Микроценозы водоемов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад по ветеринарной экологии на тему:

Микроценозы водоемов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка I курса, группа 101

Повалова Т.А.

Проверил:Зюзин В.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Вода – это одно из самых необходимых для всего живого веществ. Организм человека состоит из воды больше, чем наполовину. Растениям тоже необходима эта  жидкость.

Человек не может прожить без воды. Но кроме него, есть и другие живые существа, которые без воды тоже не проживут. Животные и птицы, деревья и грибы, и даже многие бактерии – вода нужна всем.  Именно поэтому я выбрала тему «Микроценозы водоемов», ведь загрязнение воды, в том числе болезнетворными микробами может быть препятствием для использования воды.

Целью моей работы является узнать микрофлоруводоемов, схему санитарно-микробиологической оценки вод, самоочищающуюся способность воды.

 

Микрофлора водоемов

В морях, реках, озерах и в других водоемах, а также в грунтовых водах содержится значительное число видов микроорганизмов. Степень распространенности микробов в воде зависит от многих условий.

Одноклеточные зеленые водоросли в фитопланктоне океанов составляют 60% всех органических веществ, образовавшихся на нашей планете путем фотосинтеза. Живут микроорганизмы и в горячих источниках. Процесс фотосинтеза происходит у них при температуре +75 0С, а в щелочных водах бактерии выживают при температуре +100 0С.

 В небольшом антарктическом  озере Дон-Жуан солей содержится  в 13 раз больше, чем в морской воде. Вода в этом озере не замерзает при температуре -24 0С. Но из этого озера выделяют бактерии и дрожжи. В водах Антарктиды обнаруживается до 100 бактерий в 1г.

Преобладающая микрофлора рек, озер, прудов – сапрофиты, то есть гнилостные. К ним относятся B. fluorescens, B. aquatile, B. violaceum, P. vulgaris, плесневые грибы и др.

 Глубокие почвенные воды, ключевая, артезианская вода почти свободны  от микроорганизмов. Незначительно  бывают загрязненными атмосферные  осадки, так как снег и вода увлекают большинство микробов воздуха вместе с пылью и после выпадения осадков воздух особенно чист.

Характер микрофлоры водоемов определяется особенностями конкретной водной среды. Микрофлору водоемов образуют две группы: аутохтонные (собственно водные) и аллохтонные (попадающие извне при загрязнении) микроорганизмы.

Аутохтонная микрофлора – совокупность микроорганизмов, постоянно живущих и размножающихся в воде. Микробный состав воды напоминает микрофлору почвы, с которой вода соприкасается (придонные и прибрежные почвы).

 В состав специфической водной  микрофлоры входят Micrococcus candicans и M. roseus ,Sarcina litea, Bacterium aquatilis communis, Pseudomonas fluorescens, различные виды Proteus и Leptospira. Среди  анаэробов в незагрязненных водоемах  выделяют Вacillus cereus, B. mycoides, Chromobacterium violaceum,виды Clostridium.

Анаэробных бактерий в незагрязнённых водоёмах мало; наиболее часто в них обнаруживают клостридии. Количество микроорганизмов в открытых водоёмах варьирует в широких пределах: от нескольких десятков, сотен до миллионов в 1 мл, что зависит от вида водоёма, степени его загрязнения, смены метеорологических условий, сезона и т.д. Следует помнить, что в воде водоёмов могут содержаться вещества, препятствующие размножению микробов и даже оказывающие губительное на них действие. Например, сероводород или серная кислота, образующиеся в результате жизнедеятельности одних бактерий, неблагоприятно влияют на другие микроорганизмы.

Аллохтонная микрофлора - совокупность микроорганизмов, случайно попавших в воду и сохраняющихся в ней сравнительно короткое время.

Основной путь микробного загрязнения водоёмов — попадание неочищенных городских отходов и сточных вод в близлежащие озёра, пруды, реки. При паводках, разливах рек, наводнениях или сильных ливнях возможно переполнение колодцев, родников и попадание в них сточных вод.

Количество микроорганизмов в воде поверхностных стоков в весенне-паводочный период увеличивается до 2,8-3 млн в 1 мл. В период паводка возможно вторичное загрязнение водопроводной сети. Микрофлора хозяйственно-фекальных сточных вод состоит из микроорганизмов, выделяемых из кишечника человека и животных, среди которых имеются представители нормальной и условно-патогенной флоры (эше-рихии, энтерококки, клебсиеллы, клостридии, грибы рода Candida, простейшие и др.), но могут находиться и патогенные — возбудители кишечных инфекций (сальмонеллы, шигеллы, вибрионы, возбудители туляремии, иерсииии, лептоспиры, вирусы полиомиелита, гепатитов А, Е и др.).

