2. Сапробність водних об’єктів.

Ступінь забруднення водних об’єктів органічними речовинами визначає їх сапробність ( sapros – гниючий ), а розділ гідроекології, що вивчає такі забруднення , називається сапробіологія.

Водяні організми різних систематичних груп виявляють неоднакову чутливість до вмісту у воді органічних речовин і продуктів їх розкладу. Можливість пристосування гідробіонтів до існування у середовищі з різним рівнем органічного забруднення зумовлюється комплексом фізіолого-біохімічних процесів, які постійно протікають у їх організмі. Гідробіонти, які живуть у забруднених органічними речовинами водах і приймають участь у процесах їх розкладу, називаються сапробіонтами, або сапротрофами. Вони є важливим ланцюгом у біологічному кругообігу речовини і енергії. До цієї групи належать бактерії, актиноміцети, гриби, окремі види водоростей, здатні засвоювати органічні речовини. Серед водяних тварин є такі, які живляться розчиненими органічними речовинами, гниючими залишками, екскрементами і можуть жити в воді з невисоким вмістом кисню (наприклад, олігохета трубочник звичайний (Tubifex tubifex).

Видова структура угруповань гідро біонтів в залежності від їх чутливості до органічного забруднення водойм чітко виявлена на біоценотичному рівні. Виходячи з цього, у 1908 році німецькі дослідники К. Кольквітц і Р. Марссон запропонували оцінювати інтенсивність забруднення водойм органічними речовинами за наявністю у водоймах представників окремих систематичних груп гідро біонтів з різним ступенем гетеротрофності та оксифільності – показових організмів, або біоіндикаторів сапробності. Ними були закладені підвалини санітарно- біологічного аналізу води, або санітарної гідробіології.

За ступенем забруднення вод органічними речовинами їх поділяють на полі-, мезо- і олігосапробні, а гідробіонти, які в них мешкають, називають полі-, мезо- і олігосапробами. Мешканців особливо чистих вод називають катаробами, або катаробіонтами, а особливо брудних – гіперсапробами. Ці організми є показовими щодо відповідних умов сапробності або біоіндикаторами.

Одним з основних показників при оцінці сапробності водних об’єктів або їх окремих зон є кількісна характеристика наявності або відсутності у воді вільного кисню. Чим більша ступінь забруднення органічними речовинами, тим більша кількість О₂ використовується на окиснення і тим менша його концентрація залишається у воді.

Ступінь сапробності визначається перш за все за видовим складом бактеріо-, фіто- і зоопланктону, бентосу та перифітону.

Полісапробні води характеризуються наявністю значної кількості білків, поліпептидів, вуглеводів, а також лише слідовими концентраціями кисню та накопиченням у воді діоксиду вуглецю, сірководню і метану. Для таких вод типовим є відновний характер біохімічних процесів. Показник біохімічного споживання кисню БСК₅ у таких водах становить близько 40 мг О₂/дм³.

Чисельність видів гідробіонтів, які можуть жити у таких водах, дуже обмежена. Ті ж організми, які пристосовуються до умов поліса пробності, розвиваються масово, оскільки вони мають обмежене коло конкурентів.

У мезосопробних водних об’єктах ступінь забруднення менш виражена, відсутні білки, більше кисню, значно менше діоксиду вуглецю та сірководню. В той же час у воді є слабо окиснені азотисті сполуки, зокрема, аміак, аміно- та амінокислоти. У мезосапробних водах живуть організми, які витримують помірно забруднене органічними речовинами середовище. На відміну від полісапробів, мезосапроби більш вимогливі до наявності вільного кисню у воді і продуктів розкладу білків,а саме амонію і нітритів.

В залежності від рівня забруднення органічними речовинами та присутності представників окремих систематичних груп гідробіонтні мезосапробні води поділяються на α- і β-мезосапробні.

Води α-мезосапробної зони характеризуються наявністю аміаку, нітритів, амідо- і амінокислот. Мінералізація органічної речовини у таких водах відбувається за рахунок аеробного окислення, особливо за участю бактерій. Показник БСК₅ для таких вод становить приблизно 4-12 мг О₂/дм³. Серед мезосапробних орагінізмів зустрічається багато бактерій, деякі гриби, різні види водоростей.

У β-мезосапробних водах у значно меншій кількості зустрічається амонійний і нітритний азот, переважають нітрати. Сірководень виявляється лише у слідових концентраціях. Відчувається деякий дефіцит кисню у воді, але він виражений слабо. Органічні речовини мінералізуються внаслідок їх повного окиснення. БСК₅ дорівнює в середньому 1,7 – 4 мг О₂/дм³.

Організми-індикатори β-мезосапробних вод представлені різними водоростями: синьозеленими, діатомовими, зеленими та іншими.

Води мало забруднених річок, озер, водосховищ, в яких відбувається інтенсивна мінералізація органічних речовин, характеризується як олігосапробні. У таких водних об’єктах внаслідок високої концентрації розчиненого кисню переважають окисні процеси. Із сполук азоту містяться нітрати, мало вугільної кислоти і відсутній сірководень. БСК₅ не перевищує 1,6 мг О₂/дм³, що свідчить про дуже низький вміст органічних речовин у воді.

Особливо чисті води за системою сапробності називаються катаробними. Такі води перенасичені киснем, у них відсутні діоксид вуглецю і сірководень. Показник БСК₅ дуже низький, що свідчить про мінімальний вміст органічних речовин. Серед мешканців таких вод ( а це, як правило, найбільш холодні гірські річкові води) добре почуває себе форель та інші гідробіонти- оксифіли.