Экологический  мониторинг и экологическая экспертиза

Содержание

9.4. Экологический мониторинг водоема. Критерии оценки водоема

Сброс неочищенных сточных вод в водоемы изменяет качество природных вод:

– снижается рН;

– повышается содержание тяжелых металлов (Pb, Hg, Cd, Zn, As), нитратов и нитритов, фосфатов, ПАВ, пестицидов и продуктов их распада;

– уменьшаются содержание кислорода и прозрачность;

– увеличивается количество вирусов и бактерий.

Оценка загрязнения водных объектов

Современные методы контроля качества природных вод, полноты очистки сточных вод, влияния их на природные воды включают химические показатели БПК и ХПК, а также содержание различных форм азота, фосфора и других химических веществ, на которые установлены ПДК.

Вместе с тем ни один из этих показателей, ни все они вместе взятые не могут охарактеризовать токсичность воды для водных организмов. Это можно определить в опытах с использованием водных организмов-биоиндикаторов. Гидробионты реагируют на действие целого комплекса веществ, содержащихся в сточных водах. Нередко токсичность воды обусловлена присутствием веществ в столь низких концентрациях, что их невозможно идентифицировать из-за недостаточной чувствительности или отсутствия аналитического метода. Вместе с тем установлено, что даже после полной очистки (до БПК 10-15 мг/л О2) сточных вод очищенная вода может оставаться токсичной для гидробионтов (рыб, их икры, мальков, кормовых беспозвоночных, водорослей и других организмов).

При оценках качества поверхностных вод по функциональному состоянию (поведению) тест-объектов (ракообразные – дафнии (Daphnia magna), водоросли – хлорелла, рыбы – гуппи) методом биоиндикации ранжируют воды по классам состояний воды: норма, риск, кризис, бедствие (табл. 1.23).

Таблица 1.23 - Оценка состояния поверхностных и сточных вод на основе биотестов

(по состоянию тест-объектов), % гибели

Ограничивающими условиями применения метода биотестирования

являются продолжительный срок проведения анализа (не менее 96 ч) и отсутствие информации о химическом составе воды.

Инвентаризация водоемов по уровню трофности является одной из задач мониторинга водоемов.

Трофический уровень (гр. трофе – питание) – совокупность организмов, получающих преобразованную в пищу энергию Солнца и химических реакций от автотрофов через посредников пищевой цепи:

первый уровень – организмы, запасающие энергию без посредников, – продуценты;

второй – первичные консументы, т.е. растительноядные организмы;

третий – вторичные консументы (хищники) и паразиты первичных консументов;

четвертый – вторичные хищники (нападающие на других хищников), паразиты вторичных консументов) и надпаразиты первичных консументов;

пятый – надпаразиты высоких порядков.

По уровню трофности водоемов различают 5 их типов по возрастанию этого показателя в следующем порядке:

1) дистрофные – с плохо развитой растительностью и высоким содержанием гумусовых кислот;

2) олиготрофные – с низкой продуктивностью (глубокие озера);

3) мезотрофные – с оптимальным состоянием в теплый период года;

4) эвтрофные – с высоким поступлением биогенов;

5) гипертрофные – с катастрофически высоким поступлением биогенов.

Показатель сапробности позволяет ранжировать воды по классам состояний и получить интегральную оценку качества воды для использования её в тех или иных целях. Для этого учитывают сапробионты.

Сапробионты (гр. сапрос – гнилой, бионтос – живущий) – водные организмы, живущие в водоеме, сильно загрязненном органическими веществами, с небольшим содержанием растворенного в воде кислорода.

В зависимости от загрязнения различают поли-, мезо- и олигосапробы.

Полисапробы (гр. поли – много, сапрос – гнилой, биос – жизнь) – анаэробные организмы живущие в водоеме, сильно загрязненном, нередко с высоким содержанием сероводорода. Полисапробы могут служить биоиндикаторами высокой степени загрязнения воды. К полисапробам относятся некоторые виды бактерий и простейших, немногие беспозвоночные, например, червь тубифекс, личинка мухи пчеловидки (крыска) и др. ( прил. 6, рис. 6.1-6.10, прил. 7). Полисапрофиты очищают сточные воды.

Мезосапробы подразделяют на альфа-мезосапробы и бета-мезоса-пробы. Мезосапробы (гр. мезос – средний + сапрос – гнилой + биос – жизнь) – организмы, населяющие воды умеренно загрязненные органическими веществами. К ним относятся многие бактерии, некоторые грибы, водоросли, простейшие, коловратки, моллюски, ракообразные, насекомые и рыбы. Мезосапробы способствуют биологической очистке вод.

Олигосапробы (гр. олигос – малый, незначительный + сапроб, сапробионт – организм) – организмы, населяющие чистые незагрязненные воды (биоиндикаторы высокой чистоты вод). К олигосапробам относятся некоторые водоросли, личинки паденок и веснянок, моллюск дрейсена, рыбы – стерлядь, гольян, форель.

По степени загрязненности вод органическими веществами водоёмы классифицируют на полисапробные, мезосапробные, которые подразделяют на альфа- и бета-мезосапробные, олигосапробные.

В полисапробной зоне водоёма органических веществ много, кислорода нет. Здесь происходит расщепление белков и углеводов.

В мезосапробной зоне нет неразложившихся белков, есть сероводород, диоксид углерода и кислород. Минерализуются органические вещества.

Вода в альфа-мезосапробной зоне умеренно загрязнена органическими веществами, есть аммиак и аминосоединения, мало кислорода.

В бета-мезосапробной зоне органических загрязнителей мало; кроме аммиака, есть продукты его окисления – азотная и азотистая кислота, много кислорода.

В олигосапробной зоне практически нет растворённых органических веществ, кислорода много, вода чистая.