Досліджуємо довкілля: порівняльний аналіз природних водойм на забруднення

Вода є одним з найважливіших елементів навколишнього середовища. Для людини вона має фізіологічне, санітарно-гігієнічне, виробниче та епідеміологічне значення. Вживання недоброякісної води може призвести до порушення санітарного режиму підприємств, випуску неякісної продукції, а також бути причиною інфекційних захворювань, харчових отруєнь, гельмінтозів та ін. Фізіологічне значення води для людини полягає в тому, що вона входить до складу всіх біологічних тканин. Вода складає 60-70% маси тіла, служить складовою частиною крові, секретів і екскретів. Всі біохімічні реакції і фізіологічні процеси здійснюються за участі води.

Антропогенне евтрофування та забруднення води – це основні процеси, що викликають деградацію річок, водосховищ, озерних систем і погіршення якості води. Головною причиною обох процесів є відходи господарської діяльності, що надходять у водойми з водозбору. Забруднення водойм токсичними речовинами техногенного походження часто ускладнює або робить неможливим використання води для питних цілей. Крім того, забруднюючі речовини накопичуються в донних відкладеннях, а також у фіто- і зоопланктоні, вищій водній рослинності і рибах. При цьому нерідко утворюються нові, більш токсичні сполуки і виникають вогнища вторинного забруднення води.

Для водойм, особливо озерних екосистем, надмірне надходження біогенних речовин не менш небезпечне, ніж токсичне забруднення води. Коли вміст фосфору, азоту, калію у воді перевищує критичний рівень, прискорюються життєві процеси водних організмів. Як наслідок, починається масовий розвиток планктонних водоростей («цвітіння» води), вона набуває неприємного запаху і присмаку, її прозорість знижується, збільшується кольоровість, підвищується вміст розчинених і завислих органічних речовин. Перенасичення води органічними сполуками стимулює розвиток сапрофітних бактерій (у тому числі, особливо небезпечних – хвороботворних), водних грибів, різко загострюючи епідеміологічну обстановку на водних об'єктах. При надлишку органічної речовини у воді утворюються стійкі органомінеральні комплекси з важкими металами, в деяких випадках більш токсичні, ніж самі метали. На окислення величезної кількості новоутвореної органічної речовини витрачається значна частина розчиненого у воді кисню – виникає кисневий дефіцит, що вкрай негативно впливає на цінні породи риб і їх кормову базу – зообентос. Крім того, дефіцит кисню призводить до того, що з донних відкладень у воду більш активно виділяється ряд речовин, у тому числі, фосфор, а це, у свою чергу, інтенсифікує процес евтрофування, викликає деградацію озерних систем і водосховищ.

Для оцінювання природних вод існують певні показники, головними серед яких є гігієнічні ГДК (гранично допустимі концентрації). Їх дотримання забезпечує нормальний стан здоров'я населення і сприятливі умови для санітарно-побутового використання. Вони також є критеріями ефективності заходів з охорони водойм від забруднення, а також стимулами прогресу в галузі промислової технології. Ці гігієнічні нормативи використовуються також для оцінки комплексного забруднення поверхневих вод. Вони визначалися з урахуванням запаху, кількості завислих речовин, прозорості, кольору, окислюваності, вмісту розчинного кисню, біологічної потреби кисню (БПК), щільного залишку, кількості солей, хлоридів, фенолів, нафтопродуктів, жорсткості тощо.

27 жовтня відбулася екологічна експедиція членів секції екології відділення екології та аграрних наук Київської Малої академії наук учнівської молоді з метою проведення порівняльного аналізу природних водойм на забруднення із застосуванням методів біоіндикації, біотестування та хімічного аналізу.Завданням юних екологів було дослідити екологічний стан природних водойм,  розташованих в парку Дружби народів, на острові Муромець. В рамках Угоди про творчу співпрацю Державноїекологічної академії післядипломної освіти та управління Мінприроди України і Київської Малої академії наук учнівської молоді мету та завдання експедиції визначали співробітники кафедри водно-екологічних проблем Академії. З їх допомогою учнізаздалегідьознайомилисязметодологією та основними принципами біотестування,завданнями та прийомами біотестування, вимогами до методів біотестування,біохімічним, генетичним, морфологічним, фізіологічним, біофізичним та імунологічним підходами до біотестування. В екологічній лабораторії опанували методику проведення хімічного аналізу, яку застосували в польових умовах для визначення  наявності біогенних речовин, насамперед, сполук азоту, фосфору і заліза. Саме завдяки збагаченню водойм цими речовинами відбувається поступове заростання озера і перетворення його на болото, заповнене мулом і рослинними залишками, що і спостерігали юні екологи на одному невеличкому озерці в зоні обстеження. Результати експедиції ще будуть доопрацьовані, але вже зараз можна зазначити серйозне перевищення вмісту фосфатів у всіх зразках. Наступним завданням для учнів буде дослідити можливі джерела надходження біогенних речовин у річкові води, що примикають до парку Дружби народів.

         Варто зазначити, що під час експедиції МАНівці скористалися нагодою поспілкуватися з відомим ученим в галузі нанобіотехнологій, головним науковим співробітником Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, доктором біологічних наук Олександром Петровичем Демченком, який брав участь у заході  як доповідач і консультант. Він ознайомив юних дослідників з найсучаснішими методами біосенсорики та наноекології і запропонував їм свою допомогу у підготовці експериментальних робіт на дану тематику.