная зона — аэробные условия, поддерживаемые фотосинтетической аэрацией. Вода обычно прозрачная или слегка мутная, не имеет запаха и, как правило, не окрашена. Поверхностные воды характеризуются богатой подводной растительностью, обильным макрозообентосом, в частности, Mollusca, Insecta, Hirudinae и Entomostraca и сильными рыбами Cyprinidae.
α-мезосапробная зона — аминокислоты и продукты их распада, в основном жирные кислоты, присутствуют. Свободный кислород вызывает снижение процессов восстановления. Вода обычно темно-серая и пахнет гнилой или неприятной из-за H2S или остатков ферментации белков и углеводов. Эта зона характеризуется «грибком сточных вод», смесью организмов, в которых доминирует бактерия Sphaerotilusnatans. Масса организмов, образующих длинные нити, отделяется от дна осадка газом, образующимся в процессе дыхания и разложения, а затем дрейфует в толще воды в виде облачно-серых масс. Часто эти массы образуют коврик по всей поверхности русла реки. Канализационный гриб особенно распространен в водах, содержащих отходы, богатые углеводами, например, в сточных водах и сточных водах сахарных и деревообрабатывающих предприятий.
Полисапробная зона — быстрые деградационные процессы и преимущественно анаэробные условия. Продукты распада белка, пептоны и пептиды, присутствуют. В качестве конечных продуктов разложения образуются сероводород, аммиак и диоксид углерода. Полисапробные воды обычно облачно-серые с запахом гниения и очень мутные из-за огромной массы бактерий и коллоидов. Во многих случаях дно водотока является илистым (черный шлам), а нижняя сторона камней окрашивается в черный цвет покрытием из сульфида железа. Такие воды характеризуются отсутствием общих автотрофных организмов и преобладанием бактерий, особенно тио-бактерий, которые хорошо приспособлены к присутствию сероводорода. Различные сине-зеленые водоросли, корневища, зоофлагелляты и мерцательные простейшие также типичны для полисапробных сообществ. Несколько беспозвоночных, которые могут жить в полисапробной зоне, часто имеют специальный пигмент крови, хемоглобин, например, Tubifex, Chironomus thummi, или органы для приема атмосферного воздуха, например, у Eristalis. Рыбы едва выживают в этой зоне.
Загрязнение пресноводных водных объектов является сложной системой. Когда переменные показатели, которые отражают качество воды, могут быть измерены напрямую, это требует ресурсов и затрат. К сожалению, в развивающихся странах нет ресурсов для полного мониторинга качества воды, в то время как качество воды снижается с каждым годом. В этой ситуации могут помочь методы и показатели биоиндикации, которые используются для оценки воздействия загрязнения на природные водоемы и основаны на экологической точке зрения на взаимосвязь воды и биоты. Первый уровень трофической пирамиды — водоросли, определяет все процессы в водных экосистемах и, следовательно, может использоваться для оценки свойств воды с помощью структуры ее сообщества и видовой экологии. Водоросли отражают на себе все природные и антропогенные процессы, происходящие в водоемах, что можно пронаблюдать с помощью развитых систем индикации [2].
Биоиндикаторы включают биологические процессы, виды или сообщества и используются для оценки качества окружающей среды и ее изменения во времени. Изменения в окружающей среде часто объясняются антропогенными нарушениями, например, загрязнением, изменениями в землепользовании или природными стрессорами, например, засухой, замерзанием в конце весны, хотя антропогенные стрессоры формируют основной фокус исследований биоиндикаторов. Широкое развитие и применение биоиндикаторов происходило в основном с 1960-х годов. За прошедшие годы мы расширили наш набор биоиндикаторов, чтобы помочь нам в изучении всех типов сред, в том числе водных и наземных, с использованием всех основных таксономических групп.