Опасность заражения последними особенно велика, если в водоёмы попадают недостаточно обеззараженные сточные воды инфекционных больниц. Контаминация воды водоёмов происходит также при купании людей, скота и стирке белья. Однако вода не является средой, благоприятной для размножения патогенных микроорганизмов, для которых естественные биотопы — организмы человека или животных. На жизнеспособность патогенных бактерий влияет сопутствующая, конкурентная флора (микробы-антагонисты, фаги, простейшие, водоросли), а также температура, инсоляция, различные химические вещества и т.д.

Микрофлора водоёмов зависит также и от биоценоза, то есть видового состава и численности других живых существ. Так, находящиеся в воде фаги, хищные бактерии (например, бделловиб-рионы) и простейшие уничтожают миллионы и миллиарды бактерий. Микроорганизмы, способные образовывать антибиотики, вызывают гибель бактерий, чувствительных к этим веществам. На дне, а также в прибрежной зоне водоёмов обнаруживают большое количество микробов, что связано с постоянным попаданием бактерий из почвы берега, с дождевой водой, с поверхностными стоками, поэтому флора любого поверхностного водоёма периодически изменяется и обновляется. Вдали от берегов в воде содержится небольшое количество микробов. Микроорганизмы воды играют значительную роль в круговороте веществ в природе. Они расщепляют органические вещества с образованием субстратов, которые используют в питании другие водные микроорганизмы.

Биологическая активность в водоёмах максимальна в летне-осенний период.

 Численность видов  в биоценозе. Доминанты, субдоминанты, второстепенные виды

Одна из основных особенностей любого биоценоза – его видовой состав. Общее число видов растений и животных, свойственных биоценозу данного типа, более или менее постоянно. Наиболее богаты по видовому составу биоценозы влажных тропиков, наиболее бедны – биоценозы аридных и холодных регионов. Чем больше видов в биоценозе, тем более он устойчив, т. к. в нем формируется больше связей.

Количество видов, приходящихся на единицу площади, называется видовой насыщенностью. Она изменяется в различных биоценозах в том же направлении, что и видовой состав. Видовая насыщенность различных систематических групп растений и животных в одном и том же биоценозе резко различается. Для каждого биоценоза характерен определенных набор и преобладание тех или иных групп жизненных форм.

Не все виды играют в биоценозе одинаковую роль. Обычно среди растений различают компоненты-многолетники, постоянно присутствующие в биоценозе, и ингредиенты-однолетники, количество которых может резко колебаться год от года в зависимости от условий погоды.

Среди организмов, образующих биоценоз, различают доминанты, т.е. виды преобладающие по численности. Разным систематическим группам организмов, образующих биоценоз, свойственны свои доминанты. Кроме доминантов выделяют также субдоминанты, второстепенные и третьестепенные (редкие) виды. Критерии разделения на эти группы как правило численные: число особей, биомасса, проективный покров (у растений), обилие. Некоторые ученые выделяют доминанты-растения только для главного яруса, считая господствующие растений второстепенных ярусов субдоминантами. Часто выделяют доминанты групп ярусов и даже отдельных ярусов.

По количеству доминант биоценозы бывают моно-, олиго- и полидоминантные. Часто происходит смена доминант от года к году, вызванная колебаниями параметров внешней среды (“защитная реакция биоценоза”).

Самоочищение открытых водоёмов

Освобождение от контаминирующих микроорганизмов наблюдают после органического загрязнения водоёмов. Основной фактор очистки — конкурентная активация сапрофити-ческой микрофлоры, которая приводит к быстрому разложению органических веществ, уменьшению численности бактерий различных видов, особенно фекального происхождения. Способность водоёма к самоочищению связана с присутствием в ней аутохтонных микроорганизмов, входящих в конкретный биоценоз. Однако количественные и качественные соотношения в биоценозах нестойки и изменяются под действием различных факторов, то есть меняются по сапробности. Термином «сапробность» [от греч. sapros, гнилой] обозначают комплекс особенностей водоёма, в том числе состав и количество микроорганизмов в воде, содержащей органические и неорганические вещества в определённых концентрациях. Процессы самоочищения воды в водоёмах происходят последовательно и непрерывно, с постепенной сменой биоценозов. Различают полисапробные, мезосапробные и олигосапробные зоны.

