3. Наличие сульфатов. Определение сульфатов основано на осаждении сульфат-ионов SO42- в кислой среде хлоридом бария BaCl2:

50 г почвенной пробы помещают в складчатый фильтр; фильтруют разведенной соляной кислотой HCl;

на полученную вытяжку воздействуют несколькими каплями раствора хлорида бария BaCl2.

Наличие сульфатов подтверждается выпадением осадка белого цвета.

Оформление результатов исследований

Данные о составе и свойствах почвы суммируются в виде табл. 5.

Таблица 5. Характеристика эдафических факторов

наземных экосистем

Задание

Сделайте краткий анализ полученных данных, с помощью которого должен быть выявлен характер взаимосвязи свойств почвы с микрокли-

*Физико-химические свойства изучаются на почвенных пробах обнаруженных го-

ризонтов и подгоризонтов.

**Наличие или отсутствие карбонатов (сульфатов) следует отметить соот-

ветственно знаком «+» или «−».

15

матом, рельефом, растительностью и факторами антропогенного влияния.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Назовите экологические факторы среды.

2.Дайте характеристику абиотических экологических факторов и их классификацию.

3.Какие экологические факторы относятся к антропогенным?

4.Как проводятся климатические наблюдения?

5.Каковы роль и значение эдафических экологических факторов в жизни организмов?

ЛИТЕРАТУРА

1.Денисова С.И. Полевая практика по экологии: Учеб. Пособие. – Мн.: Унiверсiтэцкае, 1999. – 120 с.

2.Кормилицын В.И., Цицкишвили М.С., Яламов Ю.И. Основы эколо-

гии. – М.: МПУ, 1997. 368 с.

3.Челноков А.А., Ющенко П.Ф. Основы промышленной экологии: Учеб. Пособие. – Мн.: Выш. шк., 2001. – 343 с.

4.Яловая Н.П., Строкач П.П. Экология и гидрохимия. Словарь – справочник: Справ. пособие. – Брест: БГТУ, 2002. – 244 с.: ил.

16

1.2. АНАЛИЗ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Цель работы: изучить причины появления в воде загрязняющих веществ,

методы контроля содержания их в воде и оценить пригод-

ность источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения

на основе данных о качестве воды.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Гидросфера - прерывистая водная оболочка Земли, расположенная между атмосферой и земной корой и представляющая собой совокупность океанов, морей и водных объектов суши (реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды), включая скопления воды в твердой фазе (снежный покров, ледники). Мировой океан занимает 71% поверхности Земли, его средняя глубина 3704 м, наибольшая - 11034 м, масса воды 1,5 1018 т. Гидросфера служит естественным аккумулятором большинства загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу или литосферу. Это связано с большой растворяющей способностью воды, с круговоротом воды в природе, а также с тем, что водоемы являются конечным пунктом на пути движения различных сточных вод.

Присутствие загрязняющих веществ в водной среде оказывает влияние на жизнедеятельность отдельных живых организмов и на функционирование всей водной системы.

Природная вода является неоднородной средой. В ней присутствуют вещества в твердом, газообразном и истинно растворенном состоянии, множество микроорганизмов, находящихся в равновесии с окружающей средой.

Воздействие загрязнителей на природные водоемы различно. Тепловое загрязнение вызывает интенсификацию процессов жизнедеятельности водных организмов, что нарушает равновесие экосистемы. Минеральные соли опасны для одноклеточных организмов, обменивающихся с внешней средой осмотическим путем. Взвешенные вещества уменьшают прозрачность воды, снижают фотосинтез водных растений и аэрацию водной среды, способствуют заилению дна в зонах с малой скоростью течения, оказывают неблагоприятное воздействие на жизнедеятельность водных организмов-биофильтров. На взвешенных частицах могут сорбироваться различные загрязняющие вещества; оседая на дно, они могут стать источником вторичного загрязнения воды.

Загрязнение вод тяжелыми металлами не только оказывает экологический вред, но и наносит значительный экономический ущерб. Источниками загрязнения воды тяжелыми металлами служат гальванические цехи, предприятия горнодобывающей промышленности, черной и цветной металлургии. При загрязнении воды нефтепродуктами на поверхно-

17

сти образуется пленка, препятствующая газообмену воды с атмосферой. В ней, а также в эмульсии тяжелых фракций накапливаются другие загрязнители, кроме того, сами нефтепродукты аккумулируются в водных организмах. Основными источниками загрязнения вод нефтепродуктами являются водный транспорт и поверхностный сток с городских территорий. Загрязнение водной среды биогенными элементами ведет к эв-

трофированию водоемов1.

