Главная База знаний "Allbest" Экология и охрана природы Комплексная оценка экологического состояния водного объекта по интегральным показателям и индексам

Комплексная оценка экологического состояния водного объекта по интегральным показателям и индексам

Применение интегральных показателей и индексов для оценки экологического состояния водных объектов. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. Расчет индекса оценки трофического состояния водоема.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 25.04.2011
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Тема: «Комплексная оценка экологического состояния водного объекта по интегральным показателям и индексам»

Содержание

  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПОДХОДОВ К ПРИМЕНЕНИЮ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ИНДЕКСОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
  • 1.1 Гидробиологические интегральные оценки качества
  • 1.2 По совокупности физико-химических и биологических параметров
  • 1.3 Гидрохимические интегральные оценки
  • 1.3.1 Гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ)
  • 1.3.2 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям
  • 1.3.3 Индекс оценки трофического состояния водоёма (ITS)
  • 2. РАСЧЁТ ИНДЕКСОВ КАЧЕСТВА ВОДЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
  • 2.1 Описание объектов исследования
  • 2.1.1 Река Славянка
  • 2.1.2 Финский залив
  • 2.1.3 Нижнее Суздальское озеро
  • 2.2 Расчёт индекса загрязнения воды (ИЗВ)
  • 2.3 Расчёт комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям
  • 2.4 Расчёт индекса оценки трофического состояния водоёма (ITS)
  • 3. ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА РАСЧЁТА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНОГО ОБЪЕКТА
  • 3.1 Общая классификация индексов для возможности их сопоставления
  • 3.2 Сопоставление интегральных оценок экологического состояния водного объекта
  • 3.3 Критерии выбора расчёта комплексной оценки экологического состояния водного объекта
  • 4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ СТОИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ИНДЕКСОВ КАЧЕСТВА ВОДЫ
  • 4.1 Проведение гидрохимических исследований объекта
  • 4.2 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям
  • 4.3 Гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ)
  • 4.4 Индекс оценки трофического состояния водоёма (ITS)
  • 4.5 Результаты сравнительного расчёта
  • 5. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
  • 5.1 Основные правила безопасности при работе в химической лаборатории
  • 5.2 Основные требования пожарной безопасности
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЯ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • вода экологический оценка загрязненность
  • До настоящего времени в России не существует утвержденных экологических нормативов на качество водной среды.
  • Система санитарно-гигиенического нормирования с использованием ПДК длительное время подвергается в целом аргументированной критике, так как давно наметилась тенденция к оценке состояния водных объектов не с точки зрения потребностей конкретного природопользователя, а с точки зрения сохранения структуры и функциональных особенностей всей экосистемы в целом. Систематизация основных претензий к действующей системе ПДК сводится к следующему:
  • · концентрация веществ в воде не отражает токсикологическую нагрузку на экосистему, так как не учитывает процессы аккумуляции веществ в биологических объектах и донных отложениях, т.е. не учитывается предыстория, связанная с накоплением в водной среде загрязняющих веществ;
  • · федеральные ПДК не учитывают специфику функционирования водных экосистем в различных природно-климатических зонах (широтная и вертикальная зональность) и биогеохимических провинциях (естественные геохимические аномалии с различным уровнем содержания природных соединений);
  • · при обосновании ПДК не учитывается разный трофический статус экосистем, сезонные особенности природных факторов, на фоне которых проявляется токсичность загрязняющих веществ.
  • Перечисленные, а также некоторые другие недостатки санитарно-гигиенического нормирования не отвергают необходимость оценки состояния водных объектов по ПДК, но свидетельствуют о необходимости разработки новых подходов.
  • АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ
  • В разных странах существует множество подходов к оценке состояния водных объектов и их классификации по степени загрязнения, отличающихся перечнем используемых показателей качества воды, количеством выделяемых классов, нормативными значениями показателей, их группировкой, методами интерпретации результатов мониторинга и т.д.
  • Существующая в Российской Федерации система санитарно-гигиенического нормирования с использованием ПДК длительное время подвергается в целом аргументированной критике, так как давно наметилась тенденция к оценке состояния водных объектов не с точки зрения потребностей конкретного природопользователя, а с точки зрения сохранения структуры и функциональных особенностей всей экосистемы в целом. Недостатки санитарно-гигиенического нормирования не отвергают необходимость оценки состояния водных объектов по ПДК, но свидетельствуют о необходимости разработки новых подходов [25].
  • Поиск альтернативного варианта оценки качества водных объектов ведётся давно и создано множество критериев, основывающихся на различных свойствах воды. Используются показатели, характеризующие органолептические свойства поверхностных вод (температура, цвет, цветность, запах, привкус, мутность и др.); физико-химические свойства (рН, электропроводность, содержание солей и отдельных ионов, жесткость и т.д.); содержание веществ, потребляющих кислород (ХПК, БПК, перманганатная окисляемость и др.); содержание биогенных веществ (NH4+, NO2-, NO3-, PO43- и др.); совокупности множества гидробиологических характеристик. Измерение и определение таких показателей весьма трудоемко, дорого, требует высокой квалификации и узкой специализации исследователей и неудобно для инженерных расчетов и математических моделей.
  • Актуальностью работы является необходимость разработки рекомендаций по применению интегральных показателей, отражающих эмерджентные свойства экосистемы, так как реакция на стресс системы отлична от реакции отдельного организма или даже целой популяции.
  • ЦЕЛЬ РАБОТЫ
  • Целью работы является разработка рекомендаций по обоснованию и выбору комплексных интегральных показателей для оценки экологического состояния различного типа водных объектов с различной степенью информационной обеспеченности.
  • ЗАДАЧИ РАБОТЫ
  • · Рассмотрение существующих комплексных показателей качества вод водных объектов.
  • · Расчёт интегральных индексов на примере различных природных объектов и разной степени информационной обеспеченности.
  • · Разработка рекомендаций по применимости индексов для решения инженерных задач нормирования техногенной нагрузки на различных водных объектах с разной степенью информационной обеспеченности.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПОДХОДОВ К ПРИМЕНЕНИЮ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ИНДЕКСОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Важнейшим показателем при определении нагрузок на окружающую среду является понятие качества среды. Качество окружающей среды -- состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью [1]. Качество среды - мера соответствия природных условий потребностям живых организмов. Показатель качества среды может включать:

- природные факторы: температура, освещенность и др.;

- антропогенные факторы: загрязнение, фактор беспокойства и др.

