Żaneta Sala

Wskaźniki biologiczne stosowane w
monitoringu wód dawniej stosowane były
przede wszystkim do określania warunków
sanitarnych - np. miano Coli, wskaźnik
saprobowości, indeks saprobów, BZT.
Dla celów naukowych (np.
paleoekologicznych) naukowcy opracowali
liczne wskaźniki

trofii,

odczynu, zasolenia i

itp., np. współczynniki fitoplanktonowe, polski
indeks biotyczny.

W polskim prawie wskaźniki biologiczne

wyznaczone do oceny stanu ekologicznego to:



ilość chlorofilu a (jako miara obfitości

fitoplanktonu)



wskaźniki okrzemkowe IO oraz OIJ (jako miara

kondycji fitobentosu)



Makrofitowy Indeks Rzeczny (MIR) oraz

Makrofitowy Indeks Stanu Ekologicznego Jezior
(ESMI) (jako miara kondycji makrofitów)



Naturalne wody powierzchniowe, nie zmienione

działalnością człowieka, charakteryzują się na
ogół obecnością licznych organizmów roślinnych
i zwierzęcych. Wynika to ze sprzyjających
warunków, jakie woda stwarza rozwojowi tych
organizmów.



Świat roślin i zwierząt wodnych oraz ich

różnorodność jest ściśle zależna od jakości wód,
dlatego też jest jednym z najlepszych
wskaźników informujących o kondycji
środowiska wodnego



Organizmy roślinne i zwierzęce zasiedlające

rzeki, jeziora i inne zbiorniki wodne – ich skład
gatunkowy, liczebność, struktura – wskazują
stopień degradacji wód, spowodowanej
działalnością człowieka: dopływem
zanieczyszczeń do wód, zmianami w korycie
rzeki itp. Z tego powodu wskaźniki biologiczne
są wykorzystywane do oceny jakości wody.



Biologiczna ocena jakości środowiska wodnego

oparta jest na analizie zmian zachodzących we
florze i faunie rzek i jezior.

Ocena jakości wód opiera się na badaniu:



składu i liczebności drobnych organizmów

roślinnych unoszących się w toni wodnej

(fitoplanktonu)



składu i liczebności glonów i roślin

przytwierdzonych do podłoża (makrofitów –

strzałka wodna, tatarak, grążel żółty) i roślinnych

organizmów przydennych (fitobentosu)



składu i liczebności zwierząt nie posiadających

szkieletu wewnętrznego (bezkręgowców) –

mięczaki, skorupiaki, owady



składu, liczebności i struktury wiekowej ryb

(ichtiofauny)

Miano coli zwane też mianem pałeczek okrężnicy to

najmniejsza objętość wody (w cm), z której w

hodowli powstanie przynajmniej jedna kolonia

Escherichia coli, bakterii z rodzaju Enterobacter,

Citrobacter, lub Klebsiella. Określanie miana coli jest

podstawową metodą oceny, czy woda lub żywność

miały kontakt z odchodamiJeśli w próbce stwierdzi się

ilość bakterii powyżej normy, z dużą pewnością

należy przyjąć że próbka może zawierać szkodliwe,

chorobotwórcze bakterie.

Podstawowe poziomy czystości wody z rzek, stawów,

ścieków[cm]:

0,1 - woda jest niezdrowa

1,0 - woda jest zanieczyszczona (niepewna)

10 - woda jest stosunkowo czysta (możliwa do

użycia)

100 - woda jest dostatecznie czysta

Normy dla wody pitnej:



studziennej > 50 cm



Wodociągowej > 100 cm



Dla wody studziennej, z której zazwyczaj

korzysta tylko jedna rodzina, norma mówi że
po wzięciu do badania 50 cm wody w próbce
nie powinno być bakterii (zabarwienia i gazu).
Woda nadaje się do użytku nawet jeśli
następna próbka zawierająca 100 cm wykaże
już obecność bakterii z grupy coli.



Wskaźnik saprobowości określa poziom

zanieczyszczenia wód martwą materią

organiczną lub produktami jej gnilnego

rozkładu.

Wyróżnia się 4 strefy saprobowe:



polisaprobowe - w najbardziej

zanieczyszczonych wodach



α-mezosaprobowe - w średnio

zanieczyszczonych wodach



β-mezosaprobowe - w średnio

zanieczyszczonych wodach



oligosaprobowe - w najmniej

zanieczyszczonych wodach



Sukcesywny wzrost saprobowosci, powoduje

liczebną przewagę destruentów nad innymi
ugrupowaniami w biocenozie. Odwrotnie,
samooczyszczanie prowadzące do
zmniejszania saprobowości, prowadzi do
stałego zwiększania się udziału producentów.



