Подход В.П. Форощука к экологическому нормированию качества водной среды

По мнению автора, создавая необходимые условия для нормального существования водных организмов, человек практически вечно будет иметь воду оптимального качества, что в свою очередь позволит в течение неограниченного времени использовать ее непрерывно в форме ресурсооборота. Это оправдано экономически, юридически и морально. В ином случае человек вынужден будет полностью взять на себя эту функцию природы, что потребует значительно больших затрат.

При использовании системного подхода к экологическому нормированию В.П. Форощук предлагает в качестве основного критерия взять самоочищающую способность водного объекта. Действительно, между биологической структурой водного объекта и его способностью к самоочищению существует взаимообусловленная функциональная зависимость. Поэтому стандартизация качества воды должна проводиться путем определения величины самоочищающей способности водного объекта, которая характеризуется свойственными для данной экосистемы минимальным и максимальным значениями. Они и должны служить нормативами качества воды, нарушение которых неизбежно приведет к перестройке биологической структуры водного объекта, а значит — к новой ступени его загрязнения. Это своего рода норма реакции экосистемы. Однако самоочищение водного объекта осуществляется не только за счет живых организмов. Обезвреживание загрязняющих веществ происходит также в результате физико-химических реакций, протекающих в толще воды и процессов детоксикации их донными отложениями. Но они являются теми конкретными условиями обитания организмов, которые и определяют их резистентность.

К сожалению, к настоящему времени еще не обоснованы общепризнанные методы определения величины самоочищающей способности водных объектов, в чем и заключается вся трудность нормирования качества воды на этой основе. По мнению автора, однако, этот сложный процесс может быть разложен на ряд простых, легко поддающихся количественному описанию и отражающих его суть.

Самоочищение является интегральным процессом функционирования трех основных органически связанных компонентов (водная толща, донные отложения, гидробионты) экосистемы водного объекта. Но так как организмы обитают как в водной толще, так и у дна, то любые происходящие в них процессы неизбежно отразятся на гидробионтах, а значит — на биологической структуре водоема. Перестройка экосистемы, сопровождаемая изменением величины самоочищающей способности водного объекта, лежащей в основе нормирования качества воды характеризует процесс его загрязнения. Обезвреживание же загрязняющих веществ может быть сведено к минерализующей деятельности гидробионтов, накоплению и транзиту продуктов трансформации на дно. Описание первых двух процессов позволяет охарактеризовать и третий, а следовательно — самоочищение водного объекта в целом. Для охраны водных ресурсов первостепенное значение имеет величина минерализующей деятельности всех организмов данного водного объекта, ее минимальное и максимальное значения, нарушение которых приведет к перестройке гидробиоценозов. Следовательно, они также могут служить нормативами качества воды.

Для упрощения этой задачи, В.П. Форощук использует термодинамический подход, суть которого сводится к следующему. Величина энергии, необходимая для жизнедеятельности организмов, определяемая по количеству потребленного ими кислорода, должна быть равна энергии, получаемой с пищей. А загрязнение водного объекта сказывается не только на дыхании гидробионтов, но и на поступлении веществ, служащих источником их питания.

Минимальная величина потребления кислорода гидробиоценозами, дальнейшее снижение которой неизбежно приведет к изменению биологической структуры водного объекта, и будет служить одним из нормативов качества воды. Максимальное же значение ее позволит определить количество антропогенных веществ, которое может поступать в водный объект без ущерба для его обитателей. Это будет второй норматив. Гигиеническое нормирование в данном случае сводится только к детальному изучению лишь одного процесса накопления вредных веществ организмами.

Автор справедливо акцентирует внимание на то, что нормирование качества воды целесообразно проводить не путем лабораторных исследований, а методом учета состояния гидробиоценозов в естественных условиях их существования. При этом достоверность установленных в естественных условиях нормативов будет очень высокой. Кроме того, данная задача может быть упрощена, если принять во внимание, что при перегрузке экосистемы мертвым органическим веществом или при поступлении токсичных продуктов гибнут организмы подсистемы выедания (пастбищной). Поэтому ее необходимо «занормировать» в первую очередь. В водных объектах, где сильнее развиты подсистемы разложения и вторичного выедания, экологическое нормирование должно преследовать цель сохранения этих составляющих звеньев биотического круговорота. Что касается лабораторных исследований, то они помогут решить частные вопросы влияния антропогенных веществ на водные организмы.

Таким образом, в зависимости от поставленных перед наукой задач экологическими нормативами качества воды могут служить минимальное и максимальное значения величины или самоочищающей способности водного объекта, или минерализующей деятельности его гидробиоценозов, или количество потребляемого ими кислорода, нарушение которых неизбежно приведет к перестройке экосистемы.

9.3.6. Подход A.M. Никанорова и А.В. Жулидова

Главными физико-химическими факторами, влияющими на ответ организма по отношению к токсикантам, являются: температура, растворенный кислород, рН, жесткость и щелочность воды, присутствие хелатирующих агентов и других загрязняющих воду веществ. В общем случае чувствительность к металлам понижается с увеличением рН и жесткости воды, а также с падением парциального давления кислорода. Возрастные размеры, питательный статус, акклиматизация — все это важные переменные, определяющие чувствительность животных и растений. Крупные экземпляры более устойчивы к отравлению.

Исследования A.M. Никанорова и А.В. Жулидова с различными пресноводными беспозвоночными привели их к выводу о целесообразности апробации единых предельно допустимых концентраций (или ЭДУ) цинка, кадмия и меди с учетом жесткости природных вод (табл. 52).

Таблица 52