Однако не все биологические процессы, виды или сообщества могут служить успешными биоиндикаторами. Физические, химические и биологические факторы, например, субстрат, свет, температура, конкуренция, варьируются в зависимости от среды. Со временем население разрабатывает стратегии для максимального роста и воспроизводства, то есть соответствия определенному кругу факторов окружающей среды. Вне оптимальных условий окружающей среды или диапазона терпимости, его физиология или поведение могут быть затронуты негативно, что снижает его общую пригодность. Снижение пригодности может впоследствии нарушить динамику населения и изменить сообщество в целом. Виды биоиндикаторов эффективно указывают на состояние окружающей среды из-за их умеренной устойчивости к изменчивости окружающей среды. Напротив, редкие виды или совокупности видов с узкими допусками часто слишком чувствительны к изменениям окружающей среды или встречаются слишком редко, чтобы отражать общий биотический ответ. Аналогичным образом вездесущие виды или совокупности видов с очень широкими допусками менее чувствительны к изменениям окружающей среды, которые в противном случае беспокоят остальную часть сообщества. Использование биоиндикаторов, однако, не ограничивается одним видом с ограниченной экологической устойчивостью. Целые сообщества, охватывающие широкий диапазон допусков по окружающей среде, могут служить биоиндикаторами и представлять множество источников данных для оценки состояния окружающей среды с использованием «биотического индекса» или «мультиметрического» подхода.
Использование биоиндикаторов в корне отличается от классических показателей качества окружающей среды и дает многочисленные преимущества. Во-первых, биоиндикаторы добавляют временной компонент, соответствующий продолжительности жизни или времени пребывания организма в конкретной системе, позволяя интегрировать текущие, прошлые или будущие условия окружающей среды. Напротив, многие химические и физические измерения характеризуют только условия во время отбора проб, увеличивая вероятность пропуска спорадических импульсов загрязняющих веществ. Кроме того, загрязняющие вещества могут присутствовать в чрезвычайно низких концентрациях. Для обнаружения таких низких концентраций требуются утомительные анализы с использованием высокочувствительных технологий с непомерно высокой стоимостью. После выявления ученые должны связать любую потенциальную биологическую опасность с этими следовыми количествами загрязнителей, когда такие связи в основном неизвестны. Альтернативно, диапазон толерантности биоиндикаторов дает картину биологически значимых уровней загрязняющих веществ, независимо от того, насколько они малы.
Еще одним преимуществом использования биоиндикаторов является их способность указывать косвенные биотические эффекты загрязнителей, когда многие физические или химические измерения не могут. Очевидно, что труба, сбрасывающая богатые фосфором сточные воды в озеро, отрицательно повлияет на экосистему. Фосфор обычно ограничивает первичное производство в пресноводных экосистемах; следовательно, мы можем предсказать, что повышенные концентрации фосфора увеличат рост и размножение некоторых видов. Химические измерения, однако, могут не совсем точно отражать сокращение видового разнообразия или то, как рост и размножение других видов могут уменьшаться из-за конкурентного исключения. Непрямое загрязняющее воздействие особенно трудно выявить в результате химических или физических измерений в случае биоаккумуляции. Металлы, среди других загрязняющих веществ, накапливаются в биологических организмах, вызывая усиление концентрации металлов через пищевые сети. Таким образом, уровни загрязнения на более высоких трофических уровнях могут быть недостаточно представлены физическими или химическими измерениями.
Наконец, учитывая тысячи веществ и факторов, подлежащих мониторингу, ученые теперь понимают, что сама биота является лучшим предиктором того, как экосистемы реагируют на нарушение или присутствие стрессора. Хотя использование целых сообществ и ответов всех видов внутри них может быть информативным, проблемы могут возникать в особенно специфических местообитаниях. В этих случаях, чтобы объединить все прямые и косвенные эффекты нарушения, ученые сосредотачиваются только на подмножестве биоты или отдельных видов, чтобы рассказать историю. Этот суженный подход делает мониторинг более биологически значимым и экономически эффективным. Кроме того, общая проблема с химическими и физическими измерениями заключается в том, что они упрощают сложную реакцию, присущую этим богатым видами биотопам. Биоиндикаторы полагаются на сложные сложности экосистем и используют репрезентативный или агрегированный ответ для передачи динамической картины состояния окружающей среды.
