2
ОГ ДАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ........................................ 5
ГЛАВА 1. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ФАКТОР ВОДНОЙ СРЕДЫ И 10 ЕГО РОЛЬ В ЭКОЛОГИИ ВОДОЕМОВ (обзор литературы)........................
1.1. Температура как экологический фактор............. 10
1.2. Температурные адаптации.......................... 13
1.3. Тепловое загрязнение водной среды и его последствия 16
1.3.1. Влияние энергетических станций на гидролого- 18 гидрохимический режим водоемов.
1.3.2. Влияние энергетических станций на гидробио- 20 логический режим водоемов.......................
1.3.3. Нормы подогрева и индикация теплового за- 29 грязнения.......................................
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1. Гидробиологические методы исследования........... 31
2.1.1. Определение численности и биомассы фито- 31 планктона...................................
2.1.2. Определение численности и биомассы зоо- 31 планктона.....................................
2.1.3. Определение продукции и деструкции органиче- 32 ского вещества..........................
2.1.4. Определение биохимического потребления ки- 33 слорода (БПК).................................
2.1.5. Определение общей численности и биомассы 34
2.1.6. Определение времени генерации............. 34
2.2. Микробиологические методы исследования........... 35
2.2.1...........................................Определение количества сапрофитных бактерий 35 в воде..........................................
3
2.2.2. Определение колиформных бактерий как пока- 35 зателя фекального загрязнения.................
2.2.3. Приготовление препаратов для изучения морфо- 36 логического разнообразия микроорганизмов под электронным микроскопом...............................
2.2.4. Определение количества и уровня активности 36 антилизоцимных бактерий...........................
2.2.5. Определение количества и уровня активности 37 лизоцимактивиых бактерий..........................
2.3. Статистическая обработка результатов.............. 38
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПОДОГРЕТЫХ ВОД ИРИКЛИНСКОЙ 39 ГРЭС НА ЭКОСИСТЕМУ ИРИКЛИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА.....................................................
3.1. Характеристика Ириклинского водохранилища......... 40
3.2. Температурный режим Ириклинского водохранилища 41 и влияние на него подогретых вод ГРЭС..................
3.3. Влияние подогретых вод на гидрохимический режим 47 Ириклинского водохранилища.............................
3.3.1. Минералицация воды.......................... 48
3.3.2. Содержание растворенного кислорода.......... 49
3.3.3. Режим органического вещества................ 52
3.4. Влияние подогретых вод на гидробиологический ре- 55 жим Ириклинского водохранилища.........................
3.4.1. Фитопланктон................................ 55
3.4.2. Зоопланктон................................. 63
3.4.3. Круговорот органического вещества........... 66
3.5. Микрофлора Ириклинского водохранилища и влияние 69 на нее сбросных вод ГРЭС...............................
3.5.1. Общая численность бактерий.................. 69
3.5.2.Сапрофитная микрофлора....................... 73
14
тура в условиях обитания, тем более стенотермичен вид. Наиболее эври-тсрмными являются обитатели умеренных широт. Обитатели тропиков, арктики и антарктики - стенотермны. Так, антарктические рыбы p.Trematomus погибают при повышении температуры до 6°С. Виды, обитающие в более холодном климате отличаются большей устойчивостью к низким температурам и меньшей к высоким; обитатели жарких регионов проявляют обратные реакции. Диапазон колебаний температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому диапазон толерантности к температуре у водных организмов обычно уже, чем у наземных.
При изменении температуры, кроме амплитуды ее колебаний, большое значение имеет скорость изменения. Быстрое изменение температуры, даже в пределах допустимого интервала, может привести организмы к гибели. При постепенном изменении температуры большинство организмов способны к температурной акклимации. Например, в опытах с Paramecium caudatum выяснилось, что для инфузорий, культивируемых при 29°С, летальная температура составила 0°С. Постепенно снижая температуру содержания, получили культуру, устойчиво поддерживающуюся при 0°С; в этом случае температура 29°С становилась летальной (Полянский, 1959; цит. по Шилову, 1998).
Рыбы, находящиеся в течение некоторого времени под действием определенной температуры, быстро адаптируются, и верхняя летальная температура (BJ1T) повышается. Так, для плотвы при повышении температуры акклимации на 3°С ВЛТ каждый раз увеличивается на 1°С. Американский голец акклимируется хуже, так как при повышении температуры акклимации на 7°С ВЛТ увеличивается только на 1°С. У эвритермного карася ВЛТ путем акклимации можно повысить до 42°С (Brett, 1960; Leynaud,1967). Однако существует предел температуры, выше которого акклимация невозможна,то есть происходит мгновенная смерть. Предел температурной акклимации для сомика составляет 37°С, для плотвы 34°С, для кеты 23°С.
15
Общая адаптация к различным температурным условиям обитания основывается на изменении тканевой устойчивости, которая во многом связана с термостабильностью белков и различной термической настройкой ферментных систем. Показано, например, что теплоустойчивость клеток различных видов морских беспозвоночных животных коррелирует с их вертикальным распределением: она выше у видов, обитающих у поверхности. Приспособления такого типа идут на биохимическом уровне, включая свойства структурных и транспортных белков и различных ферментов. Функционально это связано с температурными реакциями ферментных систем. На примере беспозвоночных животных показано, что ферментные системы форм, обитающих в условиях низких температур, отличаются пониженной энергией активации. У форели обнаружено два типа ферментов, отличающихся температурным оптимумом активности - «холодный» и «теплый» изоэнзимы.
Температурные адаптации на биохимическом уровне хорошо изучены на примере микроорганизмов. Психрофильные микроорганизмы обладают более низкими температурными характеристиками (энергией активации), чем мезофильные (Inniss, 1975). Inniss так же было обнаружено, что рибосомы психрофилов обладают специальным белковым фактором, который позволяет им вести синтез белка при 0°С. Многими авторами было показано, что при понижении температуры происходит увеличение синтеза ненасыщенных жирных кислот, что обеспечивает устойчивость микроорганизмов к низким температурам (Inniss, 1975; Gran, Mentoza, 1993; Gom-bos, Ilideg, Zsiros, 1995). При повышении максимальной температуры роста увеличивается содержание гуанина и цитозина в рибосомной РЖ (Inniss, 1975). Д.И. Никитиным с соавторами (1998) было установлено, что адаптивность к температурному фактору у олиготрофных водных бактерий зависит от содержания лецитина.
Не исключено, что таким же образом осуществляются и сезонные биохимические перестройки. В процессе адаптации к меняющимся темпе-
- Київ+380960830922