Введение

Гидробиология – наука о жизни и биологических процессах в воде, одна из биологических дисциплин. Современная гидробиология может рассматриваться в значительной степени как раздел экологии, но также включает в себя таксономию, экономическую биологию, промышленную биологию, морфологию, физиологию и т. д. Отличительная черта состоит в том, что всё это рассматривается по отношению к водным организмам.

Целью практики является закрепление и углубление знаний и навыков, полученных в ходе изучения дисциплин специальности, ознакомление с основными процессами жизнедеятельности гидробионтов в водной среде.

Основной задачей практики является формирование теоретических знаний и закрепление практических навыков в области гидрологических и гидрохимических свойств водоемов, особенностей жизнедеятельности водных организмов в среде обитания.

Глава 1 методы определения показателей качества воды

Качество воды рыбоводных водоемов характеризуется такими показателями, как температура, прозрачность, цветность, растворенные газы (кислород, двуокись углерода, аммиак, сероводород), водородный показатель (pH), органические вещества, биогенные элементы (азот, фосфор), солевой состав, численность микроорганизмов.

1. Температура воды играет исключительно важную роль в жизни рыб и других водных организмов, которые относятся к пойкилотермным, или холоднокровным животным. Темпера тура их тела зависит температуры окружающей среды. По отношению к температуре воды всех рыб принято разделять на теплолюбивых и холоднолюбивых. К первой группе относят карпа, карасей, растительноядных рыб: белого амура, белого и пестрого толстолобиков, тиляпий, сомов и др. Ко второй – лососевых рыб: форель, лосось, пелядь, сиг и др. Для теплолюбивых рыб наиболее благоприятная температура для роста – 20 – 30, для холоднолюбивых – 10 – 20.

Вода имеет большую теплоёмкость, поэтому она долго нагревается и медленно остывает. В летнее время температура воды к вечеру немного повышается, поэтому измерения желательно производить утром и вечером для более точного определения среднесуточной температуры.

2. Прозрачность воды. Прозрачность воды зависит от в взвешенного в ней неживого и живого органического и неорганического вещества, так называемого сестона. Измеряют прозрачность при помощи специального окрашенного в различные цвета или белого диска, который прикрепляется к размеченной штанге или тросу. Отметки на штангу наносят через каждые 10 см. Для измерения прозрачности воды диск на штанге погружают в воду до момента, когда диск перестаёт быть виден. В прудах для выращивания рыбы, особенно в тех, где обитает карп, прозрачность бывает очень низкой – от 30 до 50 см. Это вызвано тем, что карпы активно роют ил, добывая в нём себе пропитание, и тем самым взмучивают воду, понижая её прозрачность. Иногда прозрачность воды понижается из-за вспышки роста фитопланктона. Чтобы увеличить прозрачность, в воду для осаждения сестона добавляют известь.

3. Цветность воды пресноводных водоемов зависит от содержания в ней органических веществ растительного происхождения. Цветность измеряется длиной волны в нанометрах. Для карповых прудов технологической нормой считается длина волны 550 – 580 нм, что соответствует желто-зеленому или зелено-желтому цвету. Для форелевых – допустимые границы от 515 до 565 нм, что соответствует переходу от синезеленого через зеленый к желто-зеленому цвету.

Цветность воды определяется длиной волны и измеряется в нанометрах. Цветность воды измеряют вместе с прозрачностью. Для измерения используют диск диаметром около 10 см, на котором размечены 16 секторов, которые окрашены в цвета от фиолетового 420 нм до вишнёвого 680 нм. После определения прозрачности диск погружают на половину глубины прозрачности, при этом диск отчётливо просматривается, а его сектор белого цвета окрашивается естественным цветом воды. Нужно подбирать к этому естественному цвету наиболее соответствующий цвет на диске. Цвет, который наиболее подходит и является цветом воды. Выбирая сектор, наиболее схожий по цвету на белом секторе, определяют цветность.

Часто цвет воды определяется цветением различных водорослей: синезелёных, зелёных, диатомовых и др. Эти водоросли придают воде окрас от голубоватого до жёлтого или ярко–зелёного. При мощных вспышках развития фитопланктона происходит, так называемое, цветение водоёма, при котором после бурного развития водорослей начинается их отмирание, вследствие чего при их разложении потребляется огромное количество растворённого в воде кислорода. Вследствие недостатка кислорода может возникнуть предзаморное состояние рыбы и повышается вероятность гибели рыбы. Чтобы избегать таких ситуаций требуется известкование водоёмов. Иногда цветность воды определяются содержанием в ней гумусовых органических веществ растительного происхождения, придавая воде бурый оттенок.