В качестве критериев качества среды могут быть использованы биологическая продуктивность экосистемы, соотношение видов, состояния трофических систем и т.п. Качество воды зависит от химического состава воды, физических свойств - цвета, вкуса и запаха - и биологических особенностей воды. Термин «качество воды» употребляется в контексте определенного аспекта ее использования. Существует множество целей использования воды: для питья, купания, удаления отходов, рекреации, полива, в различных производственных процессах. Очевидно, что не имеется универсального или общепринятого набора требований к качеству воды. Для каждой формы использования применяются свои стандарты качества. Как правило, эти стандарты формулируются в виде критических уровней определенного свойства воды, которые не должны быть превышены. Поэтому, к примеру, вода, которая считается непригодной для питьевых целей, вполне может использоваться для орошения или даже купания. При этом отметим, что вода это возобновляемый ресурс, она способна к восстановлению, самоочищению.

Водным кодексом Российской Федерации [2] определяются так называемые нормативы предельно допустимых вредных воздействий (ПДВВ). Однако остается открытым вопрос о предельно допустимых значениях этих параметров. Механизм системной увязки экологического нормирования, экологической экспертизы, программно-целевого подхода и экологического мониторинга к решению экологических проблем делает процесс управления более целостным и эффективным.

Нормативы качества водных объектов устанавливаются в форме предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК). ПДК - концентрация вещества в воде, при превышении которой воды становятся непригодными для одного или нескольких видов водопользования. Величина ПДК - это экспериментально установленное и официально утвержденное максимально допустимое постоянное содержание конкретного вредного вещества в водах водного объекта.

Водоем считается загрязненным, если показатели качества воды изменились в результате антропогенного воздействия и вода стала непригодной хотя бы для одного из видов водопользования или водопотребления. Степень предельно допустимого загрязнения воды определяется предельно допустимой нагрузкой, которая зависит от вида использования водного объекта. В России нормирование качества воды водоемов и водотоков осуществляется в зависимости от видов водопользования:

· хозяйственно-питьевое водопользование - использование водных объектов в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения;

· коммунально-бытовое водопользование - использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения;

· рыбохозяйственное водопользование - использование водных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

ПДК для разных категорий существенно различаются. Например, ПДК для аммиака в водоемах 1-й категории составляет 2 мг/л, а для водоемов 2-й категории он равен 0,05 мг/л. ПДК для нефтепродуктов в водоемах 1-й категории равен 0,3 мг/л, а в водоемах 2-й категории - 0,05 мг/л. Для водоемов 1-й категории установлены ПДК более чем для 1700 веществ, для водоемов 2-й категории - почти для 1000. Оценка качества вод по ПДК не учитывает разный трофический статус экосистем, сезонные особенности природных факторов, на фоне которых проявляется токсичность загрязняющих веществ. Оценка степени загрязнения водного объекта по отдельным веществам проводится с использованием критерия ПДК и ОБУВ (ориентировочно-безопасный уровень воздействия) для рыбохозяйственных, а также фоновых региональных концентраций веществ - ксенобиотиков. Наиболее часто используемый в отечественной практике критерий ПДК и расчеты на его основе суммарного индекса загрязненности не учитывают региональных особенностей и предопределяют в какой-то степени необходимость определения большого числа нормируемых компонентов.

Если водный объект имеет многофункциональное использование, применяется показатель вредности, отражающий приоритетность требований к качеству воды, он является лимитирующим показателем. Загрязнение воды может быть обусловлено не только токсичными веществами, но и изменением органолептических показателей (запах воды изменяется от поступления нетоксичных, но дурно пахнущих веществ) и других физико-химических характеристик, к ним относятся: содержание взвешенных веществ, минеральный состав, растворимый кислород, температура, цвет, показатель рН и др.

При нормировании загрязняющих веществ необходимо иметь в виду, что многие вещества обладают сходным токсичным действием, в этих случаях суммарная концентрация таких веществ может превышать предельно допустимую концентрацию для отдельных веществ. Некоторые загрязняющие вещества обладают синергетическим эффектом, то есть токсичность одного в присутствии другого может многократно возрастать. Эффект суммирования действия загрязняющих веществ необходимо учитывать при сложном спектре загрязняющих веществ.

Приведенное описание показывает, что нормирование загрязнений в воде является очень сложной проблемой. Современная система нормирования не учитывает особенностей водного объекта как экосистемы. Наряду с изложенным выше подходом, в мировой практике достаточно широко распространено нормирование загрязняющих веществ, базирующееся на понятии ассимиляционного потенциала. В этом случае поступление загрязняющих веществ от предприятий должно быть таким, чтобы эти поступления не нарушили экосистему в целом. Ассимиляционный потенциал как раз и показывает, какое количество загрязняющих веществ может поглотить та или иная экосистема без ущерба для своего состояния. Определив ассимиляционный потенциал, далее можно установить предельные нормы на сбросы загрязняющих веществ отдельными предприятиями. Экологическое нормирование необходимо проводить с учетом множественности путей загрязнения и самоочищения элементов биосферы. Нормирование антропогенных воздействий проводится на основе оценок их влияния на природные системы. Важным моментом при обосновании экологического нормирования является поиск наиболее слабых или «критических» звеньев биосферы. При анализе адаптационных возможностей биосферы к антропогенным воздействиям важен учет экологического резерва, определяющего долю возобновляемых природных ресурсов, которую можно изъять из биосферы без нарушения ее основных свойств. Экологический резерв неразрывно связан с понятием устойчивости системы. Для нормального функционирования экосистемы антропогенные нагрузки не должны превышать предельно допустимые экологические нагрузки.