При использовании подобных методов, необходимо учитывать специфику работы с различными группами организмов.
При обработке материала с использованием камер, наиболее продуктивен будет счетно-весовой метод. Отдельные особи из каждого отдельного таксона наименьшего порядка учитываются при разборе пробы в камере Богорова. Если представители отдельных видов достаточно малы, для учета их количества используют лишь отдельную часть пробы, которую необходимо отделить штемпель-пипеткой. Предварительно следует установить концентрацию пробы, разводя, либо сгущая ее объем, в зависимости от изначальной плотности организмов на удельную его единицу.
Результирующий объем анализируемой доли пробы напрямую зависит от плотности организмов в ней. Результат анализа может считаться достаточно достоверным, если в каждой отдельной части анализируемой пробы, взятой для подсчета, число подсчитываемых организмов не менее чем 50. Желательно, чтобы проба изначально была разделена не менее чем на 3 порции. Результирующее количество организмов на объем пробы устанавливают исходя из среднего арифметического всех подсчитанных порций. Если необходимо учесть количество живых существ, которые достаточно велики, или редки, весь объем пробы рекомендовано исследовать под бинокуляром.
Чтобы учесть биомассу зоопланктона, следует умножить его среднюю удельную массу на измеренный показатель численности на исследованный объем воды.
В качестве одного из методов биоиндикации, может выступать метод Вудивисса, который базируется на анализе групп бентосных организмов, для определения уровня сапробности водоема.
Как упрощенный аналог может ротироваться индекс Майера. Позволяющий избежать узкого анализа таксонов организмов-индикаторов, но обладающий большей долей погрешности.
Дополнительно о состоянии водоема на этом базисе позволяет судить векторный метод Головина, который так же позволит, с достаточной точностью определить уровень сапробности исследуемого водного объекта.
Кроме прочего, о состоянии водоема можно судить исходя из естественных показателей потребления кислорода водой данного водоема с целью окисления остатков органических соединений, тут существуют два варианта, химическое потребление кислорода и биологическое потребление кислорода.
В нормальном состоянии, находящиеся в воде органические вещества будут подвержены разрушению микроорганизмами, претерпевая окисление бактериальной флорой при наличии кислорода и с дальнейшим выделением углекислого газа. При этом на окисление потребляется растворенный в воде кислород. В водоемах с большим содержанием органических веществ большая часть растворенного кислорода потребляется на биохимическое окисление, лишая таким образом кислорода другие организмы. При этом увеличивается количество организмов, более устойчивых к низкому содержанию растворенного кислорода, исчезают оксифильные виды и появляются виды, терпимые к дефициту кислорода. Таким образом, в процессе биохимического окисления органических веществ в воде происходит уменьшение концентрации растворенного кислорода, и эта убыль косвенно является мерой содержания в воде органических веществ.
Соответствующий показатель качества воды, характеризующий суммарное содержание в воде органических веществ, называется биохимическим потреблением кислорода.
БПК, также называемая биохимической потребностью в кислороде, является еще одним очень распространенным показателем качества воды, основанным на количественном определении общей концентрации органических веществ по их воздействию на дыхание микробной биомассы. Традиционным параметром качества, датируемым 1908 годом, является так называемый метод БПК5, который измеряет потребление кислорода образцом при 20 ° C в течение 5 дней в темноте аэробными микроорганизмами, преднамеренно вводимыми в организм. Проба воды в закрытом контейнере. Скорость поглощения кислорода в настоящее время измеряется датчиком кислорода, размещенным в свободном пространстве. Значения БПК5 для различных вод могут быть точно измерены в соответствии с законодательством, но этот индекс бесполезен для раннего предупреждения об ущербе для окружающей среды (разливы, стоки, незаконные сбросы и т. Д.), Мониторинга промышленных сточных вод в режиме реального времени или для максимизации эффективности работы очистных сооружений (оптимизация биологической очистки путем мониторинга мгновенного уровня органических веществ в притоке и сточных водах).