4. Кислород можно отнести к одному из важнейших газов, которые растворены в воде, так как является необходимым для дыхательных процессов всех водных растений и животных. Растворимость кислорода в воде строго зависит от температуры и давления. При понижении температуры и повышении давления растворимость кислорода растёт. Например, при давлении 1 атмосфер и температуре 20, 100% насыщение воды кислородом составит 9 мг/л. Основным источником кислорода в воде является фитопланктон, так как он задействован в процессе фотосинтеза, который обеспечивает почти 100% объём кислорода, который вырабатывается водными растениями. Другим источником кислорода является атмосфера. Когда в воде кислорода находится менее 100% , то наблюдается процесс, который называется инвазия. Инвазия – это абсорбция кислорода в воду из атмосферы. Если же мы наблюдаем массовое развитие фитопланктона и бурный фотосинтез, то растворённого в воде кислорода оказывается больше, чем может растворится. В таком случае происходит выделение кислорода из воды в виде пузырьков и называется этот процесс – эвазия. Эвазия в рыбоводных прудах наблюдается гораздо реже, чем инвазия. Кислород в пруду расходуется также на самоочищение, при котором происходит окисление избыточного количества органических и неорганических веществ. Ночью из–за отсутствия света фотосинтез не происходит и весь кислород расходуется на дыхание, поэтому утром концентрация кислорода в воде минимальна. После восхода солнца концентрация кислорода повышается и к полудню достигает максимума. При сверхинтенсивном развитии фитопланктона, особенно в безветренную погоду, когда отсутствует перемешивание слоёв воды, наблюдается неравномерное распределение кислорода по вертикали. В придонном слое содержание кислорода может быть мизерным. Такое явление называют кислородной стратификацией. Кислородная стратификация может послужить причиной замора вследствие того, что в придонных слоях в отсутствии кислорода могут образовываться вредные вещества, которые образуются при бескислородном разложении – аммиак, сероводород, метан.

5. Углекислый газ – это двуокись углерода, который является другим по важности газом в рыбоводном пруду. Его источником являются процессы биохимического распада, окисления органических веществ, дыхания водных растений и животных. Углекислый газ является основным источником построения органических веществ зелёными растениями. При растворении углекислого газа в воде образуется угольная кислота и подкисляет воду. Если в рыбоводном пруду двуокиси углерода больше 30 мг/л, то такой показатель говорит о загрязнении пруда органическими веществами. В таком случае проводят аэрацию водоёма, его известкование и уменьшают норму кормления рыбы.

6. Сероводород и аммиак образуются в результате анаэробного, т.е. без присутствия кислорода, разложения органических веществ и в первую очередь белков. Присутствие сероводорода в воде даже в незначительных количествах губительно для рыб и категорически недопустимо в рыбоводных водоемах. Определить его наличие можно по запаху тухлых яиц. Концентрация свободного аммиака в воде связана с pH. Естественным источником аммиака в воде служат прижизненные выделения рыб и других водных обитателей. Допустимое содержание свободного аммиака в воде рыбоводных прудов составляет 0,1 г/.

7. Активная реакции среды, или водородный показатель (pH) характеризует кислотность воды и определяется концентрацией водородных ионов. Выражается в безразмерных единицах от 1 до 14. Реакция среды нейтральная при pH, равном 7. При pH менее 7 среда кислая, если pH больше 7, то щелочная. Для нормального роста и развития большинства видов рыб наилучшей считается нейтральная или слабощелочная реакция воды.

В тёплое время года при массовом развитии водорослей растения в течении дня извлекают из воды в течении дня всю свободную углекислоту ближе к вечеру её концентрация уменьшается почти до нуля. При отсутствии в воде угольной кислоты вода становится щелочной. Так как концентрация аммиака, сероводорода и угольной кислоты тесно связаны с показателем pH, водородный показатель иногда причисляют к параметру, который характеризует газовый режим водоёма. Измерять pH воды в рыбоводных прудах рекомендуется два раза в день – утром и вечером.

8. Органические вещества. О наличии в воде органического вещества судят по таким показателям, как перманганатная, бихроматная, агрессивная окисляемость, биохимическое потребление кислорода за одни или пять суток. Общее количество органического вещества определяют по бихроматной окисляемости. Перманганатная окисляемость составляет примерно 40% всего органического вещества. В первом случае органическое вещество окисляют бихроматом калия, а во втором — перманганатом калия. Отсюда и названия показателей. Измеряют их в мг кислорода, пошедшего на окисление органического вещества в 1 л воды.

9. Азот и фосфор относятся к биогенным элементам. Само название этих элементов говорит об их важности. В переводе на русский язык биогены означают «создающие, образующие жизнь». При недостатке азота и фосфора замедляется рост растений. Однако их избыток свидетельствует о загрязнении водоемов.

Азот находится в воде в виде солей аммония, нитритов, нитратов и альбуминоидного азота, входящего в состав разлагающихся органических веществ.

Фосфор присутствует в воде в виде солей фосфорной кислоты и других соединений. Обычные его концентрации по сравнению с азотом невелики. И рыбоводные пруды очень часто страдают от нехватки фосфора и нуждаются в фосфорных удобрениях. Однако повышенное содержание фосфатов (более 0,5 г/м3) может свидетельствовать о загрязнении водоема.

Рыбоводные пруды часто страдают от недостатка фосфора, поэтому нуждаются в фосфорных удобрениях. Максимально допустимое содержание фосфора в рыбоводных прудах составляет 0,5 мг/л и превышение этого показателя говорит о загрязнении водоёма.

10. Солевой состав воды. В природе не бывает абсолютно чистой воды, в ней всегда содержатся в растворенном или взвешенном состоянии какие – либо вещества. Больше всего в пресной воде представлены соли кальция, в меньшей – магния и еще меньше солей натрия и калия. Общее количество этих солей, связанных со слабыми кислотами (угольной), обусловливает щелочность воды. Соли кальция и магния определяют жесткость воды, которая выражается в градусах. 1 жесткости соответствует содержанию 10 г CaO в 1 .