Органические вещества-красители, фенолы, ПАВ, диоксины, пестициды и др. создают опасность возникновения токсикологической ситуации в водоеме. Особенно токсичными и устойчивыми в окружающей среде являются диоксины. Это две группы хлорсодержащих органических соединений относящихся к дибензодиоксинам и дибензофуранам. Один из них - 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин (2,3,7,8 - ТХДД) является очень токсичным соединением. Токсическое действие различных диоксинов проявляется одинаково, но отличается по интенсивности. Диоксины накапливаются в окружающей среде, и концентрация их растет.

Изучение загрязнения воды имеет свои особенности. Как и при определении атмосферных загрязнений приходится определять малые количества веществ непостоянного состава в присутствии других загрязнителей. Отличие в том, что в незагрязненной воде постоянно содержатся органические и неорганические вещества сложного строения, кроме того, в воде протекают химические и фотохимические процессы, приводящие к изменению состава химических веществ. В химических превращениях большое участие принимают биологические объекты животного и растительного происхождения. Поэтому содержание кислорода является одним из важнейших показателей состояния водной системы.

Особое значение для правильной оценки загрязнения воды, и в том числе для отбора проб, имеет распределение веществ, которое зависит от многих локальных условий: скорости и характера движения воды, осадков, физико-химических свойств загрязняющих веществ, их устойчивости в воде и т. д. Обычно устанавливается динамическое равновесие между ними. Если условно рассечь водную массу вертикальной плоскостью, можно выделить места различной реакционной способности: поверхностную пленку, основную водную массу и донный осадок.

Донный осадок и поверхностная пленка являются зонами концентрирования загрязняющих веществ. На дно оседают нерастворимые в воде соединения, а осадок является хорошим сорбентом для многих веществ.

В воду могут попадать неразлагаемые загрязняющие вещества. Но они способны реагировать с другими химическими соединениями, обра-

1 Эвтрофирование водоемов – чрезмерное обогащение водной среды питательными веществами (биогенными элементами и органическими веществами), способ-

ствующими усиленному развитию растительных и животных организмов.

18

зуя устойчивые конечные продукты, которые накапливаются в биологических объектах (планктоне, рыбах и т. д.) и через пищевую цепь попадают в организм человека.

При выборе места отбора пробы воды учитываются все обстоятельства, которые могут оказать влияние на состав взятой пробы.

Различают две основные пробы: разовую и среднюю. Разовую пробу получают путем отбора требуемого объема воды за один раз. Средняя проба получается смешением равных объемов проб, отобранных через равные промежутки времени. Средняя проба тем точнее, чем меньше интервалы между отдельно взятыми составляющими ее пробами.

В зависимости от цели исследований отбор проб может быть ра-

зовым и регулярным (серийным). Разовый отбор проб используется,

когда:

1)измеряемые параметры подвержены большим изменениям во времени или (и) по глубине и акватории водоема;

2)известны закономерности изменений определяемых параметров;

3)требуются лишь самые общие представления о качестве воды в водоеме;

4)требуется периодическое определение возможных изменений состава вод в ранее хорошо изученных водоемах.

Регулярный (серийный) отбор проб – такой отбор проб, при ко-

тором каждая проба отбирается в определенной временной и (или) пространственной взаимосвязи с другими. Он дает наиболее определенную

инадежную информацию о качестве вод.

При контроле качества вод поверхностных водоемов место отбора пробы выбирают в соответствии с целями анализа и на основании исследования местности. Чтобы исключить влияние случайных факторов местного характера, особенно внимательно надо обследовать притоки реки и источники загрязнения бассейна водоема, находящиеся выше места взятия пробы. За исключением наблюдений в специальных целях, не следует брать пробы воды на химический анализ в следующих пунктах:

1)подверженных непосредственному влиянию вод притоков;

2)вблизи вывода сточных вод или если берега загрязняются отбросами;

3)в участках слабого водообмена.

Вповерхностных водоемах, в тех случаях, когда целью исследования не является поверхностный или придонный слой, пробу отбирают на глубине 20-30 см от поверхности и на таком расстоянии от дна, какое допускает аппаратура для отбора пробы. Пробы отбирают или смешанные по длине, или в ряде точек в поперечном сечении.

Пробу воды на анализ отбирают в чистую посуду, предварительно 2-3 раза сполоснув ее исследуемой водой. С открытых водоемов пробы отбирают в фарватере реки с глубины 50 см. Бутыль с грузом опускают

19