Введение к работе
з
Актуальность исследования. Современный подход к оценке и нормированию качества поверхностных вод основан на экосистемном подходе, рассматривающем водный объект как сложную экосистему, характеризующуюся многими биотическими и абиотическими параметрами. Качество воды при этом описывается большим числом показателей, обладающих множественной качественной и количественной изменчивостью и имеющих значительное варьирование. Такая сложность породила большое разнообразие используемых показателей качества воды и эмпирических методов оценки. Многообразие их трудно использовать в практической водоохранной деятельности, поэтому актуальной является задача ограничения их количества на основе эко-системного подхода.
Существующая практика оценки качества воды основана на использовании предельно допустимых концентраций (ПДК) или на отнесении воды к тому или иному классу классификационной системы. Такие оценки строятся независимо друг от друга, хотя применяются в анализе одних и тех же вод, поэтому также актуален вопрос о их взаимном соотношении и возможности совмещения. Водные объекты в ГОСТ 19179 - 73 определены как большие, средние и малые реки, озера, водохранилища, болота, качество воды в которых формируется в соответствии с характерными для них закономерностями. Эти закономерности имеют региональные особенности, поэтому актуальна задача оценки качества воды водных объектов по конкретным ингредиентам и интегральным экосистемным показателям для выявления региональных закономерностей формирования количественных и качественных показателей стока, а также определения региональных эталонных объектов. При характеристике биоты водного объекта применяются разнообразные эвристические показатели видового состава, видового богатства, представленности видов, причем они обычно не позволяют оценивать варьирование и степень достоверности сделанных выводов о сходстве - несходстве экосистем. Поэтому актуаль-
ной является разработка статистического метода оценки сходства - несходства видовых списков.
Целью работы является разработка статистических методов оценки состояния водных объектов по комплексу экосистемных показателей для целей водоохраны.
Задачи исследования:
разработка статистического интегрального показателя качества воды (ИПКВ) на основе классификации вод по физико-химическим и биологическим показателям, а также балловой оценки загрязнения воды (БОЗ), как показателей нагрузки на экосистему и ее отклика;
разработка статистического метода сравнения и классификации малых рек по показателям водного и химического стока при малых выборках для оценки хозяйственной деятельности на водосборе, а также оценки стока загрязняющих веществ и приходной составляющей их баланса в водохранилищах;
разработка статистического метода сравнения водных, околоводных и наземных экосистем по составу биоты;
г) апробация и применение разработанных показателей и методов к конкретным водным объектам Уральского региона. Научная новизна:
впервые на основе статистических методов, экологической классификации качества воды и ПДК-перечня разработан метод оценки качества воды по комплексу биотических и абиотических факторов;
впервые на основе статистических методов разработан метод сравнения экосистем по видовому богатству, составу, представленности видов.
Практическое значение:
на основе разработанных методов дана оценка состояния ряда водных объ
ектов Урала, в том числе отдельных их участков.;
определен набор видов хозяйственной деятельности на малых водосборах, не приводящих к истощению и загрязнению водных ресурсов;
по данным фактических наблюдений рассчитана приходная составляющая баланса азота и фосфора в водохранилищах;
выявлены региональные эталонные водные объекты.
На защиту выносятся:
1. Методы и показатели оценки качества водных экосистем по комплексу био
тических и абиотических факторов как по отдельности, так и в совокупности:
метод определения качества воды по интегральному показателю качества воды (ИПКВ) и балловая оценка загрязнения воды (БОЗ);
Я метод сравнения и группировки малых рек по показателям стока при малых выборках;
В метод статистической оценки стока азота и фосфора и приходной составляющей их баланса в водохранилищах.
-
Результаты применения статистического подхода к оценке качества воды по комплексу биотических и абиотических факторов.
-
Статистический метод оценки сходства экосистем по видовому богатству, составу, представленности видов растений и животных.
Апробация работы;
Результаты работы доложены на четырех ежегодных молодежных научно-практических конференциях в Институте экологии растений и животных УНЦ АН СССР в 1980 - 1987 г.г., на заседании проблемного совета "Гидрология" Валдайского филиала ГГИ в 1989г., на Всесоюзной конференции "Методология экологического нормирования" в г. Харькове в 1990 г., на XXIX Всесоюзном гидрохимическом совещании "Состояние и перспективы развития методологических основ химического и биологического мониторинга поверхностных вод суши" в г. Ростове-на-Дону в 1987 г., на международной конференции "Экологическая безопасность на пороге XXI века", в г. С-
6 Петербурге, в 1999 г., на VI горно-геологическом форуме "Природные ресурсы стран СНГ", в г. С.-Петербурге, 1998 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Материал изложен на 138 страницах, включая 9 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 103 наименований.
По материалам работы опубликовано: 15 научных работ.