Введение.

Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем стано­вятся все более острыми по мере исторического развития об­щества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызы­ваемого научно- техническим прогрессом.

Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользо­вания в следствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды.

Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико, что произошла их полная деградация как источников водоснаб­жения.

Небольшое количество загрязнений не может вызвать зна­чительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет способность биологического очищения, но проблема состоит в том, что как правило количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может спра­виться с их обезвреживанием.

Водоснабжение и водопользование часто осложняется био­логческими помехами: зарастание каналов снижает их пропуск­ную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды, ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навига­ции и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому разработка мер с биологическими помехами приобретает большое практическое значение и становится одной из важнейших проб­лем гидробиологии.

Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах создается серьезная угроза значительного ухудшения экологи­ческой обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологическо­го равновесия в биосфере.

<I. Гидросфера как среда жизнедеятельности.>

Гидросфера вместе с ее населением играет большую роль в жизни человека, которая с прогрессом цивилизации непрерывно возрастает. Водоемы все интенсивнее используют для питьевого и технического водоснабжения как рыбохозяйственные угодья и зоны рекреации, для целей энергетики и навигации и во многих других отношениях. Поэтому по мере освоения гидросфе­ры все большее значение приобретает ее биологическое изуче­ние в интересах оптимизации природопользования и охраны сре­ды. Этими вопросами занимается гидробиология.

<II. Население.>

Население гидросферы по числу видов (более 250000) за­метно уступает наземному из-за необычайного богатства в нем фауны и насекомых. Иная картина получается если сравнение вести по классам. Например, из 33-х классов растений, 18 ви­дов -гидрофиты. Эти данные рассматриваются как доказательст­во того, что жизнь зародилась не в воздушной, а в водной среде.

Одна из характерных особенностей водного населения -резкое преобладание зомассы над фитомассой, в то время как на Земле наблюдается обратная картина.

Биомасса в различных районах Мирового океана колеблется в очень широких пределах. Так в верхнем 100-метровом слое в районе экватора биомасса составляет около 500 мг/м3 и бо­лее, а в водах Субарктики и Субантарктики соответственно 100-300 мг/м. [1.]

Фитобеноз состоит в основном из бурых, красных и зеле­ных водорослей, а также некоторых цветковых растений.

Зообеноз в наибольшей степени представлен простейшими,

кишечнополостными, ракообразными, головоногими и рыбами. Планктон по видовому составу в основном представлен ракооб­разными.

Флора и фауна Мирового океана с продвижением в глубь по числу видов и численности значительно обедняются. Это связа­но с ухудшением условий обитания. Основным источником пищи глубоководных является скопление органических веществ на дне.

Континентальные водоемы могут быть искусственными и

естественными. В подавляющем большинстве континентальные во-

доемы пресные, что и определяет видовой состав их населения. Население рек характеризуется значительным видовым раз-

нообразием. Из отдельных экологических групп значительного обилия в реках достигают планктон, бентос и нектон. Числен­ность бактерий в речной воде значительно меняется по сезо­нам, обнаруживая максимум в период паводка. Заметно повыша­ется численность бактерий в реках ниже очагов загрязнения органическими веществами. Количество планктона в реках на протяжении года значительно меняется, падая до минимума зи­мой и во время половодья вследствие разбавления талыми вода­ми, почти не содержащими каких-либо организмов. От весны к лету благодаря размножению количество планктона значительно увеличивается. Бентос преимущественно представляется живот­ными; донные растения обильны только в реках с прозрачной водой. Образованию прибрежной растительности мешает размыв берегов и половодья.

На видовой состав озер оказывают влияние: географи­ческое положение, происхождение и особенности гидрологи­ческого режима. Нектон и планктон в озерах представлены бо­гаче, чем в других континентальных водоемах. На поверхности пленки: клопы-водомерки, мухи, на нижней поверхности -жуки и клопы, личинки комаров и т.п. Нектон представлен почти иск­лючительно рыбами. В больших озерах (Байкал, Ладожское) оби­тют несколько видов тюленей. Северные и высокогорные озера богаты ласосевыми рыбами.

Население болот отличается бедностью как по видовому составу, так и в количественном отношении. Отрицательное значение в этом отношении имеет малая концентрация кислорода и повышенная кислотность. Растительность болот представлена в основном зелеными мхами, осоками, хвощами, вейниками, тростниками и т.п.

<Физико-химические свойства воды.>

Из огромного количества физико-химических факторов, влияющих на население гидросферы, сравнительно немногие име­ют ведущее экологическое значение. К таким факторам прежде всего относятся физико-химические свойства воды и грунта, растворенные и взвешенные в воде вещества, температура исвет, а в последнее время загрязнение водоемов, вызванное деятельностью человека.

Вода как физико-химическое тело оказывает непрерывное воздействие на жизнь гидробиоитов. Она не только удовлетво­ряет физиологические потребности организмов, но и служит им опорой, доставляет кислород и пищу и уносит метаболиты, пе­реносит половые продукты и самих гидробиоитов. Благодаря подвижности воды в гидросфере возможно существование прик­репленных животных, которых, как известно, нет на суше. Поэ­тому свойства воды -важнейший фактор абиотической среды вод­ного населения.

На первый взгляд, изменение плотности воды с повышением температуры не так существенно. Однако следует учесть, что плотность гидробиоитов отличается от единицы лишь во вто­ром-третьем знаке после запятой. Поэтому температурные коле­бания означают очень многое в смысле изменения условийплава­ния (различная опорность среды).

По сравнению с другими жидкостями вода имеет сравни­тельно небольшую вязкость, что обуславливает ее подвижность и облегчает плавание гидробиоитов. С повышением водной тем­пературы вязкость заметно снижается. С увеличением солености вязкость воды несколько возрастает. Изменение вязкости осо­бенно сильно влияет на передвижение мелких организмов. С од­ной стороны, они обладают сравнительно маломощной локомотор­ной системой, в то время как относительная поверхность, про­порционально которой действуют силы трения, очень велика. С другой стороны, вязкость тормозит движение тем больше, чем ближе находятся смещаемые относительно друг друга слои воды. Для мелких организмов они располагаются на очень небольших расстояниях и поэтому преодоление сил трения сопряжено со значительными затратами энергии.