Чтобы преодолеть недостатки метода БПК5, еще в 1977 году был разработан электрохимический биосенсор для оценки БПК, основанный на работе Карубе в Японии. Биосенсор содержит цельные клетки микроорганизмов, иммобилизованные на ацетилцеллюлозной мембране в контакте с водой, подлежащей измерению с одной стороны, и с кислородным электродом типа Кларка с другой. В то время как в методе БПК5 используется смесь видов микроорганизмов, сенсор Karube BOD основан на дыхании популяции Trichosporon cutaneum. Дрожжи разлагают большинство органических соединений с сопутствующим снижением уровня растворенного кислорода, вызывая измеримый отклик датчика кислорода. Значения БПК для микробного датчика линейно коррелируют со значениями БПК5 в диапазоне 0–60 мг / л стандартного раствора глюко-глутаминовая кислота с временем отклика 20 минут. Датчик был выпущен на рынок в 1983 и успешно использовался, например, для измерения сточных вод от ферментационных установок. Для ежедневных измерений требовались только фосфатный буфер и растворы кислоты [3].
Определение БПК основывается на измерении концентрации растворенного кислорода в пробе воды непосредственно после отбора, а также после выдерживания пробы. Выдерживание пробы проводят без доступа воздуха в кислородной колбе, то есть в той же посуде, в которой определяется значение растворенного кислорода, в течение времени, необходимого для протекания реакции биохимического окисления. Так как скорость реакции зависит от температуры, инкубацию проводят в режиме постоянной температуры 20 °С, причем от точности поддержания значения температуры зависит точность выполнения анализа на БПК [4].
Кроме прочего, необходимо оценить локальные концентрации стандартных для вод соединений.
Аммоний присутствует в различных концентрациях во многих источниках поверхностных и подземных вод. Продукт микробиологической активности, аммиак, обнаруженный в природной воде, считается показателем санитарного загрязнения.
Аммиак быстро окисляется некоторыми бактериями в природных водных системах до нитритов и нитратов — процесс, который требует присутствия растворенного кислорода. Аммиак, являясь источником азота, также является питательным веществом для водорослей и других форм жизни растений и, таким образом, способствует перегрузке природных систем и вызывает загрязнение.
У рыб аммиак представляет собой конечный продукт белкового обмена, и важно то, присутствует ли он в неионизированной форме в виде свободного аммиака, NH3, который токсичен для рыб, как пресноводных, так и морских при> 0,03 мг/л. или в ионизированной форме NH4 +, в которой он безвреден. Относительная концентрация каждого зависит от pH и температуры. Чем выше pH, тем больше его концентрация, как это показано на рисунке 3. Аммиак может блокировать перенос кислорода в жабрах рыб, вызывая тем самым немедленное и долговременное повреждение жабр. Рыба, страдающая от отравления аммиаком, покажется вялой и выйдет на поверхность, как будто жаждет воздуха. В морской среде безопасный уровень NH4 + составляет от 0,02 до 0,4.
Нитраты встречаются в воде как конечный продукт в биологическом распаде органического азота, образующегося в результате окисления аммиака. Хотя избыток нитратов в воде не особенно токсичен для рыб, он часто используется в качестве индикатора низкого качества воды. В анаэробных условиях, таких как ил или почва у основания пруда, озера или аквариума, денитрификация может быть использована для превращения нитрата обратно в нитрит и оттуда в газообразный азот, удаляя общий азот из водной системы. В морской среде уровни от 0,1 до 0,2 считаются идеальными.
Общая жесткость воды представляет собой в основном общую концентрацию ионов кальция и магния, выраженную в виде карбоната кальция. Она может варьироваться от нуля до ста частей на миллион, в зависимости от происхождения воды или обработки, которой подверглась вода.
Воды, содержащие концентрации жесткости до 60 мг/л, называются «мягкими», а воды, содержащие 120–180 мг/л — «жесткими».
Так же необходимо рассмотреть pH. По определению pH является отрицательным логарифмом концентрации ионов водорода. По сути, он является «индексом» количества ионов водорода, присутствующих в веществе, и используется для классификации последнего как кислотного, нейтрального или щелочного (основного).
