Таблица 2

                                 Самоочищение водоемов.

Поступающие в водоем загрязнения вызывают в нем нарушение естественного равновесия. Способность водоема противостоять этому нарушению, освобождаться от вносимых загрязнений и составляет сущность процесса самоочищения. Самоочищение представляет собой сложный комплекс физических, физико – химических, химических и биологических явлений.

                                    Физические явления.

Интенсивность самоочищения определяют:

1) гидродинамические процессы смешения стока с водой водоема, т. к. при этом понижается концентрация загрязнений.

2) Процессы осаждения нерастворимых примесей.

Физические явления тесно связаны с жизнедеятельностью гидробионтов – фильтраторов и седиментаторов. Они извлекают из воды огромное количество взвеси и выбрасывают непереваренный материал в виде фекальных камочков, легко оседающих на дно.

                                   Химические факторы.

В водоеме протекают химические реакции нейтрализации, гидролиза, окисления. Например, при самоочищении от ионов Fe²⁺, Mg²⁺, Al³⁺ преобладающим процессом является реакция образования гидроокисей этих металлов с последующим их осаждением.

1. Самоочищение этих тяжелых металлов происходит за счет целого ряда процессов. В результате вода очищается от них, а в данных отложениях происходит их накопление. Изменение окислительно – восстановительных условий в данных отложениях может привести к переходу ионов металлов в водный слой, т. е. к вторичному загрязнению воды.

2. Минерализация органических загрязнений происходит за счет биохимических процессов, протекающих с участием разнообразных гидробионтов.

Биохимические превращения происходят как в водной среде, так и в донных отложениях.

Главную роль в окислении растворенной органики играют бактерии. Поступление в водоем органических веществ приводит к бурному развитию бактерий. Постепенное истощение запасов питательных веществ приводит к убыли бактерий. Снижение числа бактерий происходит за счет поедания их зоопланктоном.

Органические вещества, как внесенные извне, так и образующиеся в результате отмирания фито – и зоопланктона, частично оседают на дно. В данных отложениях процессы минерализации протекают также интенсивно.

Процессы минерализации усиливаются, если в водоеме присутствуют макрофиты. Установлено, что в присутствии макрофитов интенсифицируется деятельность многих бактерий, в частности нефтеокисляющих. Объясняется это выделением метаболитов, стимулирующих обменные процессы у микроорганизмов.

В процессах самоочищения принимает участие комплекса биоценозов, образованных различными гидробионтами.

3. Механизм антибактериального действия гидробионтов разнообразен. Одни из них поглощают бактерии в качестве питания, другие вызывают лизис клеток, третьи выделяют в среду бактерицидные вещества.

 Между бактериями и другими гидробионтами складываются разные типы взаимоотношений. Преобладающим среди них являются метабиоз и антагонизм.

Антагонизм между водорослями и бактериями обусловлен несколькими причинами. Сюда относится конкуренция за источники азотного питания, или то, что водоросли подщелачивают воду до рН =9. Кроме того водоросли выделяют в воду различные бактерицидные вещества.

В уничтожении патогенных бактерий принимают участие и бактериофаги.

Биохимическая деятельность гидробионтов является доминирующим процессом в самоочищении водоема. Но есть приносящие вред, например, развитие синезеленых водорослей.

Цветение пресных водоемов вызывается бурным развитием микроскопических водорослей и некоторых видов жгутиковых. Это приводит к забиванию биофильтров, что ведет к разложению и вода приобретает неприятный вкус и запах.

Основным направлением в борьбе с биологическими обрастаниями должна быть защита источников водоснабжения от загрязнений, способствующих развитию тех или иных организмов в водоеме.

                           Биоценозы открытых водоемов.

Вода открытых водоемов является естественной средой обитания для разнообразных организмов (гидробионтов) растительного и животного происхождения. Гидробионты в водоемах образуют биоценозы, количественный и качественный состав которых обусловлен рядом физических, химических и биологических факторов. Открытые водоемы отличаются большим разнообразием и непостоянством как химического состава, так и микронаселения воды. Микронаселение складывается из:

а) собственного населения, присущего данному водоему (автотонного),

б) микроорганизмов поступающих в водоем с различными источниками загрязнения и приспособившихся к условиям существования в данном водоеме (аллохтонного).

В сложных биологических сообществах формирующихся в водоеме, в зависимости от места обитания, различают несколько биоценозов:

1. Планктон – совокупность организмов, населяющих толщу воды. Организмы планктона представлены растительными (фитопланктон) и животными (зоопланктон) формами.

В зависимости от размеров различают: ультрапланктон (бактерии), карликовый планктон (мельчайшие низшие растения и простейшие), микропланктон (большинство водорослей, инфузории, коловратки, низшие ракообразные). Состав планктона зависит: 1) от степени загрязнения воды, 2) от гидродинамических условий водоема, 3) времени года.

Зимой количество планктонных организмов падает до минимума. Весной начинается массовое развитие диатомовых, затем зеленых и сине – зеленых водорослей. Это, в свою очередь, приводит к развитию зоопланктона, представители которого питаются водорослями.

1. Бентос – совокупность растительных и животных организмов, обитающих на дне и в толще донных осадков. Различают макробентос – организмы, имеющие размеры более 1 мм. И микробентос – размеры менее 1 мм.

Бактериобентос представлен аэробными и анаэробными сопрофитами. Фитобентос значительно развит в водоемах с прозрачной водой. Наиболее богат бентос животными организмами: простейшими, коловратками, олигохетами, нематодами и моллюсками. Видовой состав зообентоса зависит от характера и степени загрязненности грунта.

2. Перифитон – или оброст – развивается на погруженных в воду растениях, подводных предметах и водостоках. Основную массу этого биоценоза составляют прикрепленные организмы, но есть и свободноживущие. В состав перифитона входят зеленые водоросли, диатомеи, ресничные и сосущие инфузории, коловратки, олигохеты, некоторые виды моллюсков.

В экологическую систему водоема входит как составная часть и высшая водная растительность (макрофиты). К их числу относятся – элодея, тростник, рогоз, камыш.