Экологическое состояние малой реки: оценка с использованием композитных индексов

Алина Вячеславовна Козлова, Надежда Викторовна Зуева, Alina Kozlova, Nadezhda Zueva

Аннотация


Работа посвящена оценке экологического состояния реки Ижора с использованием композитных индексов. Композитный индекс был рассчитан на основе метода сводных показателей. Для анализа были использованы гидрохимические и гидробиологические: биоиндикационные и биотестовые (токсикологические) характеристики исследованных станций. Первоначально была проведена оценка качества вод на основе единичных гидрохимических и гидробиологических оценок. Станция 1 по значению ИЗВ и индекса BI характеризуется как «чистая». Однако здесь было зафиксировано преобладание олигохет в донных сообществах. Участки верхнего и среднего течения р. Ижоры (ст. 2, 4) по гидрохимическим и гидробиологическим характеристикам более благополучны. Здесь самые низкие значения сапробности (в диапазоне 2,56-2,86). По значению олигохетного индекса воды отнесены к «чистым». Индекс Вудивисса оценивает воду в диапазоне «чистая»– «умеренно-загрязненная». Устьевой участок имеет самые высокие значения по индексу сапробности (3,50) и олигохетному индексу (98 %), он отнесен к зоне, загрязненной органическими веществами. По значению индекса Вудивисса, воды отнесены к классу «грязные». Такие результаты хорошо соотносятся с оценкой качества вод по гидрохимическим показателям – здесь зафиксировано повышенные значения БПК5 (4ПДК) и низкое содержание кислорода, высок индекс загрязненности воды (класс качества – «умеренно-загрязненные»). Далее была предложена модель-классификация, позволяющая получить интегральную оценку экологического состояния водотока. В качестве приоритетных признаков использовались: индекс загрязненности воды (ИЗВ), индекс сапробности по Чернопруду, олигохетный индекс Гуднайта–Уитли в модификации Пареле, биотический индекс Вудивисса и результаты биотестирования природной воды с использованием Chlorella vulgaris и Paramecium caudatum. Расчет индекса был проведен для пяти категорий экологического состояния: благополучное, удовлетворительное, неудовлетворительное, кризисное и катастрофическое. В результате расчета композитного индекса было выявлено, что благополучное экологическое состояние характерно для створов, расположенных в среднем течение р. Ижора. Истоковая область реки по значению интегрального показателя характеризуется удовлетворительным экологическим состоянием. Данная станция расположена в роднике и поэтому отличается низким содержанием кислорода и, следовательно, преобладанием организмов, устойчивых к его дефициту. Неудовлетворительным экологическим состоянием характеризуется устьевой участок реки. В результате проведенного анализа было выявлено, что воды р. Ижора загрязнены и продолжают испытывать на себе негативное влияние хозяйственной деятельности. Особого внимания требует устьевая зона, что подтверждается не только повышенным содержанием загрязняющих веществ, и наличием токсического действия. Также этот участок отличается преобладанием видов-индикаторов сапробного загрязнения, минимальным видовым богатством представителей макрозообентоса.


Ключевые слова


р. Ижора; г. Санкт-Петербург; загрязнение; качество воды; макрозообентос; биоиндикация; биотестирование; ИЗВ; интегральная оценка

Полный текст:

PDF

Литература


Алимов А.Ф., Финогенова Н.П. Количественная оценка роли сообществ донных животных // Гидробиологические основы самоочищения вод. Л.: ЗИН АН СССР. 1976. С. 5–14.

Амаро Медина, Д.Р., Дмитриев В.В. Интегральная оценка экологического благополучия речных систем // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2019. 64(2). С. 162-184. DOI: 10.21638/spbu07.2019.201

Балушкина Е.В. Структура сообществ донных животных и оценка экологического состояния р. Ижоры: влияние гидрофизических и гидрохимических параметров воды // Биология внутренних вод. 2003. № 1. С. 74–80.

Балушкина Е.В. Изменение структуры сообществ донных животных при антропогенном воздействии на водные экосистемы (на примере малых рек Ленинградской области) // Евроазиатский энтомологический журнал. 2004. 3 (4). С. 276–282.

Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод. М.: Госкомгидромет, 1986. 5 с.

Гелашвили Д.Б., Зинченко Т.Д., Выхристюк Л.А., Крандашова А.А. Интегральная оценка экологического состояния водных объектов по гидрохимическим и гидробиологическим показателям // Известия Самарского научного центра РАН. 2002. Т. 4. № 2. С. 270-275. DOI: 10.15372/SEJ20200204

Геология СССР. Том I. Ленинградская, Псковская и Новгородская области. Геологическое описание. Северо-Западное территориальное ГУ. «Недра», М., 1971. 504 С.

Голубков С.М., Балушкина Е.В., Голубков М.С. Восстановление сообществ зообентоса и качества вод речной экосистемы после снижения уровня органического загрязнения // Сибирский экологический журнал. 2020. Т. 27. № 2. С. 184-196. DOI: 10.15372/SEJ20200204

ГОСТ 17.1.3.07–82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. 1982.

