Биология. В 3-х томах. Т. 3

Полезным индикатором качества воды в реках может быть видовой состав крупных беспозвоночных животных. Простая пятиуровневая схема такого анализа приведена в табл. 12.8. При сборе проб, необходимых для проведения подобного анализа, следует позаботиться о стандартизации всей процедуры и обеспечении достаточно репрезентативной выборки из каждого обследуемого местообитания. В Великобритании специалисты водного хозяйства используют чаще всего две принятые системы оценки качества воды: индекс Ф. Вудевиса (известный также как "биотический индекс реки Трент"; табл. 12.9) и показатель Чендлера (или "баллы Чендлера"). Индекс Вудевиса учитывает наличие или отсутствие "ключевых" видов и общее число видов, но не требует знания численности разных видов. Подобный способ расчета индекса позволяет быстро определить его величину, но вместе с тем величина эта может существенно зависеть от случайного попадания (или непопадания) в пробу того или иного чувствительного к загрязнению вида. При расчете показателя Чендлера обилие каждого отдельного вида оценивается по 5-балльной шкале. Недостаток этого индекса в том, что оценка самого обилия в каждом случае довольно произвольна. Но поскольку в принципе все организмы в пробе могут быть не только определены, но и подсчитаны, реальные возможности показателя Чендлера больше, чем у индекса Вудевиса. Полное описание обоих методов, включая разбор примеров, можно найти в книге: Mason С. F. (1981), Biology of Freshwater Pollution, Longman.

Таблица 12.8. Пятиуровневая шкала для оценки загрязнения вод по данным о присутствии или отсутствии индикаторных видов

Таблица 12.9. Индекс Вудевиса ('Биотический индекс реки Трент')[23]

Перечень групп

Термин «группа» в данном случае просто уровень, до которого ведется определение.

Группы эти следующие:

Любой известный вид плоских червей (Platyhelminthes)

Кольчатые черви (Annelida) за исключением рода Nais.

Род Nais

Любой известный вид пиявок (Hirudinae)

Любой известный вид моллюсков (Mollusca)

Любой известный вид ракообразных (Asellus, креветки)

Любой известный вид веснянок (Plecoptera)

Любой известный вид поденок (Ephemeroptera), за исключением Baetis rhodani

Поденка Baetis rhodani

Любое семейство ручейников (Trichoptera)

Любой вид сетчатокрылых (Neuroptera)

Личинки хирономид (Chironomidae), за исключением мотыля Chironomus thummi

Личинки Chironomus thummi (мотыль)

Семейство мошки (Simuliidae)

Личинки любых других видов двукрылых

Любые виды жуков и их личинки (Coleoptera)

Любые виды водяных клещей (Hydracarina)

Максимальная величина индекса равна 10. Более низкие значения соответствуют некоторому загрязнению. Наибольшая степень загрязненности-0.

Процедура подсчета:

1. Животные из взятой пробы сортируются по группам (согласно приведенному списку). Подсчитывается общее число групп.

2. Отмечаются виды-индикаторы, начиная с верхней части списка.

3. Для того чтобы определить величину индекса, берется вид наибольшего ранга из присутствующих, например Trichoptera, и отмечается число групп (из приведенного списка). Таким образом, индикаторные виды определяют строку таблицы, а общее число обнаруженных групп-столбец. Считываемая на пересечении цифра и есть значение индекса.

Пример: Вид-индикатор, занимающий наивысший ранг, относится к ручейникам (Trichoptera); ручейников более чем один вид в пробе;

Общее число групп-7.

Соответствующее значение индекса в таблице равно 6.

Полезным химическим показателем степени эвтрофизации может быть величина биохимического потребления кислорода (БПК). Величина эта, оценивающая скорость поглощения кислорода организмами, отражает активность микроорганизмов, которые разлагают содержащееся в воде органическое вещество (как уже упоминалось, содержание органического вещества обычно возрастает при обогащении воды биогенными элементами в минеральной форме). Потребление кислорода в процессе дыхания водорослей также неизбежно должно включаться в итоговую величину БПК. В большинстве случаев оно практически не имеет особого значения, но иногда на дыхание водорослей приходится до 50% общего БПК. Величина БПК, следовательно, довольно приблизительный показатель качества воды, использовать который наиболее целесообразно в комбинации с другими индексами. Стандартная оценка БПК дается обычно как количество кислорода (в мг), поглощенного из пробы воды объемом 1 л, помещенной в темноту на 5 сут при температуре 20°С. Чистая речная вода характеризуется, как правило, величиной БПК порядка 3 мг л^-1, вода из сильно загрязненной реки — 10 мг⋅л^-1, а типичные значения БПК для бытовых стоков равны 250-350 мг⋅л^-1 (см. табл. 12.10).

Таблица 12.10. А. Руководство по определению качества воды по величине БПК. Б. Сравнение оценок величины БПК в некоторых типичных промышленных стоках