4 Хід роботи

4.1 Розглянути фіксованих у формаліні гідробіонтів тропічної зони: мадрепорові корали, двостулкових молюсків (тридакну), вищих ракоподібних (омарів, лангустів, креветок), голкошкірих (лілєю, морських їжаків, голотурію) та ін. Зарисувати їх зовнішній вигляд, позначити систематичне положення.

4.2 Розглянути фіксованих у формаліні гідробіонтів помірної зони: гідроїди, морські зірки, голотурії, ракоподібні (амфіподи і ізоподи), риб: тріскові, оселедцеві, камбалові, лососеві, анчоусові та ін. Зарисувати їх зовнішній вигляд, позначити систематичне положення.

4.3 Розглянути фіксованих у формаліні гідробіонтів полярної зони: губок, прикріплені поліхети, водних ссавців (тюленів, моржів), риб (навагу, полярну тріску) та ін. Зарисувати їх зовнішній вигляд, позначити систематичне положення.

5 Зробити висновок про особливості гідробіонтів тропічної, помірної та полярної зон Світового океану.

6 Оформити звіт і здати викладачу на перевірку.

7 Контрольні питання

7.1 Як температура впливає на процеси життєдіяльності гідробіонтів?

7.2 На які зони поділяють Світовий океан за температурним режимом?

7.3 Як організми пристосовані до існування в різних температурних діапазонах?

7.4 Перерахуйте характерні групи населення кожної температурної області.

7.5 Охарактеризуйте евритермні організми.

7.6 Охарактеризуйте стенотермні організми. Наведіть приклади.

7.7 Які існують пристосування у рослин і тварин до сезонного ритму зовнішніх умов?

7.8 Які водорості мешкають в полярній зоні?

7.9 Перерахуйте космополітів континентальних водойм.

7.10 Охарактеризуйте населення континентальних водойм різних

температурних областей.

Лабораторна робота № 10 (2 години) Тема: ознайомлення з оцінки якості води за біологічними показниками

1 Мета: вивчити біологічний метод оцінки якості води за організмам індикаторами та результатами порівняння видового різноманіття, кількості і біомаси населення забруднених та чистих зон

2 Матеріальне забезпечення

2.1 Таблиці: Бактерії, гриби, найпростіші, коловертки, олігохети, личинки водяних комах;

2.2 Фіксовані у формаліні проби планктону та бентосу;

2.3 Мікроскопи, лупи, предметне та покривне скло;

2.4 Чашки Петрі, піпетки, пінцети.

3 Теоретичне обґрунтування роботи

У результаті інтенсивного використання людством водних ресурсів відбуваються значні кількісні й якісні зміни в гідросфері. Кількісні зміни полягають у тому, що в певних районах змінюються кількість води, придатної для господарських потреб, водний баланс, режим рік тощо. Якісні зміни зумовлені тим, що більшість річок і озер є не лише джерелом водопостачання, а й сільськогосподарськими й господарсько-побутовими стоками. Це призвело до того, що зараз на землі вже практично не залишилося великих річкових систем з гідрологічним і хімічним складом води, не спотворених діяльністю людей.

Забруднення гідросфери поділяють на хімічне, фізичне, біологічне й теплове.

Хімічне забруднення води відбувається внаслідок надходження у водойми з стічними водами різних шкідливих домішок неорганічної (кислоти, мінеральні солі, луги тощо) й органічної природи (нафта й нафтопродукти, органічні сполуки, поверхнево-активні речовини, миючи засоби, пестициди тощо). Більшість з них є токсичними (отруйними) для мешканців водойм. Це сполуки миш’яку, свинцю, ртуті, міді, кадмію, хрому, фтору тощо. Вони поглинаються фітопланктоном і передаються далі по харчових ланцюжках більш високоорганізованим організмам.

Фізичне забруднення води пов’язане із зміною її фізичних властивостей – прозорості, вмісту суспензій та інших нерозчинених домішок, радіоактивних речовин і температури.

Особливу небезпеку для всього живого становлять радіоактивні домішки, що потрапляють до водойм завдяки викидам АЄС (особливо під час аварій), з частками золи від працюючих ТЄС тощо.

Теплове забруднення водойм – є особливим видом забруднення гідросфери. Воно спричинене спуском у водойми теплих вод від різних енергетичних установок. Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в річки й озера, істотно змінює їх термічний і біологічний режим. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце посідають АЄС.