Даирова Д.С., Зинченко Т.Д. Методологический подход в оценке экологического состояния дельты р. Волги // Самарская Лука: Проблемы региональной и глобальной экологии. 2010. Т. 19, № 4. С. 16-24.

Дмитриев В.В. Оценка экологического состояния водных объектов суши (часть II). Уязвимость водной экосистемы // Экология. Безопасность. Жизнь. Экологический опыт гражданских, общественных инициатив. 2000. C. 284-296.

Дмитриев В.В. Интегральные оценки состояния сложных систем в природе и обществе // БИОСФЕРА. 2010. Т. 2. № 4. С. 507-520.

Дмитриев В.В., Огурцов А.Н. Подходы к интегральной оценке и ГИС картографированию устойчивости и экологического благополучия геосистем. II. Методы интегральной оценки устойчивости наземных и водных геосистем // Вестник СПбГУ.2013. Сер. 7. Вып. 3. С. 88-103.

Дмитриев В.В., Огурцов А.Н., Седова С.А., Алексеева А.А., Байжанова К.К., Грига С.А., Кислина А.Е. Интегральная оценка устойчивости наземных ландшафтов: от балльных оценок к композитным индексам на основе территориальных детерминант // Успехи современного естествознания. 2020. № 2. С. 45-53. DOI: 10.17513/use.37330

Доклад об экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2010, 2015, 2016, 2017 гг.. URL: https://www.gov.spb.ru/gov/otrasl/ecology/ecorep/. (дата обращения: 05.02. 2021 г.).

Засыпкин П.Д., Ушакова О.С., Оболдина Г.А., Павлюк Т.Е. Комплексный подход к оценке экологического благополучия водных экосистем // Водное хозяйств России: Проблемы, технологии, управление. 2018. № 5. С. 86-100.

Зуева Н.В., Козлова А.В., Куличенко А.Ю. Опыт использования токсикологических характеристик в интегральной оценке экологического состояния водного объекта // Труды Карельского научного центра РАН. № 3. 2018. С. 43–56. DOI: 10.17076/lim706

Козлова А.В., Зуева Н.В., Урусова Е.С. Оценка качества вод р. Ижоры // ЧЕТВЕРТЫЕ ВИНОГРАДОВСКИЕ ЧТЕНИЯ. ГИДРОЛОГИЯ ОТ ПОЗНАНИЯ К МИРОВОЗЗРЕНИЮ: сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова. Санкт-Петербургский государственный университет. (Санкт-Петербург,23-31 октября 2020 г.). Санкт-Петербург, 2020. С. 895-899.

Клубов С.М., Третьяков В.Ю. Оценка загрязненности вод рек Санкт-Петербурга с использованием справочных материалов ГУП «Водоканал СПб» в 2018 году // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И Вернадского. География. Геология. 2019. Т.5 (71). № 3 С. 160-174.

Литвинчук Л. Ф. Особенности зоопланктонного сообщества верхнего течения реки Ижора (бассейн Балтийского моря) в условиях длительного антропогенного воздействия // Принципы экологии. 2019. № 1. С. 47–62. DOI: 10.15393/j1.art.2019.8522

Митяков Е.С., Корнилов Д.А. К вопросу о выборе весов при нахождении интегральных показателей экономической динамики // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2011. № 3(90). С. 289-299.

Перечень действующих решений о предоставлении водного объекта в пользование. URL:https://nature.lenobl.ru/media/uploads/userfiles/2018/07/19/perechen_deistvuyushih_reshenii_o_predostavlenii_vodnuh_obektov_v_polzovanie.pdf. 2018. (дата обращения: 05.02.2021 г.).

ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 Т 16.1:2:2.3:3.7-04. Методика измерений оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления. М., 2014б. 36 с.

Пленкина А.К., Дмитриев В.В., Федорова И.В., Огурцов А.Н. Оценка экологического статуса водоемов на основе построения композитных индексов // Успехи современного естествознания. 2020. № 11. С. 101-107. DOI: 10.17513/use.37522

Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. В. А. Абакумова. СПб.: Гидрометеоиздат. 1992. 318 с.

Схема комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) бассейна р. Нева. 2010. URL: http://www.nord-west-water.ru/activities/ndv/scheme-of-complex-use-and-protection-of-water-bodies-in-the-basin-of-the-river-neva/ (дата обращения: 05.02.2021 г.).

ФР. 1.39.2015.19242. Методика определения токсичности проб природных, питьевых, хозяйственно-питьевых, хозяйственно-бытовых сточных, очищенных сточных, сточных, талых, технологических вод экспресс-методом с применением прибора серии «Биотестер». СПб.: Спектр-М, 2015. 21 с.

Хованов Н. В. Анализ и синтез показателей в условиях информационного дефицита. СПб: изд-во СПб ун-та, 1996. 196 с.

Чертопруд М.В. Модификация метода Пантле–Букка для оценки загрязнения водотоков по качественным показателям макробентоса // Водные ресурсы [Water resources]. 2002. Т. 29. № 3. С. 337–342.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco1455

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019