Для комплексной оценки качества природной среды используется биомониторинг, который основан на высокой чувствительности ряда животных и растений к загрязнениям. Например, разрабатывается мониторинг качества вод водоемов по биохимическим особенностям организмов, обитающим в нем. То есть состояние организма зависит от среды обитания.

Критерий загрязненности воды - ухудшение качества вследствие изменения органолептических свойств (запах, цвет) и появления веществ, вредных для человека, животных, птиц, рыб, кормовых и промысловых организмов, а также изменяющей условия для нормальной жизнедеятельности водных организмов.

Можно представить экосистему водоема состоящей из двух компонентов. Один - органический, представляющий комплекс видов, в которой осуществляется круговорот веществ (биоценоз), другой - неорганический, дающий пристанище биоценозу и называемый биотопом. Тогда определение состояния экосистемы будет следующим. «Состояние водной экосистемы это ее характеристика по совокупности количественных и качественных биогенных, абиогенных и антропогенных показателей применительно к видам водопользования». При этом отметим, что экосистема обладает тенденцией развиваться в направлении к зрелой экосистеме, имеющей более устойчивое состояние. Как показала практика, при загрязнении водного объекта, происходят изменения в физическом и химическом состоянии воды, которое приводит к нарушению экологического баланса системы, при котором наблюдается сокращение видового состава сообщества и увеличение численности устойчивых видов.

К настоящему времени сформировалось два основных способа оценки состояния водных объектов, характеризуемого качеством их вод по гидробиологическим и гидрохимическим показателям.

Изменения в экосистеме можно охарактеризовать с помощью функций распределения видов по обилию и расчетом т.н. индексов, не связанных с определенным статистическим распределением. Эти индексы являются функцией видовой структуры и их называют индексами разнообразия. С их помощью характеризуют многокомпонентную видовую структуру сообщества одним числом. Этих индексов разработано достаточно много, среди них отметим наиболее часто употребляемые индексы Шеннона, Гуднайта-Уотлей, Вудивисса и другие.

Качество вод можно оценивать и с помощью классификаций, интегральных оценок качества воды (индексов качества воды). Индексы - это формализованные показатели загрязненности воды, обобщающие более широкие группы показателей, с высокой степенью объективности учитывающие различные стороны оцениваемого объекта. Индекс это величина, являющаяся мерой состояния и изменений главных физических, химических и биологических компонент окружающей среды. Как показано Г.Т. Фруминым [23] для представления качества вод в виде единой оценки показатели необходимо выбирать независимо от лимитирующего признака вредности; а при «равенстве концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим токсикологический признак вредности». Качество вод можно определять по стандартным гидрометеорологическим измерениям с помощью т.н. индекса загрязненности вод, который рассчитывается по нескольким загрязняющим веществам, концентрация которых наибольшая.

Биоиндикация вод проводится по различным трофическим звеньям (бактерио-, фито- и зоопланктон, макрозообентос) и включает определение видового разнообразия, биомассы и численности гидробионтов, на основании которых устанавливаются уровень трофности водоема, структурно-функциональные изменения биоты во времени. Для оценки качества воды применяется известный метод сапробных индикаторов с учетом региональных особенностей функционирования гидробиоценозов. Эколого-токсикологический контроль за сточными водами осуществляется методами биотестирования с использованием обычно 2-х видов тест-объектов - Daphnia magna Straus и Simocephalus serrulatus Koch.

В последние годы при развитии вычислительной техники, позволяющей оперировать с огромными объемами экспериментальных данных, базами данных, открываются новые возможности для исследования роли различных факторов в изменении экологического состояния водоемов с помощью разных классификаций. Классификация это система распределения объектов, явлений, процессов по классам в соответствии с определенными признаками. Возможно выполнить оценку качества воды по совокупности физико-химических и биологических параметров. Например, для классификации водных объектов Карелии по совокупности параметров использовались следующие характеристики [20]:

· минерализация, электропроводность и ионный состав воды (Са2+, Mg2+, Na+, К+, HCO3-, SO42-, Сl -); органическое вещество (цветность, ПО, Сорг., БПК5);

· биогенные элементы (Рмин., Робщ., NH4+, NO2-, Nopr.);

· микроэлементы (Fe, Mn, Si, F);

· хлорофилл-a;

· растворенные газы (СО2, О2) и pH воды;

· загрязняющие, токсические вещества.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.1 Блок-схема интегральных оценок качества воды

1.1 Гидробиологические интегральные оценки качества

Индекс Шеннона - основан на уравнении, выведенном К. Шенноном в 1948 году, с помощью которого можно определить степень информированности (степень упорядоченности) системы:

, (1.1)

где Pi -- вероятность события; K -- число элементов -- носителей информации. Мак-Артур (1957) использовал уравнение Шеннона для оценки степени структурированности биоценозов. При вычислении разнообразия биоценозов величину, выражающую количество информации на один элемент (особь, единицу биомассы и др.), обозначают:

(1.2)

Информация всего биоценоза или его части в единице пространства (объеме, площади), равная произведению Н на количество элементов, обозначается

(1.3)

где N -- общее количество элементов в биоценозе; ni -- количество элементов данной группы; m -- число групп. Под числом элементов можно понимать численность особей, их биомассу и любые другие характеристики групп.

называют показателем Шеннона, индексом разнообразия Шеннона.

Олигохетный индекс Гуднайта-Уотлей - используется для непроточных водоёмов в качестве характеристики. Он показывает долю олигохет от общего количества бентоса в процентах. Чем больше значение индекса, тем выше степень загрязнения водоема:

, (1.4)

D - показатель загрязнения,

N1 - количество олигохет,

N2 - общая численность бентических организмов,

Ход анализа:

1. отбирают пробы бентоса;

2. собранные бентические организмы просчитываются (отдельно олигохет);

3. находят отношение численности (N) олигохет к числу всех организмов в %;

4. по таблице (1.3) определяют степень загрязнения воды.