Біологічне забруднення водного середовища полягає у надходженні до водойм із стічними водами різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин (віруси, бактерії, грибки, найпростіші, черви) яких раніше тут не було. Багато з них є хвороботворними для людей, тварин і рослин. Серед біологічних забруднювачів перше місце посідають комунально-побутові стоки, особливо коли вони надходять у водойми без очищення. Проте навіть за наявністю очисних споруд деяка кількість вірусів, бактерій тощо все ж не затримуються фільтрами й потрапляє у водойми. Промисловими біологічними забруднювачами є підприємства шкірообробної промисловості, м’ясокомбінати, цукрові заводи.

В ході біологічного самоочищення водойм від забруднень, у міру віддалення від джерела забруднення, утворюються зони сапробності, що відрізняються за складом фауни і флори. Розрізняють полісапробну, альфа- і бетамезасапробні та олігосапробну зони, вода в яких відповідно дуже забрудненна, помірно і мало забруднена та чиста. Організми, які населяють ці зони є показниками (біоіндикаторами) рівня забрудненості водойми.

Більша частина внутрішніх водойм України за біологічними показниками є бетамезосапробними (помірно забрудненими).

Сапробіонти, сапроби (від грец. сапросгнилий, біос - життя) – організми що живуть у водоймах, більш або менш забруднених органічними речовинами. Сапробіонти мінералізують органічні рештки, що сприяє біологічному самоочищенню водойм. Серед сапробіонтів розрізняють полісапробіонтів, мезасапробіонтів і олігосапробіонтів.

Полісапробіонти, серед яких багато сапрофітів, зокрема бактерій, живуть в дуже забруднених водоймах. Це деякі джгутиконосці, інфузорії, сіркобактерії, личинки комах бджоловидок та ін.

Серед мезосапробіонтів, що живуть у середньо забруднених водоймах, виділяють і β –форми. Перші здатні жити в більш забруднених водах (бактерії, деякі гриби і водорості, найпростіші, більшість коловерток, деякі малощетинкові черви, мотиль тощо). Другі живуть у менш забруднених водах (деякі діатомові водорості, кладофора, джгутикові, війчасті інфузорії, деякі молюски, ракоподібні, комахи і риби).

Олігосапробіонти – населяють чисті або малозабруднені водойми (деякі діатомові і зелені водорості, латаття біле, деякі коловертки, моховатки, губки, гіллястовусі ракоподібні, личинки одноденок і бабок, тритони, стерлядь, форель та інш.).

Видовий склад і чисельність сапробіонтів є біоіндикаторами ступеня забрудненості водойм.

Умовно воду в водоймах за ступенями її очищення поділяють на три зони:

1 В полісапробній зоні вода найбільш забруднена. В ній переважають процеси відновлення та розкладу органічних сполук. Вміст кисню тут близько нуля. На цю зону вказують значна кількість бактерій і лише деякі водорості – осциляторія і евглена зелена, що віддають перевагу забрудненій воді.

2 У мезосапробній зоні значне місце займають окислювальні процеси, що переважають над відновними. Тут вже відбувається власне очищення води, що можливо завдяки достатній кількості кисню в воді. За ступенем очищення ця зона поділяється на дві підзони - альфа-мезосапробну та бета-мезосапробну. Вода з бета-мезосапробной зони вже придатна для пиття.

В альфа-мезосапробній зоні розвиваються синьо-зелені водорості (багато видів осциляторії), діатомові (стефанодискус, нітцшія), зелені (хламідомонас, сценедесмус, клостридіум). Їх наявність свідчить, що це альфа-мезасапробна зона. На бета-мезосапробну зону вказує наявність у воді таких синьо-зелених водоростей як мікроцистіс, афанізоменон, анабена, осциляторія, діатомових – мелозира, циклотела, стефанодисмус, навікула, нітцшія, зелених – педіаструм, анкістродесмус, сценедесмус, хламіномонас, кірхнеріела, пандорина, вольвокс, клостеріум, спірогіра.

3 В олігосапробній зоні процес окислення органічних сполук практично завершений. Вода містить переважно мінеральні речовини. В ній спостерігаються менша кількість водоростей як в чисельному відношенні, так і за видовим складом: діатомові – циклотела, навікула; зелені – водяна сіточка, улоктрикс, кладофора, клостеріум, мікрастеріос, спірогіра, зигнема, мужоція.