Большинство природных вод будут иметь значения рН от 5,0 до 8,5. Свежая дождевая вода может иметь рН от 5,5 до 6,0. Углекислый газ, образующийся в результате дыхания животных и растений в воде, снижает pH. Углекислый газ и бикарбонат, удаленные из воды в результате процессов фотосинтеза водных растений, повышают pH. Те же самые процессы изменяют содержание растворенного кислорода; капли кислорода при дыхании и разложении; это повышается с фотосинтетической активностью. Слишком высокий рН нежелателен, так как свободный аммиак увеличивается с ростом рН [5].
Так же, стоит побеспокоиться о соблюдении температуры воды. Тема актуальна в рамках данного исследования, поскольку водоем подвержен постоянному тепловому загрязнению.
Рыбы — пойкилотермические животные, то есть температура их тела равна или равна 0,5–1 ° С выше или ниже температуры воды, в которой они живут. Скорость метаболизма рыбы тесно связана с температурой воды: чем выше температура воды (т. е. чем ближе к оптимальным значениям в пределах нормального диапазона), тем больше метаболизм. Это обобщение особенно относится к рыбе с теплой водой. Холодноводная рыба, например, лососевые, сиг или налим имеют другой тип метаболизма: скорость их метаболизма может сохраняться при сравнительно низких температурах, тогда как при высоких температурах воды, обычно выше 20 ° C, они становятся менее активными и потребляют меньше пищи. Температура воды также оказывает большое влияние на возникновение и течение ряда заболеваний рыб. Иммунная система большинства видов рыб имеет оптимальные показатели при температуре воды около 15 ° C. В естественной среде рыба может легко переносить сезонные изменения температуры, например, снижение до 0 ° C зимой и повышение до 20–30 ° C, в зависимости от видов, летом в условиях Центральной Европы. Однако эти изменения не должны быть резкими; температурный шок возникает, если рыбу помещают в новую среду, где температура на 12 ° C холоднее или теплее (8 ° C в случае лососевых), чем в исходной воде. В этих условиях рыба может погибнуть, проявляя симптомы паралича дыхательной и сердечной мышц. С молодыми мальками могут возникнуть проблемы, даже если разница в температуре всего 1,5–3 ° C. Если кормить рыб, а затем резко переносить в более холодную воду на 8 ° C или более, процессы их пищеварения замедляются или прекращаются. Пища останется непереваренной или наполовину переваренной в пищеварительном тракте, а выделяемые газы могут вызвать вздутие живота, потерю равновесия и, наконец, смерть. Если карпу дают корм с высоким содержанием азота (например, натуральную пищу или гранулы с высоким содержанием белка), резкий переход к гораздо более холодной воде значительно увеличит уровень азота аммиака в сыворотке крови, поскольку снижение скорости метаболизма снижает диффузию аммиака из жабры. Это может привести к аутоинтоксикации аммиака и смерти. В последнее время достигнут значительный прогресс в выращивании рыбы в теплой воде. Методы контроля температуры воды позволяют поддерживать оптимальные условия, чтобы рыба могла полностью использовать свой потенциал роста для достижения максимального прироста веса.
Это те факторы, которые могут возникнуть в естественной среде и которые могут быть усилены деятельностью человека. Рыбы имеют ограниченную способность адаптироваться к изменениям этих факторов, если они происходят достаточно медленно; быстрые изменения могут быть вредными. Если такие изменения в некоторой степени влияют на рыбу, полное восстановление возможно по возвращении к нормальным условиям, в некоторых случаях, например, к свободному CO2, это должно происходить постепенно. Если не нанесен непоправимый ущерб тканям рыб, вряд ли будут какие-либо долгосрочные последствия для их здоровья.
Не стоит упускать данные факторы из виду, особенно, учитывая, что данный водоем является рыбохозяйственным, и подобные упущения могут привести к интоксикации организма разводимых видов.