Таблица 1

Класс качества воды

I

II

III IV

V

VI

Зоны самоочищения

Ксеноса-
пробная

Бета- Альфа-олигопробная

Бета- Альфа-мезосапробная

полисапробная

Значение индекса б

0

1-20 21-35

36-50 51-65

66-85

>85

Класс качества и характеристика воды

I. очень чистая

II. чистая

III. умеренно загрязненная

IV. загрязненная

V. грязная

VI. очень грязная

VII. чрезвычайно грязная

Биотический индекс Вудивисса - используется во всем мире для определения качества воды в водотоках по структурным характеристикам зообентоса (донных организмов). Индекс учитывает общее разнообразие населяющих водоем донных беспозвоночных и наличие в нем организмов, принадлежащих к индикаторным группам.

Методика определения

1. Используя карту или схему реки, выбирают места отборов проб (станции). Для оценки состояния экосистемы реки станции отбора проб должны закладываться в одинаковых биотопах с учетом характера грунта (каменистая, песчаная литораль, риталь и т.д.).

2. В намеченных станциях с помощью различных орудий лова отбираются пробы зообентоса. Затем в течение 15-20 минут на каждой станции осуществляется дополнительный сбор всех бентических животных, которые попадут в поле зрения исследователей. Проба промывается в промывальнике, выкладывается в кювету. Животных выбирают из кюветы с помощью пинцетов или пипетки и определяют группы.

3. Выясняют, какие индикаторные группы есть в водоеме. К индикаторным относятся: личинки веснянок, поденок, ручейников, рачки бокоплавы, равноногие раки, трубочники, личинки хирономид.

4. Оценивают общее разнообразие донных беспозвоночных, подсчитывают число групп, под группой понимают:

1. любой вид плоских червей,

2. класс малощетинковых червей (кроме р. Nаis),

3. р. Nais,

4. любой вид моллюсков, пиявок, ракообразных, водных клещей,

5. любой вид веснянок, перепончатокрылых жуков,

6. любой вид поденок, кроме Baetis rodani,

7. любое семейство ручейников,

8. семейство комаров звонцов, кроме видов р. Chironomus sp.,

9. Cheronomus sp.,

10. личинки мошек Simuliidae,

11. каждый известный вид личинок других летающих насекомых.

5. Находят индекс водоема по таблице 1.2 на пересечении значения общего количества групп и индикаторной группы, начиная сверху с личинок веснянок.

6. Определяют степень загрязнения водоема

Если водоем:

· от 0 до 2 баллов - сильное загрязнение,

· 3 - 5 - средняя степень,

· 6 - 7 - незначительное загрязнение,

· 8 - 10 - чистый водоем.

Определительная таблица расчета индекса Вудивисса

Таблица 2

Индикаторные группы

> 1 Вида
1 Вид

Общее количество групп

0-1

2-5

6-10

11-15

16-20

21-25

26-30

31-35

36-40

>40

Plecopterg

Личинки веснянок

> 1 Вида
1 Вид

-
-

7
6

8
7

9
8

10
9

11
10

12
13

13
12

14
13

15
14

Efimeroptera

Личинки поденок

> 1 Вида
1 Вид

-
-

6
5

7
6

8
7

9
8

10
9

11
10

12
11

13
12

14
13

Trechoptera
Личинки ручейников

-
4

5
4

6
5

7
6

8
7

9
8

10
9

11
10

12
11

13
12

Gammarus Бокоплавы

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Isopoda Равноногие раки

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Только трубочник (Tubifex) или личинки комаров (Chironomidae)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Все данные группы отсутствуют

0

1

2

-

-

-

-

-

-

-

Мини-определитель данных беспозвоночных для оценки качества воды методом Вудивисса.

1. Основные индикаторные группы:

1. Личинки веснянок

2. Личинки поденок

3. Личинки ручейников Trichoptera

4. Бокоплавы род Gammarus

5. Равноногие раки

6. Малощетинковые черви p. Tubifex

7. Личинки комаров-звонцев Chironomidae

2. Прочие группы

9-10 Молюсково-двустворчатые

16 Личинки жуков. Жуки Corixidae

11-12б Моллюски легочные

17 Личинки мошек Similiidae

11-12в Пиявки Hirudinea

18 Личинки стрекоз Odonate

14 Водяные клещи

19 Водяной клоп Hemiptera

15 Личинки сергатокрылые Sialidal

Биотестирование (англ. bioassay) - процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкую признание во всем мире и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии. Существует 2 вида биотестирования: морфофизиологический и хемотаксический. Хемотаксический метод более точный, та как в нем используется специальный прибор, а морфофизиологический позволяет более точно описать, что происходит с тест-объектами, например, в загрязненной воде.

Хемотаксический метод

Этот метод более точен. Для начала изготавливается загуститель. Для этого в пробирку добавляется поливиниловый спирт и до половины заливается водой, потом греется на лабораторной плитке 15-30 минут с перемешиванием. Позже с помощью специальной пипетки в кювету добавляется 0,34 мл этого загустителя. Затем добавляется 1,6 мл среды Лозина Лозинского (среды, идеальной для жизни инфузорий, которые используются как тест-объект) и перемешивается. После этого в пипетку набирается 2 мл проверяемой воды и медленно, по капле наслаивается в пробу, нельзя допускать перемешивания с основным раствором. Если все получилось правильно, то между пробой воды и загустителем появится граница. Кювету надо привести в состояние покоя на полчаса, после этого поставить в биотестер - прибор, который определяет уровень токсичности воды. Он начнет выдавать числа, которые обозначают количество инфузорий, проплывших через границу. Нужно из 5 первых чисел вычислить среднее арифметическое, а потом высчитать индекс токсичности по формуле:

Icontr-Iexp/Icontr, (1.5)

где Icontr - показания прибора для контрольной пробы, Iexp - среднее арифметическое число.

