Висновок: В цьому завданні проведений розрахунок середньозважених сапробних валентностей біоценозу

Завдання 2. Розрахунок індексу сапробності (індекс Ротшайна)

Оцінка ступені забруднення води у водоймі може бути проведена за допомогою хімічного, бактеріологічного та біологічного методів. Під біологічним методом розуміють оцінку якості води за складом та станом рослинного та тваринного населення.

Біологічна рівновага водних екосистем підтримується чисельними рухомими зв¢язками організмів між собою та з оточуючим середовищем. Антропогенне навантаження порушує цю рівновагу, що відображається на видовому складі біоценозу. Біологічний аналіз якості води дозволяє встановити зміни видового складу вже при такому слабкому забрудненні водойм, яке ще не може бути зареєстроване за допомогою хімічного чи бактеріологічного методів аналізу.

Оцінка якості або ступені забруднення за біологічними показниками, тобто за складом фауни чи флори, може бути проведена двома способами:

за індикаторними організмами;

за результатами порівняння населення на ділянках, де забруднення відсутнє і на забруднених ділянках. У першому випадку користуються заздалегідь розробленими системами індикаторних організмів, за допомогою яких за наявністю або відсутністю індикаторних видів або груп та їх відносній кількості можна віднести водойму або її зону до визначеного класу вод. В другому - немає потреби у системі індикаторних організмів або даних про чутливість окремих видів або груп до забруднення, тому що висновок робиться за результатами співставлення складу населення на різних станціях (створах) річки або ділянки водойми, які в різній мірі підлеглі забрудненню. Прикладом такого аналізу є розрахунок сапробіологічного індексу Ротшайна, який розраховується для біоценозів на різних ділянках водойми і використовується для побудови графіка.

При розрахунку індексу Ротшайна враховуються сапробні валентності й індикаторна вага показових організмів. Кожній ступені сапробності придається визначене чисельне вираження (s):

ксеносапробна ступінь - s_x = 90

олігосапробна ступінь - s_o = 70

b-мезосапробна ступінь - s_b = 50

a - мезосапробна ступінь - s_a = 30

полісапробна ступінь - s_p = 10

Для кожного зі ступенів сапробності підраховуються суми Р (SР), що є добутком частоти зустрічальності видів, їх сапробної валентності й індикаторної ваги (аналогічно визначенню середньозваженої сапробіологічної валентності біоценозу - завдання № 1). При розрахунку індексу Ротшайна приймаються до уваги не усі види показових організмів, а тільки ті, котрі відносяться до ступені з максимальної S Р та до двох сусідніх з нею. Значення інших ступеней у розрахунок не приймаються.

Сапробіологічний індекс Ротшайна дорівнює:

,

де å Р₂ - найвища з å Р;

å Р₁ і å Р₃ - сусідні з нею å Р;

S₁, S₂, S₃ - значення s_x... ... s_p для відповідних ступенів сапробності.

У тому випадку, якщо максимальна å Р припадає на одну з крайніх ступенів сапробності (ксеносапробну чи полісапробну), при розрахунку індексу враховуються не дві, а одна сусідня ступені. Якщо дві å Р рівні, то також приймаються до уваги тільки дві ступені сапробності й індекс обчислюється за формулою:

Отримані значення сапробіологічного індексу витлумачуються таким чином:

ксеносапробна ступінь - 90-80

олігосапробна ступінь - 80-60

b-мезосапробна ступінь - 60-40

a - мезосапробна ступінь - 40-20

полісапробна ступінь - 20-10.

Порядок виконання завдання:

1. Вихідними даними для розрахунку сапробіологічного індексу Ротшайна є дані, які отримано при виконанні завдання 1.

2. Розрахувати індекс сапробності Ротшайна і визначити сапробність кожної ділянки.

3. Результати звести в таблицю та представити їх графічно.

Результати розрахунку індексу Ротшайна

Для графічного зображення результатів розрахунків будуємо графік, по осі ординат якого відкладаємо значення індексу Ротшайна, а по осі абсцис - точки відбору проб.

Висновок: Розраховано індекс Ротшайна, за журналом визначено ступені відповідно до власних даних

ксеносапробна ступінь - 90-80, олігосапробна ступінь - 80-60

b-мезосапробна ступінь - 60-40_,a - мезосапробна ступінь - 40-20

полісапробна ступінь - 20-10.

Результати відображено в таблиці та графіку.

Завдання 3. Визначення сапробності за Пантле і Буком

Системи біологічного аналізу якості води та засоби оцінки рівня забруднення можна поділити на три групи. В першу групу поєднані всі системи та засоби, у яких результати біологічного аналізу витлумачуються на основі показового значення організмів, що знайдено в пробах води. До другої групи підпадають засоби оцінки ступеня забруднення за видовим різноманіттям населення водойми, що обстежується. У третю групу поєднані системи, в яких використане як показове значення організмів, так і видове різноманіття: оцінка ступені забруднення залежить від кількості видів, що зустрічаються в даній зоні, але види, що несталі до забруднення, впливають на визначення ступені забруднення сильніше, ніж сталі види. Таким чином, остаточна оцінка залежить і від видового різноманіття, і від того, які види це різноманіття утворюють.

Видовий склад співтовариства свідчить про середній за тривалий період часу склад води. Різні організми мають різну ступінь чутливості і тому характеризують різні відрізки часу. В залежності від мети і обставин використовують різні групи організмів.

Найбільш чутливими є бактерії, вони дуже швидко розмножуються у забрудненій воді, при концентраціях, які ще не може зареєструвати хімічний метод аналізу. Але бактерії мають дуже короткий життєвий цикл і тому характеризують дуже короткий період часу.

Простіші є космополітами і тому особливо придатні для використання в спробній системі. Простіші дуже чутливі до змін хімічного складу води і є цінними показниками органічного забруднення, але обмежене їх використання при аналізі токсичних промислових стоків.

Багатоклітинні безхребетні та водорості слід використовувати для біологічного аналізу води при слабкому органічному забрудненні. Безхребетні мають більш довгий життєвий цикл і тому характеризують більш тривалий відрізок часу. Представників цієї групи можна використовувати для оцінку ступені забруднення як побутовими, так і промисловими стічними водами.

За методом Пантле і Бука кількісна оцінка видів-індикаторів забруднення враховує відношення окремих видів до п'яти відомих ступенів системи сапробності - s і відносну частоту зустрічальності - h.

Умовні ознаки та значення s для різних ступенів сапробності