Диагностика отравления рыб является сложной и сложной задачей, потому что может быть задержка в выявлении смертности, и тогда рыба и вода не отбираются в тот момент, когда произошло загрязнение. В таких случаях патологоанатомические изменения в рыбе скрываются из-за наступления посмертных изменений, и токсические условия, которые вызвали отравление рыбы, могли быть перенесены из пораженного участка потоком воды или, в случае природных явлений, возвращенных к нормальной жизни. Следовательно, необходимо использовать всю имеющуюся информацию и все возможные и соответствующие аналитические методы для выявления причин вреда рыбе и, в случае необходимости, водным беспозвоночным. Аналитическое исследование должно начинаться с оценки предыдущих записей о факторах, которые могут повлиять на естественные изменения, и недавних сбросов, которые могли быть сделаны, а затем проведения необходимых физико-химических и гидробиологических анализов воды. При необходимости следует осмотреть донные отложения, перифиты, а затем и самих рыб. Биологические анализы для определения того, имеет ли вода острую токсичность, являются важным инструментом в диагностике отравления рыб.
Гидробиологическое исследование воды очень важно для диагностики отравления рыб и низших водных организмов. Это исследование включает оценку качественной и количественной структуры, особенно, на уровне отдельных лиц, популяций и сообществ низших водных организмов с целью оценки степени их повреждения и регистрации изменений в поведении рыбы или степень и продолжительность смертности в их популяциях. Доказательства того, что конкретная группа ядов была ответственна за загрязнение, могут быть получены из изменений в составе водного сообщества после инцидента. Например, ракообразные и личинки насекомых очень чувствительны к инсектицидам, водные растения чувствительны к гербицидам, водорослям к альгицидам и т. Д. В случаях случайного загрязнения водотоков и водоемов воздействие на водных беспозвоночных обычно является первым индикатором загрязнения водных организмов. Окружающая среда, и воздействие на рыбу видны позже. Это особенно характерно для загрязнения водотоков и водоемов пестицидами и некоторыми металлами. Однако поверхностно-активные соединения (например, поверхностно-активные вещества) имеют сходную токсичность для рыб и водных беспозвоночных. С другой стороны, рыба является основным индикатором загрязнения, при котором органические вещества случайно сбрасываются в водотоки или водоемы.
Помимо токсичности, другой важной мерой потенциальной опасности веществ и продуктов является их разлагаемость в водной среде. Такое разложение может происходить в результате физических, химических или биологических процессов; здесь рассматривается только биологическая деградация. Биологическая деградация включает в себя последовательность процессов, посредством которых органические вещества разрушаются, метаболизируются или усваиваются микроорганизмами. Это можно измерить, анализируя процессы, связанные с биодеградацией, потреблением кислорода и производством CO2, то есть неспецифическим методом, подобным 5-дневному тесту БПК, или путем непосредственного измерения скорости потери испытуемых веществ из водной среды в течение периода время [6].
В совокупности, результаты применения данных методов дают картину текущего состояния водоема, позволяя судить о его пригодности для культурно-массовых целей, либо использования вышеозначенного водного объекта для рыбного хозяйства. При полноценном использовании всех вышеозначенных методов, в купе со специально разработанной системой мелиоративных мероприятий, можно восстановить состояние экосистемы водоема до приемлемых величин.
Литература:
- Абакумов В. А. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Ленинград., 1983. С. 7–10.
- Barinova S. Essential and Practical Bioindication Methods and Systems for the Water Quality Assessment // International Journal of Enviromental Sciences & Natural Resources. Хаифа., 2017. C. 79–89.
- Orellana G., Santos A. R. Biochemical Oxygen Demand — Aquatic Chemistry and Biology // Treatise on Water Science. Амстердам. 2011. С. 221–261.
- Муравьев А. Г. Руководство по определению показателей качества воды различными методами. С.П. 2009. С. 77–82.
- Interpreting water analysis test results. // Alken Murray corp. 2006. URL: https://www.alken-murray.com/TESTS01.htm/ (дата обращения 14.03.2020)
- Svobodova Z., Lloyd R., Machova J., Vykusova B. Water quality and fish health // EIFAC Tecnical paper. Рим. 1993. С. 7–46.