BZTn (Biochemiczne Zapotrzebowanie Tlenu) - to

umowny wskaźnik określający biochemiczne

zapotrzebowanie tlenu, czyli ilość tlenu

wymaganą do utlenienia związków organicznych

przez mikroorganizmy (bakterie aerobowe).

Wartość tę uzyskuje się w wyniku pomiaru

zużycia tlenu przez badaną próbkę wody lub

ścieków w ciągu 5 lub 20 dób (Oznaczając to

odpowiedni BZT5 lub BZT20). Pośrednio określa

się w ten sposób stężenie substancji organicznej

podatnej na biodegradację. BZTn jest

wskaźnikiem czystości wody i jakości

oczyszczanych ścieków: im wyższa wartość BZTn

tym większe zanieczyszczenie (ilość związków

organicznych). Z przyczyn praktycznych częściej

stosowane jest BZT5.



Indeks saprobów – wskaźnik biologiczny

używany w biomonitoringu wód, bioindykator
stopnia zanieczyszczenia wód śródlądowych
(głównie rzek), bazujący na cechach
organizmów żywych, ich autekologii, analizie
częstości występowania gatunków
przewodnich w strefach. Opracowany i
stosowany był krajach RWPG (Rada
Wzajemnej Pomocy Gospodarczej), obecnie
zastępowany jest w monitoringu przez indeksy
biotyczne



Trofizm (trofia wód) - termin określający

produktywność biologiczną zbiorników wodnych.
Pod pojęciem trofia zbiornika (trofizm) rozumie
się także zespół czynników środowiskowych
decydujących (wpływających) o żyzności
zbiornika wodnego. Trofizm uzależniony od wielu
czynników, np. ilości nawozów dostających się
do wód, składu i liczebności organizmów itp.
Najczęściej trofia zbiornika utożsamiana jest z
zawartością biogenów w toni wodnej
(śródjezierzu) i zdeponowanych w osadach
dennych profundalu, pomijając biogeny
zdeponowane w litoralu. Trofizm odnoszony jest
najczęściej do jezior (wód jeziornych).

Ze względu na stopień żyzności wody wyróżnia

się:



Oligotroficzne



Politroficzne



Mezotroficzne



Eutroficzne



Saprotroficzne



Współczynniki fitoplanktonowe –

wskaźniki trofii zbiorników wodnych oparte na
bioindykatorach należących do fitoplanktonu.
Najczęściej ich wartość jest ilorazem liczby
gatunków (gdyż biomasa może zależeć też od
innych czynników ekologicznych, np. presji
planktonożerców).



Współczynnik zielenicowy Thunmarka wyznaczony

na podstawie jezior szwedzkich.

liczba gatunków Chlorococcales/liczba gatunków desmidii



Współczynnik sinicowy Nygaarda

liczba gatunków sinic/liczba gatunków desmidii



Współczynnik okrzemkowy Nygaarda

liczba gatunków Centrales/liczba gatunków Pennales



Współczynnik euglenowy Nygaarda

liczba gatunków euglenin/(liczba gatunków Chlorococcales

+ liczba gatunków sinic)



Współczynnik złożony Nygaarda

wyznaczony na podstawie jezior duńskich.

(liczba gatunków sinic + liczba gatunków Chlorococcales +

liczba gatunków Centrales + liczba gatunków

euglenin)/liczba gatunków desmidii

Współczynnik Järnefelta wyznaczony na podstawie

jezior finlandzkich.

Współczynnik wyznaczany w oparciu o stosunki gatunków

z różnych grup glonów podzielonych na trzy klasy



Polski indeks biotyczny (BMWP-PL) –

metoda monitoringu rzek w Polsce,
zaadaptowana z brytyjskiego indeksu BMWP.
Indeks biotyczny opracowano w celu
dostosowania polskich metod biomonitoringu
do ujednoliconego systemu stosowanego w
Unii Eurpejskiej. Ocena ekologiczna opiera się
na zespołach organizmów (fitoplankton,
makrofity, fitobentos, makrozoobentos, ryby),
które w nazywane są biologicznymi
elementami jakości

W polskim indeksie biotycznym uwzględnione są

następujące grupy bezkręgowców wodnych:



Fitobentos – zespół organizmów tradycyjnie

zaliczanych do roślin związanych z dnem
zbiornika wodnego lub cieku i strefą przydenną



Fitoplankton – mikroskopijne organizmy

roślinne (w tym glony niezaliczane do królestwa
roślin w niektórych systemach taksonomicznych)
oraz sinice, które biernie unoszą się w wodzie,
nie posiadając zdolności ruchu lub tylko w
znacznie ograniczonym zakresie.

Literatura



Mikrobiologia techniczna tom 2.

Mikroorganizmy w biotechnologii,
ochronie środowiska i produkcji
żywności; Wydawnictwo Naukowe PWN



www.naukowy.pl



www.wikipedia.pl