По получившемуся индексу можно рассчитать уровень токсичности воды.

· 0,76-1, то вода сильно токсична

· 0,26-0,75, то вода средне токсична

· 0,1-0,25, то вода умеренно токсична 0, то вода не токсична

Хемотаксический метод основывается на том, что загуститель - среда для инфузорий терпимая, но далеко не идеальная и чем больше инфузорий переплывут из загустителя в исследуемую воду и останутся там, тем вода чище.

1.2 По совокупности физико-химических и биологических параметров

Для классификации водных объектов Карелии по совокупности параметров в 1999 году П.А. Лозовиком были использованы следующие характеристики:

1. Минерализация, электропроводность и ионный состав воды (Са2+, Mg2+, Na+, К+, HCO3-, SO42-, Сl-).

2. Органическое вещество (цветность, ПО, Сорг., БПК5).

3. Биогенные элементы (Рмин., Робщ., NH4+, NO2-, Nopr.).

4. Микроэлементы (Fe, Mn, Si, F).

5. Хлорофилл a.

6. Растворенные газы (СО2, O2) и pH воды.

7. Загрязняющие, токсические вещества.

Содержание в воде биогенных элементов - очень важный лимнологический показатель. От их количества в значительной степени зависит продукция в водоеме и определяется его трофический статус. В естественном состоянии уровень трофности может изменяться от олиго- (низкопродуктивных) до мезо- (среднепродуктивных) и эвтрофных (высокопродуктивных). Такие классификации проведены на примере многочисленных озер Карелии. При этом рассматривались особенности вод, отражающие природное ее качество, трофическое состояние водоемов и их загрязнение, с учетом нормативов по использованию воды для питьевого водоснабжения и рыбохозяйственных целей. С учетом этого было выделено несколько классов вод разного качества: высокое, хорошее, удовлетворительное, низкое, а также загрязненные воды.

К категории высокого качества вод отнесены все воды, имеющие цветность до 40 град, и олиготрофные (Робщ до 12 мкг/л, хлорофилл а - до 3 мкг/л) водные объекты с содержанием Fe до 0.2 мг/л, рН - 6.5-8.0 и насыщением воды кислородом 80-105 %. При соблюдении этих параметров озеро чистое с высокой прозрачностью, водоросли не ограничивают использование воды для всех форм использования.

К категории хорошего качества вод отнесены воды с цветностью 30-120 град, олиго- и мезотрофные (Робщ 8-25 мкг/л, хлорофилл а - до 10 мкг/л) с величиной рН 6.2-8.5, содержанием Fe 0.1-0.5 (возможно до 0.75 мг/л при условии низкого содержания Робщ и цветности менее 120 град.), насыщением воды кислородом 60-120 %. Водоем почти в естественном состоянии, с высокой прозрачностью вод, очень слабо эвтрофированный, его воды пригодны для всех форм использования.

К удовлетворительному качеству отнесены все водные объекты с величиной рН 5.5-6.2, а также эвтрофные (30 < Робщ< 50 мкг/л, 10 < хлорофилл а < 30 мкг/л), независимо от остальных показателей, и полигумозные с рН > 6.5, с содержанием железа от 0.5 до 1.5 мг/л и цветностью до 200 град. Водоем слабо эвтрофирован в результате поступления сточных вод, рассредоточенной нагрузки загрязняющими веществами и другого антропогенного воздействия. Отмечается заметное уменьшение прозрачности, влияние водорослей на ухудшение качество вод. Содержание вредных веществ в воде, донных отложениях или бентосных организмах могут несколько превышать фоновые природные концентрации. Водоем подходит для различных целей использования с определенными ограничениями.

К низкому качеству вод отнесены все водные объекты с кислой реакцией (рН < 5.5), независимо от остальных показателей, и полигумозные с рН > 6.5, с содержанием железа более 0.7 мг/л, а также высоко эвтрофные для условий Карелии озера (Ро6щ > 40, хлорофилл а > 30 мкг/л). Водоем слабо эвтрофирован, заметно влияние сточных вод, малая прозрачность, ухудшаются органолептические свойства. Концентрации вредных веществ в воде, донных отложениях и зообентосе существенно превышают фоновые значения. В водоемах с глинистым грунтом в литоральной зоне значения рН воды могут быть очень низкими в течение значительного периода времени, в результате чего периодически наблюдается повышенная смертность рыб при закислении. Вообще водоём подходит для использования, только когда имеются низкие требования к качеству воды.

К загрязненным причислены все водные объекты (или участки), являющиеся приемниками сточных вод. Для этих водоемов характерно превышение показателей (Робщ, БПК, нефтепродуктов, К, Li, тяжелых металлов и др.) по сравнению с фоновыми. Водный бассейн испорчен сточными водами, загрязнением. Водоросли часто препятствует использованию воды для разных целей. Из-за эвтрофирования кислородный режим может быть нестабильным. Концентрации вредных веществ в воде, донных отложениях и зообентосе могут достигать того уровня, когда появляется реальная опасность для экосистемы и использования воды человеком. Использование такой воды существенно ограничено для всех видов водопользования.

На основе указанных выше критериев была построена средствами ГИС классификация вод Карелии по качеству вод [20].

Индекс Качества воды Национального Фонда Очистки (National Sanitation Foundation Water Quality Index) - обычно используемый в США индекс качества воды (WQI) был создан Национальным Фондом Очистки (NSF) в 1970 [27]. NSF WQI был разработан для обеспечения стандартизированного подхода для сравнения качества воды различных водных объектов. 142 ученых рассмотрели приблизительно 35 тестов качества воды установили какие тесты должны быть включены в индекс (Браун и другие, 1970). Девять параметров качества воды были отобраны для включения в индекс. Эти параметры:

· Растворённый кислород (РК)

· Фекальные колифаги

· рН

· БПК5

· Изменение температуры (от 1 мили вверх по течению)

· Общий фосфор

· Нитраты

· Мутность

· Взвешенные вещества (ВВ)

Уровень качества воды был изображён в виде графика в пределах от 0 (худший) до 100 (лучше всего) от исходных данных (например, значения pH 2-12). Были определены факторы значимости для каждого параметра. Результаты этих девяти параметров были сравнены со значениями значимости, было получено численное значение, или "Q-value". Например (см. кривую для фекальных колифагов рис. 1.2).

Рис. 1.2 Кривая NSF WQI для фекальных колифагов

После получения значения Q-value оно умножается на "фактор значимости", основанный на важности того теста в качестве воды. Девять получающихся значений Q-value складываются, чтобы достигнуть полного индекса качества воды (WQI). Пример вычисления дан ниже:

Таблица 3

Тест

Значение

Ед. измерения

Q-value

Фактор значимости

Результат

РК

82

%

90

0,17

15,3

Фекальные колифаги

12

ед./100 мл

72

0,16

11,52

pH

7,67

ед. рН

92

0,11

10,12

БПК5

2

мг/л

80

0,11

8,8

Изменение T

5

градус C

72

0,10

7,2

Общий фосфор

0,5

мг/л PO4-P

60

0,10

6

Нитраты

5

мг/л NO3

67

0,10

6,7

Мутность

5

NTU

85

0,08

6,8

ВВ

150

мг/л

78

0,07

5,46

WQI

77,9

Если выполнено менее 9 тестов, полный WQI может быть оценен, суммированием результатов и делением суммы значений на общее их количество. Например, если БПК5 и изменение температуры не доступны, то складываются семь остающихся результатов, складываются семь факторов значимости. Сумма результатов делится на сумму факторов значимости, таким образом получается новое значение WQI.

Диапазоны WQI были определены как:

· 90-100: Превосходно

· 70-90: Хорошо

· 50-70: Среднее

· 25-50: Плохо

· 0-25: Очень Плохо

Индекс качества воды Канадского Совета Министров охраны окружающей среды (CCME WQI) - был разработан в 1997 году Исследовательской группой контроля качества воды Канадского Совета Министров охраны окружающей среды (CCME), как усовершенствование индекса The British Columbia Water Quality Index (BC WQI), для возможности его применения во всех регионах и территориях. Индекс, включает модификации, разработанные для провинции Альберта; и схож с Альбертским сельскохозяйственным Индексом Качества воды (Alberta Agricultural Water Quality Index) или AAWQI [29].

Также как и BC WQI и индекс AAWQI, CCME WQI основывается на комбинации 3х факторов:

1. число переменных, где допустимые значения не достигнуты (Область)

2. частота, с которой допустимые значения не достигались (Частота)

3. значение суммы, на которой допустимые значения не были достигнуты (Амплитуда).

Однако, методы, которыми вычисляются эти факторы, несколько отличаются в каждом индексе и, таким образом, обеспечивают различные результаты при одном и том же наборе данных. Другое важное различие между BC WQI и CCME WQI - способ объединения факторов для расчёта конечного единого значения индекса. В обоих случаях значение индекса может колебаться от 0-100. Однако, в BC WQI рост значений индекса означает ухудшение качества воды, в то время как в CCME WQI всё наоборот. Таким образом, в CCME WQI значение 100 - наилучшее значение индекса, а значение 0 наихудшее.

После определения значения CCME WQI, оценивается качество воды по одной из следующих категорий:

· Превосходное: (CCME WQI значение 95-100) - качество воды обеспечено отсутствием действительной угрозы или ухудшения; условия очень близки к естественным или древним уровням.

· Хорошее: (CCME WQI значение 80-94) - качество воды обеспечено только с незначительной степенью угрозы или ухудшения; условия редко отступают от естественных или желательных уровней.

· Сомнительное: (CCME WQI значение 65-79) - качество воды обычно обеспечивается, но иногда нарушается или ослабляется; условия иногда отступают от естественных или желательных уровней.

· Предельное: (CCME WQI значение 45-64) - качество воды часто нарушается или ослабляется; условия часто отступают от естественных или желательных уровней.

· Плохое: (CCME WQI значение 0-44) - качество воды почти всегда нарушается или ослабляется; условия обычно отступают от естественных или желательных уровней.

Присвоение значений CCME WQI в соответствии с этими категориями, называется "классификацией" и представляет критический, но несколько субъективный процесс. Классификация основана на лучшей доступности информации, экспертной оценке, и ожиданиях обывателей в области должного качества воды. Классификация, представленная здесь, предварительна и будет без сомнения изменена, поскольку индекс будет проверяться и далее [28].

Расчёт индекса

После того как были определены тип водоёма, время года, переменные значения и цели, каждый из трёх факторов, составляющих индекс, должен быть рассчитан. Расчёт факторов F1 и F2 относительно прямолинеен; F3 - потребует некоторых дополнительных шагов.

F1 (область) отражает процентное отношение переменных, которые не достигают своих допустимых значений по крайней мере один раз в течении периода наблюдений (“failed variables”), относительно общего числа измеренных значений:

(1.6)

F2 (частота) отражает процент индивидуальных тестов, которые не достигают допустимых значений (“failed tests”):

(1.7)

F3 (амплитуда) отражает количество на которое значение проваленных тестов не достигает допустимых значений. F3 рассчитывается в три этапа.

a) Количество периодов, в которых индивидуальные концентрации больше чем (или меньше чем, когда допустимые значения минимум) допустимые значения обозначается как «отклонение» (“excursion”) и выражается как указано далее. Когда значение теста не превышает предельных значений:

(1.8)

Для случая, когда значение теста не должно опускаться ниже допустимого значения:

(1.9)

b) Общее численное значение, в котором индивидуальные тесты не удовлетворяют требованиям, рассчитывается суммированием отклонений индивидуальных тестов от их допустимых значений и делением на общее число тестов. Это значение, отнесённое как усреднённая сумма отклонений (nse), рассчитывается следующим образом:

(1.10)

c) F3 затем рассчитывается как асимптотическая функция, которая отражает усреднённую сумму отклонений от допустимых значений (nse) принимая значение от 0 до 100:

(1.11)

После определения факторов, возможно провести расчёт индекса суммированием всех трёх факторов, как если бы они были векторами. Сумма квадратов каждого фактора эквивалентна квадрату значения индекса. Этот подход определяет индекс как 3-хмерное пространство определённыое каждым фактором с одной осью.