• Полисапробные зоны {зоны сильного загрязнения). Содержат большое количество легко разлагающихся органических веществ и почти полностью лишены кислорода. Микробный биоценоз подобных зон особенно обилен, но видовой состав ограничен анаэробными бактериями, грибами, актиномицетами. Количество бактерий в 1 мл воды в полисапробной зоне достигает миллиона и более.

• Мезосапробные зоны (зоны умеренного загрязнения). Характеризуются доминированием окислительных и нитрификационных процессов. Качественный состав разнообразен. В основном это нитрифицирующие, облигатно аэробные бактерии, а также виды Clostridium, Pseudomonas, Mycobacterium, Streptomyces, Candida и др. Общее количество микроорганизмов сотни тысяч в 1 мл.

• Олигосапробные зоны {зоны чистой воды). Характеризуются окончившимся процессом самоочищения, небольшим содержанием органических соединений и окончанием процесса минерализации. Вода отличается высокой степенью чистоты. Количество бактерий от 10 до 1000 в 1 мл воды.

Патогенные микроорганизмы, попадающие в водоёмы, достаточно обильны в полисапробных зонах, постепенно отмирают в мезосапробных и практически не обнаруживаются в олигосап-робных зонах.

 Количественные соотношения  микроорганизмов в открытых водоемах  варьируют в широких пределах, что зависит от типа водоема, степени его загрязнения, смены  метеорологических условий сезона  и т.д.

 Микроорганизмы воды играют значительную роль в круговороте веществ, расщепляя органические вещества животного и растительного происхождения и обеспечивая питательными веществами другие организмы живущие в воде.

В поверхностной пленке пресных водоемов концентрируются питательные вещества, поступающие в воду из атмосферы и из почвы. Количество микроорганизмов здесь во много раз превосходит их количество в ниже расположенных слоях водоема. В верхних слоях водоема происходит синтез органических веществ с водорослями и цианобактериями. Сюда же поступают экзогенные органические остатки и вещества, часть которых скапливается в средних и нижних (холодных) слоях водоема, где происходит их разложение.

При этом в нижних слоях водоема начинается процесс брожения с выделением водорода, метана, сероводорода и углекислоты. Продукты брожения являются субстратом для денитрифицирующих бактерий, что приводит к накоплению в воде нитритов. В результате деятельности человека во многих водоемах бурно развиваются цианобактерии, которые вырабатывают токсины.

Такие процессы привели к недопустимому снижению качества питьевой воды. В ней можно обнаружить, кроме простейших, грибков и водорослей, бактерии разных типов. Наиболее опасными являются возбудители кишечных инфекций (сальмонеллы и даже холерный вибрион). Спектр возбудителей таких заболеваний содержит бактерии, вирусы, грибки, водоросли, разного рода паразиты. Если попадание в организм при достаточной работоспособности иммунной системы заболевания может не произойти, то контакт зараженной воды со скоропортящимися продуктами обычно приводит к быстрому размножению в них возбудителя инфекции. И потребление таких продуктов неизбежно приведет к заболеванию человека.

 В реках вода загрязняется  больше всего отбросами населенных  пунктов. В озерах, особенно прудах и болотах вода не всегда содержит большое количество микроорганизмов. Вполне понятно, что в открытые водоемы большинство микробов попадает из почвы. Поэтому в озерах, прудах, реках больше всего микробов у берегов.

 В воде обитают все известные  группы микробов, но наиболее существенный компонент населения водоемов – бактерии. Как известно, цитоплазматическая мембрана бактерий обладает способностью транслокации, то есть активного переноса через клеточную стенку питательных веществ. Благодаря этому бактерии способны потреблять питательный субстрат, присутствующий в ничтожно малых концентрациях и не доступных другим организмам (1-5 мг/л). используя различные источник жизни бактерии синтезируют органическое вещество своего тела. Процесс окисления бактериями органических и минеральных веществ воды и сопряженного с ним бактериального синтеза являются на ряду с фотосинтезом водорослей самыми крупномасштабными биологическими процессами, протекающими в водоемах.

 Бактериями осуществляется  круговорот серы в водоемах. Наполнение данных отложений полезных ископаемых также происходит с участием микробов.