double arrow

Мониторинг поверхностных вод


Тема 9 Мониторинг поверхностных вод и биоиндикация

Скорость самоочищения, мероприятия по его усилению

Скорость самоочищения водоемов определяют ряд факторов:

1) количество загрязнений, поступивших в водоем;

2) глубина водоема и скорость течения – чем больше степень разбавления, тем быстрее проходит очистка воды, самоочищение стоячих водоемов протекает медленно;

3) температура воды – самоочищение активнее протекает при более высокой температуре, поэтому летом оно более интенсивное, что объясняется большой биологической активностью бактерий-редуцентов, количественным развитием гидробионтов;

4) содержание кислорода, поступающего в водоем.

Для усиления процессов самоочищения в водоемах является целесообразным обогащение обедненных биоценозов популяциями активных фотосинтетиков и деструкторов, способных ускорить минерализацию органических веществ. В ряде случаев применимо заселение прибрежной зоны загрязненных водоемов рядом видов высшей водной растительности при условии периодического изъятия их избыточной биомассы. Действенными мерами являются регуляция численности растительноядных рыб (как толстолобик), контроль за загрязнением и самоочищением, применение методов математического моделирования для прогнозирования загрязнения и установления пределов его нагрузок на экосистемы, гидромелиоративные работы, направленные на повышение очистительной способности водоемов.





9.1 Мониторинг поверхностных вод

9.2 Биоиндикация

Под мониторингом понимают многоцелевую информационную систему, основные задачи которой – наблюдение, оценка и прогноз состояния водной среды под влиянием антропогенного воздействия с целью предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ или сообществ [14].

Мониторинг является неотъемлемой и необходимой составляющей контроля за качеством среды. После принятия Европейским Союзом Рамочной водной директивы (WFD) в 2000 г. началась поэтапная разработка и внедрение ее положений. Это отразилось на системах биоиндикации водных объектов как одной из основ мониторинга поверхностных вод. Система биоиндикации в настоящее время является одним из главных инструментов для определения качества воды. Контроль за состоянием качества поверхностных вод в первую очередь важен для разработки эффективных мер по их использованию и для принятия управленческих решений относительно водных ресурсов. Эти решения должны основываться на научно обоснованной оценке текущего состояния и основных тенденций в изменении качества водных ресурсов.

Системы мониторинга в настоящее время претерпели существенные изменения. Основа этих изменений – переход от чисто химического контроля на биологический, который основан на системе биоиндикации. Биологический контроль – это оценка состояния водных объектов с использованием биологических свойств и других прямых измерений биоты. Там, где критерии для определения воздействий не существуют (например, воздействие источника загрязнения вне пункта наблюдения, деградация среды обитания), сообщества могут быть единственными практическими средствами оценки таких воздействий.



Основные принципы биоиндикации были разработаны, как уже отмечено, немецкими учеными Р. Кольквитцем и М. Марссоном в начале ХХ века. С тех пор биоиндикация является неотъемлемой частью мониторинга поверхностных вод и оценки качества воды. Результаты мониторинга требуют перевода научных данных в управленческие решения относительно водного ресурса. Подход, основанный на анализе биологических и других экологических данных, позволяет существенно облегчить их использование в системе управления.

Согласно Рамочной водной директиве Европейского Союза разработанные и используемые мониторинговые программы должны являться основой для управления водными ресурсами. При этом основная цель Директивы – достижение хорошего экологического статуса для всех водных систем. Для определения экологического статуса биологическая составляющая, основанная на данных о сообществах водных организмов, является решающей.



Европейская Рамочная водная директива дала существенный толчок развитию и совершенствованию систем биоиндикации. Это относится к созданию сети эталонных створов, процессам интеркалибровки, унификации методов отбора проб, их обработки и последующему анализу.

Экологические цели, установленные для поверхностных вод, направлены на то, чтобы достичь:

1) хорошего качества поверхностных вод;

2) хорошего экологического потенциала и химического состояния водных объектов;

3) полного соответствия всем нормам и требованиям, которым должны удовлетворять охраняемые зоны.

Биологические показатели, которые используются при оценке экологической ситуации в водных экосистемах, включают состав и численность водной флоры, состав и численность донной беспозвоночной фауны, состав, численность и возрастную структуру рыбной фауны.

В системе мониторинга поверхностных вод существует ряд принципов и понятий, которые позволяют в значительной мере унифицировать понятийный аппарат и являются необходимыми при разработке и реализации мониторинговых программ независимо от региона, страны или системы биоиндикации.

Существуют три типа оценки (индикации) экосистем: биомаркеры, биоиндикаторы и оценка экологических рисков.

Биомаркеры – это организмы и их характеристики, которые позволяют диагностировать текущее состояние окружающей среды. В качестве характеристик могут выступать физиологические, биохимические, иммунологические и другие свойства (процессы) организмов. В отличие от маркеров, биоиндикаторы не могут мгновенно реагировать на изменение экологических условий, так как их индикаторными свойствами являются популяционные процессы и процессы в сообществе в целом. Основным преимуществом биоиндикаторов по сравнению с биомаркерами является тот факт, что далеко не всегда кратковременное изменение условий, на которое реагируют биомаркеры, приводит к негативным изменениям в популяциях, сообществах и экосистемах.

Наиболее важными требованиями к биоиндикаторам являются следующие:

1) тесная связь с условиями;

2) высокая экологическая точность реакции на изменения факторов среды;

3) относительно высокая численность и минимум ее флуктуации (колебаний);

4) широкое распространение;

5) легкость в определении таксономической принадлежности;

6) наличие информации об их экологии;

7) функциональная важность в экосистеме.

Различного рода индикаторные показатели имеют разное экологическое значение, так как характеризуются своими интеграционными характеристиками с точки зрения экосистемы. В этом отношении индикаторные показатели могут быть выстроены в следующем порядке: генетические, биохимические, физиологические, иммунологические, репродуктивные, популяционные и характеристики сообществ. Характеристики сообществ являются ключевыми для оценки состояния экосистемы и дальнейшего расчета экологических рисков. Во всех системах мониторинга поверхностных вод присутствует понятие экологического статуса. Для определения экологического статуса необходимой является оценка степени нарушенности экосистемы.

Таким образом, в мониторинге поверхностных вод биологическая составляющая является необходимой частью контроля за качеством среды. При проведении мониторинга важно использовать интегрированный подход к водным объектам.







Сейчас читают про: