Организационно-правовые основы нормирования качества окружающей среды. Нормирование качества поверхностных вод по биологическим показателям

Тема: «Организационно-правовые основы нормирования качества
окружающей среды. Нормирование качества поверхностных вод по
биологическим показателям».
Поступление в водную среду загрязняющих веществ вызывает
множество реакций, проявляющихся на организменном, популяционном и
биоценотическом уровнях. Каждая из них может быть основой для разработки
метода оценки антропогенного воздействия. На основе таких реакций
устанавливаются показатели, отражающие состояние биоты и ее отклик на
загрязнение среды. С другой стороны, набор загрязняющих веществ,
поступающих в водные объекты, очень разнообразен, и воздействие их на
организмы может вызывать как токсические (повышение смертности,
угнетение физиологических процессов, замедление роста и т.д.), так и
эвтрофирующие (ускорение роста и размножения) эффекты; последние в
начальный период воздействия могут быть истолкованы как положительные.
Реагируя на состояние среды обитания, водные организмы, обладающие
большим потенциалом сопротивления вредным воздействиям, выступают
активными агентами детоксикации и самоочищения и являются решающим
фактором, формирующим качество воды. Таким образом, между состоянием
водных ценозов и качеством воды существует тесная связь, что и легло в
основу создания оценок качества воды по гидробиологическим показателям.
Многообразие биологических процессов и реакций организмов на
внешние воздействия породило и обилие вариантов биологических оценок.
Используют различные системы гидробиологических оценок. Они могут быть
основаны на определении бактериологических показателей качества воды,
продукционных
характеристик
сообществ,
выделении
индикаторных
организмов, использовании комплекса структурных и функциональных
оценок состояния биоты. Такие оценки значительно различаются по условиям
применимости и используемым показателям, причем число характеристик,
предлагаемых в качестве индикаторов состояния водной экосистемы,
постоянно возрастает.
Существуют два основных направления оценки состояния водных
экологических систем и качества природных вод: биоиндикация и
биотестирование. В первом из них, производится оценка состояния биоты,
непосредственно обитающей в водном объекте. Во втором случае проводятся
эксперименты с отдельными тест-объектами в лабораторных условиях.
Общепринятая
классификация
индексов
и
критериев
для
гидробиологической оценки в настоящее время отсутствует. Авторами В.К.
Шитиковым, Г.С. Розенбергом и Т.Д. Зинченко (2003) было предложено
следующее условное деление:
1) оценка качества экосистемы по соотношению показателей обилия;
2) оценка качества экосистемы по индексам видового разнообразия;
3) классификация водоемов по степени сапробности;
4) оценка качества экосистемы по соотношению количества видов,
устойчивых и неустойчивых к загрязнению;
5) интегральные критерии.
Оценка качества вод по гидробиологическим показателям может
проводиться на основе полных и сокращенных программ наблюдений.
Требования к ним установлены ГОСТ 17.1.3.07-82 «Охрана природы.
Гидросфера. Правила контроля качества водоемов и водотоков». Качество
воды водного объекта оценивается в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 – Классификация качества воды водоемов и водотоков по
гидробиологическим и микробиологическим показателям
Класс
качест
ва
воды
I
II
III
IV
V
VI
Степень
загрязнённос
ти воды
Очень
чистые
Чистые
Умеренно
загрязнённы
е
Загрязнённы
е
Грязные
Очень
грязные
Примечание.
Гидробиологические показатели
По
фитопланкто
ну,
По зообентосу
зоопланктону
, перифитону
Отношени
е общей
Индекс
численнос
Биотическ
сапробности
ти
ий индекс
по Пантле и
олигохет к
по
Буку (в
общей
Вудивису,
модификаци численнос
баллы
и Сладечека) ти донных
организмо
в, %
Микробиологические показатели
Общее
количест
во
бактерий
, 106
кл/см3
(кл/мл)
Количеств
о
сапрофитн
ых
бактерий,
103 кл/см3
(кл/мл)
Отношение
общего
количества
бактерий к
количеству
сапрофитн
ых
бактерий
<1,00
1-20
10
<0,5
<0,5
<103
1,00-1,50
21-35
7-9
0,5-1,0
0,5-5,0
>103
1,51-2,50
36-50
5-6
1,1-3,0
5,1-10,0
103-102
2,51-3,50
51-65
4
3,1-5,0
10,1-50,0
<102
3,51-4,00
66-85
86-100 или
макробент
ос
отсутствуе
т
2-3
5,1-10,0
50,1-100,0
<102
0-1
>10,0
>100,0
<102
оценивать
класс
качества
>4,00
Допускается
воды
и
как
промежуточный между вторым и третьим (II–III), третьим и четвертым (III–
IV), четвертым и пятым (IV–V)
Сапробность
Сапробность
–
физиолого-биохимические
свойства
организмов,
обусловливающие их способность развиваться в воде с тем или иным
содержанием органических веществ. Характеристика степени загрязненности
водоема по видовому составу и массе гидробионтов называется сапробностью
водоема. Метод оценки качества воды, основанный на системе индикаторных
организмов-сапробионтов, называется сапробиологическим анализом. Оценку
производят с использованием заранее разработанных систем индикаторных
организмов, с помощью которых по присутствию или отсутствию
индикаторных видов или групп и их относительному количеству относят
участок водного объекта или объект в целом к определенному классу чистоты
природных вод.
В
классической
системе
Кольквитца–Марссона
показательные
организмы разделяются на три группы: 1) организмы сильно загрязненных вод
– полисапробионты, или полисапробы; 2) организмы умеренно загрязненных
вод – мезосапробионты, или мезосапробы (с двумя подгруппами α и β); 3)
организмы слабо загрязненных вод – олигосапробионты, или олигосапробы.
Из различных модификаций сапробиологического анализа в настоящее
время широко используется метод Пантле и Букка в модификации Сладечека,
а также модификации Зелинки и Марвана, выделяя по степени загрязнения 5
классов вод: х – ксеносапробную, о – олигосапробную, b – мезосапробную, а
– мезосапробную и полисапробную.
Р. Пантле и Х. Букк для оценки степени загрязненности ввели индекс
сапробности S. При этом индикаторная значимость S олигосапробов
принимается за 1, β – мезосапробов – за 2, α – мезосапробов – за 3 и
полисапробов – за 4. Относительное количество особей (h) учитывается в
баллах: случайные находки – 1, частая встречаемость – 3 и массовое скопление
– 5. В полисапробной зоне S имеет пределы от 4,0 до 3,5, в α – мезосапробной
зоне – от 3,5 до 2,5, в β – мезосапробной зоне – от 2,5 до 1,5 и в олигосапробной
зоне – от 1,5 до 1,0. Для более загрязненных водоемов В. Сладечек предложил
принять индекс сапробности от 4,51 до 8,5, а для чистых, ксеносапробных вод
– от 0 до 0,5.
Индекс сапробности по Р. Пантле и Г. Букку (в модификации Сладечека)
𝑆=
∑(𝑠𝑖 ∗ ℎ𝑖 )
,
∑ ℎ𝑖
(1)
где si – индикаторная значимость i-го вида; hi – относительная численность iго вида.