(1.12)

Значение 1.732 отражает результирующее значение к шкале от 0 до 100, где 0 отражает «худшее» качество воды, а 100 отражает «лучшее» качество воды.

В рамках данной работы подробно рассмотрен блок гидрохимических интегральных оценок качества воды, так как основными исследуемыми параметрами при экологическом мониторинге, прежде всего, являются именно гидрохимические параметры, а гидробиологические исследования могут отсутствовать совсем.

Рассмотрим подробно 3 наиболее известных в нашей стране интегральных гидрохимических индекса: индекс загрязнения воды (ИЗВ), удельный комбинаторный индекс загрязнения воды (УКИЗВ), индекс трофического состояния (ITS).

1.3 Гидрохимические интегральные оценки

1.3.1 Гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ)

ИЗВ установлен Госкомгидрометом СССР рекомендован СанПиН 4630-88 и относится к категории показателей, наиболее часто используемых для оценки качества водных объектов (впрочем, необходимость его применения не подтверждается ни одним из опубликованных позже официальных нормативных документов). Этот индекс является типичным аддитивным коэффициентом и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов:

, (1.13)

где: Ci - концентрация компонента (в ряде случаев - значение физико-химического параметра); n - число показателей, используемых для расчета индекса (n = 6); ПДКi - установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.

Для расчета индекса загрязнения вод для всего множества нормируемых компонентов, включая водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5 и содержание растворенного кислорода, находят отношения Ci/ПДКi фактических концентраций к ПДК и полученный список сортируют. ИЗВ рассчитывают строго по шести показателям, имеющим наибольшие значения приведенных концентраций, независимо от того превышают они ПДК или нет.

При расчете ИЗВ для составляющих Ci/ПДКi по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:

· для биологического потребления кислорода БПК5 (ПДК - не более 3 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК5:

Таблица 4

Показатель БПК5 (мгО2/л)

Значение норматива (ПДК)

Менее 3

3

От 3 до 15

2

Свыше 15

1

· концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм3 , поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых Ci/ПДКi:

Таблица 5

Концентрация (мгО2/л)

Значение слагаемого Ci/ПДКi

Более или равно 6

6

Менее 6 до 5

12

Менее 5 до 4

20

Менее 4 до 3

30

Менее 3 до 2

40

Менее 2 до 1

50

Менее 1

60

· для водородного показателя pH действующие нормативы для воды водоемов различного назначения регламентируют диапазон допустимых значений в интервале от 6,5 до 8,5, поэтому для каждого сверхнормативного значения pH, выходящего за границы этого диапазона, устанавливаются специальные значения слагаемых Ci/ПДКi:

Таблица 6

Значения рН ниже диапазона нормы (< 6.5)

Значения рН выше диапазона нормы (> 8.5)

Значение слагаемого Ci/ПДКi

Менее 6.5 до 6

Свыше 8.5 до 9

2

Менее 3 до 5

Свыше 9 до 9.5

5

Менее 5

Свыше 9.5

20

При равенстве величин Ci/ПДКi предпочтение дается веществам, имеющим токсикологический признак вредности.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 7). Устанавливается требование, чтобы индексы загрязнения воды сравнивались для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее), а также с учетом фактической водности текущего года.

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Таблица 7

Воды

Значения ИЗВ

Классы качества вод

Очень чистые

до 0,2

I

Чистые

0,2-1,0

II

Умеренно загрязненные

1,0-2,0

III

Загрязненные

2,0-4,0

IV

Грязные

4,0-6,0

V

Очень грязные

6,0-10,0

VI

Чрезвычайно грязные

>10,0

VII

1.3.2 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям

Метод комплексной оценки степени загрязненности позволяет однозначно скалярной величиной оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню ингредиентов и показателей качества воды, классифицировать воду по степени загрязненности, подготовить аналитическую информацию для представления государственным органам и заинтересованным организациям в удобной, доступной для понимания, научно обоснованной форме [19].

Метод расчета комплексных показателей дает возможность формализовать процессы анализа, обобщения, оценки аналитической информации о химическом составе воды и трансформировать ее в относительные показатели, комплексно оценивающие степень загрязненности и качество воды водных объектов.

Для комплексной оценки загрязненности поверхностных вод используют результаты режимных наблюдений за состоянием воды водных объектов.

Применительно к условиям и данным режимного мониторинга для объективного установления качества воды водных объектов и достоверного определения степени их загрязненности используют сочетание дифференцированного и комплексного способов оценки.

Основные принципы метода

Принципиальную основу метода составляет сочетание дифференцированного и комплексного способов оценки качества воды.

Целесообразность использования комплексной оценки определяется широтой спектра загрязнения водных объектов и степенью загрязненности воды.

Методической основой комплексного способа является однозначная оценка степени загрязненности воды водного объекта по совокупности загрязняющих веществ:

для любого водного объекта в точке отбора проб воды;

за любой определенный промежуток временя;

по любому набору гидрохимических показателей.

В качестве норматива используют предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов, а также водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования [2,8,29,32] -- наиболее жесткие (минимальные) значения из совмещенных списков, рекомендуемых для подготовки информационных документов по качеству поверхностных вод. Для веществ, на которые нормативными документами предусмотрено их полное отсутствие в воде водных объектов, в качестве ПДК условно принимается 0,01 мкг/дм3 [38].

Конструктивной особенностью метода комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям является проведение на первом этапе детального покомпонентного анализа химического состава воды и его режима оценочных составляющих и последующее использование полученных оценочных составляющих на втором этапе для одновременного учета комплекса наблюдаемых ингредиентов и показателей качества воды.

