37. Составить схему проведения биологического мониторинга водоема, загрязненного тяжелыми металлами и радионуклидами.

1) Загрязнение водоема радионуклидами может служить следствием работы атомных станций. К видам загрязнений от атомных станций относят радиационное и тепловое загрязнение. В данном случае рассматривается радиационное загрязнение водоема.

1. Необходимо исследовать данную территорию для анализа источника загрязнения: провести оценку температуры (дозиметрию), динамики видового состава водоема, полную оценку биоразнообразия. Для этого можно проводить учет выживаемости видов водоема, оценку содержания кислорода, оценку трофических свойств водоема с помощью макрофитов, а также определять сапробность водоема по методу Пантле и Бука.

2. Также для анализа источника загрязнения можно проводить химичекий анализ.

3. Поскольку радиация как следствие пребывания радионуклидов в водоеме может вызывать мутагенные эффекты у организмов, следует использовать методы генетического подхода. (например, тест Эймса)

4. Следующий шаг – принять меры по минимализации данного воздействия. Это может вызвать самовосстановление водной экосистемы.

5. Следует провести все указанные ранее методы биоиндикации водоема, выяснить, какие организмы обитают в данном водоеме, а также учесть климат данной местности. Необходимо сопоставить состояние водоема и его биоты с водоемом той же местности. Сравнить состояние водоема в разных пунктах позволяет метод Пантле и Бука.

6. Если самовосстановления не происходит, необходимо небольшое вмешательство в водную экосистему, например, стоит запустить определенный вид организмов. При этом нужно учитывать, какой фрагмент трофической цепи и на каокм этапе был нарушен.

2) Загрязнение водоема тяжелыми металлами может служить результатом работы промышленных предприятий. В этом случае можно проводить импактный мониторинг локального водоема. Можно проводить исследование поверхностных вод, грунта, почвы близ берега на содержание в ней поллютантов.

1. Для оценки загрязнения поверхностных вод необходимо провести отбор репрезентативных проб воды из исследуемого водоема.

Степень, до которой одиночную малую пробу можно считать характерной для большой водной массы, зависит от следующих факторов:

- однородности отбираемой водной массы

- количества точек пробоотбора

- размера отдльных проб

- способа отбора проб

Пробы могут быть простыми и смешанными, отбор можно проводить разово или регулярно.

Пробы обычно отбирают с глубины 20 -30 см от поверхности , Объем проб модет варьировать от 1-2 до 15-20 л и более.

К биологическому анализу приступают немедленно, хранить пробы воды допускается не более суток в холодильнике.

2. Для оценки лизоцимной активности микробиоценоза водоема можно использовать лизоцимный микробиологический метод.

Лизоцим – мурамидаза, фермент класса гидролаз.

- Катализирует гидролиз гликозидных связей в полисахаридных цепях муреинов, что ведет к разрушению оболочки бактериальной клетки.

- Обнаружен у фагов, бактерий, растений, животных (в слюне, слезах, на слизистой оболочке носа и т.д.)

- В организме лизоцим выполняет функцию неспецифического антибактериального барьера.

- В водной среде регистрируется широкий спектр организмов, обладающих лизоцимной активностью и играющих значительную роль в самоочищении водоема.

- При поступлении промышленно-бытовых стоков в воду происходит селективный отбор штаммов, обладающих антилизоцимным признаком, обеспечивающим им преимущество в заполнении экологических ниш в водоеме.

Принцип метода:

Микроорганизмы, формирующие водные биоценозы, образуют функциональную систему «лизоцим − антилизоцим». В основу метода взято определение микробиологического индекса «Л», основанное на изучении количественных и качественных характеристик между микроорганизмами, обладающими лизоцимным (ЛА) и антилизоцимным (АЛА) признаками.

3. Для анализа сапробности можно применять метод Пантле и Бука.

- В полевых условиях для оценки сапробности проводят предва­рительное обследование водоема. Следует указать, что водоем ре­агирует на загрязнение целым комплексом взаимосвязей биоти­ческой и абиотической среды.

- Прежде чем приступить к об­ следованию, необходимо иметь сведения о гидрологическом ре­ жиме водоема: расходах воды, характере водосборной площади, расположении, количестве и качестве выпусков сточных вод, на­личии загрязненных территорий вдоль берега водоема.

- В момент осмотра водоема в полевом журнале отмечают температуру воды, ее прозрачность (по белому диску Секке), наличие или отсутствие пленок на поверхности, запах и особенности цвета воды, нали­ чие водной растительности, загрязнение берегов, заиленность дна и характер ила, пленки нефтепродуктов на дне и поверхности водоема.

- При окончательном обследовании водоема производят отбор и обработку проб. Пробы отбирают ниже источника загрязнения, по возможности, на всем протяжении загрязненности водоема, а также для сравнения — в чистом пункте выше сброса. Для полной биологической диагностики водоема должны быть учтены все со­общества: перифитон, бентос, планктон, плейстон, нектон, мак­рофиты.

- Перифитон собирают скребком, переносят в лабораторию в термосе, чтобы сохранить пробу для микроскопирования в живом виде. Впоследствии фиксируют формальдегидом, доведя его кон­ центрацию в пробе до 2—4%, и затем окончательно определяют виды. Учитывают сапробность и частоту встречаемости организ­ мов.

- Зоны сапробности выделяют по различной степени разложе­ния органического вещества. От чистого водоема к загрязненному увеличивается индекс сапробности водоема: ксеносапробные — 0—0,05 —> олигосапробные — 0,51 —1,50 —> бета-мезосапробные — 1,51 — 2,50 —> альфа-мезосапробные — 2,51 — 3,50 —> полисапроб­ ные — 3,51 — 4,0.