Организмы — показатели загрязнения воды

Сапробностью называется способность организмов существовать в воде, загрязненной растворенными органическими веществами.

Загрязнение может быть естественным, например в результате осеннего распада органического вещества водных растений, в массе развившихся летом, или может явиться следствием поступления в водоемы различных сточных вод, содержащих органические вещества.

Организмы, не выдерживающие даже следов загрязнения, образуют группу катаробионтов, или катаробов. Они живут преимущественно в водоемах, находящихся в малонаселенных местностях или высокогорных районах, в воде, содержащей очень большое количество растворенного кислорода и лишенной свободной угольной кислоты. Многие реликтовые организмы наших северных озер относятся к этой группе.

Организмы, встречающиеся в воде, в той или иной степени загрязненной органическими веществами, называются сапробионтами, или сапробами. Среди них различают четыре группы, приуроченные к различной степени загрязнения; в самых загрязненных водоемах развиваются полисапробы, при меньшей степени загрязнения живут A-мезосапробы и (B-мезосапробы, в практически чистых водоемах главное значение приобретают олигосапробы.

Полисапробы обитают в водоемах полей орошения, в сточных водах боен, кожевенных, пивоваренных и других заводов, перерабатывающих органические продукты. В воде этих водоемов, содержащих большое количество легко разлагающихся белковых веществ, кислород полностью отсутствует, имеется много свободной угольной кислоты и сероводорода, часто метана; все биохимические процессы несут восстановительный характер; количество бактерий достигает сотен тысяч и миллионов в одном кубическом сантиметре воды. Сравнительно очень небольшое число видов растений и животных может существовать при таких условиях; автотрофные растения отсутствуют; развиваются организмы, разлагающие сложные органические вещества с образованием более простых соединений; в больших (количествах встречаются различные бактерии (Sphaerotilus natans, серобактерии Beggiatoa), жгутиковые (Oicomonas mutabilis), инфузории (Paramaecium putrinum, Vorticella putrina), один вид малощетинковых червей (Tubifex tubifex при массовом развитии) и крыски (личинки мухи Eristalis tenax).

В процессе самоочищения полисапробная зона сменяется A-мезосапробной, характеризующейся восстановительно-окислительным характером биохимических процессов, присутствием аминокислот, амидокислот и аммиака и полуанаэробными кислородными условиями; имеется сероводород, количество бактерий попрежнему велико, не падает ниже нескольких сотен тысяч в одном кубическом сантиметре воды. Число а-мезосапробов значительно больше числа полисапробов. Среди растений к ним относятся некоторые грибы (Nematosporangium), синезеленые водоросли (различные виды Oscillatoria), эвгленовые (Euglena viridis при массовом развитии), зеленые водоросли (Stigeoclonium tenue), жгутиковые (различные виды Bodo), среди животных — инфузории (Paramaecium caudatum, Spirostomum ambiguum, Stentor coeruleus, Carchesium spectabile), водяной ослик (Asellus aquaticus при массовом развитии), личинки насекомых (Chironomus plumosus при массовом развитии, Sialis lutaria).

В следующей B-мезосапробной зоне восстановительные процессы сменяются окислительными; кислорода много, среди соединений азота главное значение приобретают аммиак, нитриты и нитраты, количество сероводорода сильно уменьшается; число бактерий не превышает нескольких десятков тысяч в одном кубическом сантиметре воды. К B-мезосапробам относится большое число организмов — синезеленые водоросли (Aphanizomenon flos-aquae при массовом развитии), диатомеи (Melosira varians при массовом развитии, Navicula cuspidata), десмидиевые водоросли (Cosmarium botrytis), зигнемовые водоросли (Spirogyra crassa), кладофоры (Cladophora crispata), цветковые (Elodea canadensis, Lemna minor, Ceratophyllum demersum), инфузории (Loxodes rostrum, Paramaecium bursaria), губки (Ephydatia miilleri), малощетинковые черви (Stylaria lacustris), коловратки (Asplanchna priodonta, Monostyla lunaris, Brachionus calyciflorus, Notholca striata), мшанки (Plumatella fungosa), моллюски (Limnaea stagnalis, Viviparus viviparus), амфиподы (Gammarus pulex), ветвистоусые раки (Daphnia magna, Daphnia pulex, Moina rectirostris, Chydorus sphaericus), в B-мезосапробной зоне появляются рыбы (вьюн, карась, линь, карп, верховка, уклея).

Олигосапробная зона характеризуется весьма благоприятными кислородными условиями; соединения азота представлены нитратами, сероводорода не имеется, свободная угольная кислота присутствует в небольших количествах; число бактерий резко уменьшается, обычно в одном кубическом сантиметре воды оодержатся десятки, самое большее сотни бактерий. К олигосапробным организмам относится большинство растений и животных чистых водоемов. Типичными представителями этой группы являются Anabaena flos-aquae, Anabaena spiroides (синезеленые водоросли), Melosira italica, Tabellaria fenestrata, Asterionella formosa (диатомеи), Ceratiutn hirundinella, различные виды Peridinium (перидинеи), Closterium lunula, Staurastrum tetracerum (десмидиевые), Volvox globator, Eudorina elegans (вольвоксовые), Pediastrum duplex, Botryococcus brauni (зеленые), Lemna trisulca (цветковые), Hydra vulgaris, Chlorohydra viridissima (гидроидные), Notholca longispina, Diurella stylata (коловратки), Ancylus fluviatilis (брюхоногие моллюски), Margaritana margaritifera, Unio pictorum, Dreissena polymorpha (двустворчатые моллюски), Diaptomus gracilis, Diaptomus gfaciloides, Eurytemora velox (веслоногие раки), Sida crystallina, Diaphanosoma brachyurum, Holopedium gibberum, Daphnia longispina, Bosmina longirostris, Bythotrephes longimanus, Leptodora Kindti (ветвистоусые раки), личинки насекомых — Aeschna grandis, Libellula depressa, Coenagrion puella, Ephemera vulgata, Polymitarcys virgo, Phryganea striata, рыбы — стерлядь, форель, гольян, плотва, красноперка.