Уровень загрязненности воды данного водного объекта в конкретном пункте наблюдений, определяемый через относительную характеристику, рассчитанную по реальным концентрациям совокупности загрязняющих веществ и соответствующим им нормативам, является первым составным элементом метода комплексной оценки.

Частота обнаружения концентраций, превышающих нормативы, являющаяся косвенной оценкой продолжительности загрязнения воды, также характеризует меру воздействия загрязняющих веществ на качество водной среды и является следующим составным элементом рекомендуемого метода оценки.

Сочетание уровня загрязненности воды определенными загрязняющими веществами и частоты обнаружения случаев нарушения нормативных требований позволяет получить комплексные характеристики, условно соответствующие «долям» загрязненности, вносимым каждым ингредиентом и показателем загрязненности в общее качество воды.

Вклад отдельных загрязняющих веществ в общую загрязненность воды водных объектов в реальных условиях может определяться либо высокими концентрациями, наблюдаемыми в течение короткого промежутка времени, либо низкими концентрациями в течение длительного периода, либо другими возможными комбинациями рассматриваемых факторов оценки, учет которых должен вестись не параллельно по двум самостоятельным характеристикам, а одновременно через обобщенный показатель.

Качество воды водных объектов есть функция не только отдельных показателей химического состава воды, продолжительности, меры воздействия каждого из них и различных комбинаций этих оценочных характеристик, но также перечня и количества учитываемых в комплексной оценке загрязняющих веществ. Принимая условие аддитивности действия токсических веществ при их одновременном присутствии, окончательный комплексный показатель качества воды определяется суммированием отдельных показателей, оценивающих вклад каждого загрязняющего вещества в отдельности.

Основой дифференцированного способа является оценка качества воды водных объектов по отдельным загрязняющим веществам с использованием статистических приемов.

Система формализованных показателей комплексной оценки

В соответствии с настоящими методическими указаниями рассчитывается набор формализованных характеристик из двух групп оценочных показателей -- промежуточных и основных. Большинство показателей, входящих в группу промежуточных, общеизвестны и используются для дальнейших расчетов основных показателей и коэффициента запаса. Основные показатели служат для комплексной оценки степени загрязненности воды водных объектов. Оценивание качества воды может проводиться как с применением всего набора показателей, так и отдельных их групп, либо единичных характеристик.

Помимо численных значений для оценки употребляются и соответствующие им качественные словесные характеристики.

Наиболее информативными комплексными оценками, получаемые по данному методу являются:

· удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ);

· класс качества воды.

Значение УКИЗВ может варьировать в водах различной степени загрязненности от 1 до 16. Большему значению индекса соответствует худшее качество воды в различных створах, пунктах и т. д.

Классификация качества воды, проведенная на основе значений УКИЗВ, позволяет разделять поверхностные воды на 5 классов в зависимости от степени их загрязненности:

1-й класс -- условно чистая;

2-й класс -- слабо загрязненная;

3-й класс -- загрязненная;

4-й класс -- грязная;

5-й класс -- экстремально грязная.

Большей степени загрязненности воды комплексом загрязняющих веществ соответствует больший номер класса.

Требования к исходной информации

Непременным условием возможности использования результатов наблюдений является единая методологическая основа проведения отбора проб и химического анализа воды.

Должна быть обеспечена сопоставимость исходных данных по количеству информации по каждому показателю, числу используемых показателей, их перечню, точности исходной информации и требуемой точности ожидаемых результатов.

Перед началом расчетов определяют перечень ингредиентов и показателей, на основании которого рассчитываются комплексные показатели. Для подготовки информационных материалов рекомендуется пользоваться тремя перечнями (Приложение 1).

Обязательный перечень № 1 используется при подготовке информационных материалов для административных органов. Он включает 15 загрязняющих веществ, наиболее характерных для большинства поверхностных вод всей территории Российской Федерации. Расчет комплексных оценочных показателей по единому списку обеспечит корректность проведения сравнения качества поверхностных вод в территориальном аспекте как при оценке состояния загрязненности воды за любой временной промежуток, так и при определении любых его изменений.

Рекомендуемый перечень № 2 используется при расчете УКИЗВ для тех створов и пунктов, где есть необходимость, помимо веществ, указанных в обязательном списке, учесть специфические загрязняющие вещества.

Свободный перечень № 3 составляется потребителем для конкретных исследований или задач.

В расчете комплексных показателей используют только нормируемые ингредиенты и показатели состава и свойств воды водного объекта [2,29].

При выполнении специальных заказов выбор перечня ингредиентов и показателей проводится в зависимости от цели оценки, наличия результатов химического анализа воды и с учетом программы наблюдений.

Количество учитываемых показателей регламентируется поставленными целями оценки, с учетом программы наблюдений, а также наличием данных о химическом составе поверхностных вод.

Нижний предел количества учитываемых ингредиентов определяется их минимальным числом, достаточным для характеристики качества исследуемой воды по всем лимитирующим показателям вредности. Верхний предел количества учитываемых ингредиентов не ограничивается. Оптимальное число учитываемых в процессе оценки ингредиентов может составлять от 10 до 25.

Достаточность объема исходной информации определяется исходя из требуемой точности оценки, длительности оцениваемого временного интервала.

По каждому ингредиенту проверяется наличие информации в необходимом объеме. Последний определяется изменчивостью ингредиентов в период обобщения, которая в свою очередь зависит от скорости превращения веществ, условий разбавления сточных вод речными и других факторов, а также требует знания особенностей формирования химического состава воды водного объекта и поведения интересующих веществ. Перечисленное, учитывается при установлении категории пункта стационарных наблюдений. Категорией пункта определяется и объем сведений о химическом составе воды. Минимальное количество данных -- 4 пробы в течение года или одна проба в квартал (в гидрологическую фазу); максимальное количество данных не ограничивается.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены