Курсовая работа по ОВОС
на тему:
«Оценка экологического состояния водСестрорецкого водохранилища и реки Малая сестра по гидробиологическимпоказателям»
Содержание
1. Аннотация
2. Введение
3. Теоретическаячасть
4. Обоснованиепрограмм полевых исследований для расчета гидробиологических показателей ииндексов качества воды
5. Методическаячасть
6. Описание водныхобъектов
6.1 ОписаниеСетрорецкого водохранилища
6.2 Описание рекиМалая сестра
7. Результатыисследований
8. Обсуждениерезультатов
9. Выводы
10. Списокиспользованной литературы
Приложение
1. Аннотация
В данной работе предоставленырезультаты гидробиологических исследований водных объектов по индексу видовогоразнообразия Шеннона, индексу сапробности по методу Пантле – Бука, индексамВудивисса, токсичности и Олигохетному индексу.
По полученным результатам были сделаны определенные выводы.
2. Введение
Цель: оценить экологическое состояние Сестрорецкого водохранилища и реки Малаясестра с использованием гидробиологических индексов.
Задачи:
1. Изучение методикиотбора проб воды на данных объектах.
2. Определениекачества вод исследуемых объектов по гидробиологическим показателям.
3. Вычислениеиндекса видового разнообразия Шеннона, сапробности, Вудивисса и индексатоксичности.
4. Обработкаполученных результатов с целью проведения статистического анализа.Актуальность
С развитием цивилизацииводные ресурсы стали использоваться в несоизмеримых количествах, поэтому внастоящее время становится необходимым биологическое изучение природных источных вод в интересах охраны среды и улучшение природопользования.
3. Теоретическая часть
1.СОКРАЩЕННАЯ И ПОЛНАЯ ПРОГРАММА МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ВОДЫ ПОГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
Наблюдения по обязательной программе на водотокахосуществляют, как правило, 7 раз в год в основные фазы водного режима: во времяполоводья — на подъеме, пике и спаде; во время летней межени — при наименьшемрасходе и при прохождении дождевого паводка; осенью — перед ледоставом; вовремя зимней межени.
В водоемах качество воды исследуют при следующихгидрологических ситуациях: зимой при наиболее низком уровне и наибольшейтолщине льда; в начале весеннего наполнения водоема; в период максимальногонаполнения; в летне-осенний период при наиболее низком уровне воды.
Сокращенную программу наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрологическими гидрохимическим показателям подразделяют на три вида:
· Перваяпрограммапредусматривает определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (наводоемах), температуры, концентрации растворенного кислорода, удельнойэлектропроводности, визуальные наблюдения.
· Втораяпрограмма предусматриваетопределение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах),температуры, рН, удельной электропроводности, концентрации взвешенныхвеществ, ХПК, БПК5, концентрации 2-3 загрязняющих веществ, основныхдля воды в данном пункте контроля, визуальные наблюдения.
· Третьяпрограммапредусматривает определение расхода воды, скорости течения (на водотоках),уровня воды (на водоемах), температуры, рН, концентрации взвешенныхвеществ, концентрации растворенного кислорода, БПК5, концентрациивсех загрязняющих воду в данном пункте контроля веществ, визуальные наблюдения.
Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктахконтроля сопоставляют с установленными нормами качества воды.
Программы и периодичность наблюдений по гидрохимическим показателямдля пунктов различных категорий приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2. Программы и периодичность наблюдений для пунктовразличных категорийПериодичность проведения контроля Категория пунктов наблюдений I II III IV Ежедневно Сокращенная программа 1 Визуальные наблюдения - - Ежедекадно Сокращенная программа 2 Сокращенная программа 1 - - Ежемесячно Сокращенная программа 3 - В основные фазы водного режима Обязательная программа
Внедрение в систему наблюдений за качеством водыгидробиологических методов позволяет непосредственно выяснить состав иструктуру сообществ гидробионтов.
Полная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическимпоказателям предусматривает:
· исследованиефитопланктона — общей численности клеток, числа видов, общей биомассы,численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе,массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
· исследованиезоопланктона — общей численности организмов, общего числа видов, общейбиомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов вгруппе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
· исследованиезообентоса — общей численности, общей биомассы, общего числа видов, числа групппо стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, биомассыосновных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
· исследованиеперифитона — общего числа видов, массовых видов, частоты встречаемости,сапробности;
· определениемикробиологических показателей — общего числа бактерий, числа сапрофитныхбактерий, отношения общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий;
· изучениефотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, определениеотношения интенсивности фотосинтеза к деструкции органического вещества,содержания хлорофилла;
· исследованиемакрофитов — проективного покрытия опытной площадки, характера распространениярастительности, общего числа видов, преобладающих видов (наименования,проективного покрытия, фенофазы, аномальных признаков).
Сокращенная программа наблюдений за качеством поверхностных вод погидробиологическим показателям предусматривает исследование:
· фитопланктона — общей численности клеток, общего числа видов, массовых видов ивидов-индикаторов сапробности;
· зоопланктона — общей численности организмов, общего числа видов, массовых видов ивидов-индикаторов сапробности;
· зообентоса — общей численности групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числаосновных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
· перифитона — общего числа видов, массовых видов, сапробности, частоты встречаемости.
Программы и периодичность наблюдений по гидробиологическимпоказателям для станций различных категорий приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3. Периодичность проведения наблюдений погидробиологическим показателям и виды программПериодичность проведения наблюдений Категория пункта наблюдений I II III IV Ежемесячно Сокращенная программа Сокращенная программа Сокращенная программа (контроль в вегетационный период) - Ежеквартально Полная программа
2. ГИДРОБИОЛОГИЯ И ВОДНАЯ ЭКОЛОГИЯ, ИХ МЕСТО В СИСТЕМЕЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
Биосфера нашей планеты существует в виде живых организмов и
продуктов их жизнедеятельности в газообразной оболочке Земли– атмосфере, твердой – литосфере и жидкой – гидросфере. Наиболее широкой аренойжизни является гидросфера. Если общая площадь поверхности планеты 510·106 км2,то 362·106 км2 (более 70,5%) занимает водное зеркало, с учетом же подземных водокажется, что водная оболочка покрывает почти всю Землю.
Предложено и предлагается много определений гидробиологии.
Представляется наиболее корректным следующее: «гидробиология– наука биологического цикла, изучающая живую природу водоемов и развивающаясяна экологической основе» (Кожова, 1987, стр. 4). Данное определение охватываетизучение отдельных водных организмов (гидробионтов), их популяций и сообществ,взаимодействий между ними и с неживой природой.
Водная экология (гидроэкология, экология гидросферы) – наукао надорганизменных формах организации жизни, изучающая структуру и функционированиеводных экосистем. Гидробиология и водная экология тесно связаны прежде всего снауками о гидросфере – гидрохимией, гидрофизикой, гидрологией.
Гидрохимия – часть геохимии, изучающая химический состав естественныхвод и протекающие в них химические реакции. Гидрофизика – часть геофизики,исследующая физические свойства природных вод и протекающие в них физическиепроцессы. Гидрология – часть географии, изучающая природные воды,закономерности круговорота воды в природе. Близка гидробиология и к такимгеографическим дисциплинам, как океанология и лимнология. Океанология – наука оМировом океане (т. е. совокупности океанов и морей земного шара) и процессах,протекающих в нем. Лимнология (или озероведение) изучает воды замедленногостока поверхности суши. Кроме того, в гидрологии суши можно выделить еще наукуо водотоках (потамология), ледниках (гляциология).
Лимноэкология – часть гидроэкологии, изучающая структуру ифункционирование экологических систем поверхностных пресных вод суши (озер,водохранилищ, рек).
Гидробиология связана и с рядом биологических дисциплин(зоологией, ботаникой, микробиологией).
Естественно, являясь дисциплинами биологическими игеографическими, гидробиология и водная экология тем не менее, в первую очередь,теснейшим образом связаны с экологией, частями которой они являются. Следуетотметить, что именно водная экология является одной из самых успешноразвивающихся частей экологии.
3. ПРЕДМЕТ, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИДРОБИОЛОГИИ
Предметом исследований гидробиологии являются экологическиепроцессы в водной среде, т. е. процессы взаимодействия гидробионтов, ихпопуляций и сообществ между собой и с абиотическими компонентами водныхэкосистем.
Цель гидробиологии может быть определена как пониманиеэкологических процессов, происходящих в водной среде, и управление ими с цельюоптимизации управления водными ресурсами.
Основной задачей гидробиологии является изучениеэкологических процессов в гидросфере в интересах ее освоения и оптимизациивзаимодействия человеческого общества с водными экосистемами.
Гидробиология решает следующие главные теоретические задачи:
• изучение общих внутренних закономерностей структурно-функциональной организации водных экосистем, которые и определяют круговоротвещества и поток энергии в них;
• исследование зависимостей круговоротов вещества и потоковэнергии от факторов внешней среды, в том числе и антропогенных.
Конкретные практические задачи гидробиологии:
1. Повышение биологической продуктивности водоемов дляполучения из них наибольшего количества биологического сырья.
2. Разработка биологических основ обеспечения людей чистойводой, в том числе оптимизация функционирования экосистем, создаваемых для промышленнойочистки питьевых и сточных вод.
3. Экспертная оценка экологических последствий зарегулирования,перераспределения и переброски стока рек, антропогенного изменения гидрологическогорежима озер и морей.
4. Оценка вновь создаваемых промышленных,сельскохозяйственных и других предприятий для водных экосистем с целью охраныпоследних от недопустимых повреждений.
5. Мониторинг состояния водных экосистем.
Главным методом гидробиологии, как и остальных экологических дисциплин,является системный подход, т.е. рассмотрение экосистемы как целого, иколичественный учет протекающих в ней потоков энергии, вещества и информации.Следовательно, гидробиология всегда оперирует величинами численностиорганизмов, биомассы – массы организмов, и их продукции — приростаорганического вещества (в единице объема воды, под единицей площади водоема, наединице площади его дна).
Для количественного учета используют различные приборы как специфическигидробиологические – дночерпатели, драги, планктонные сети, планктоночерпатели,батометры различных конструкций, так и многие приборы заимствованные изарсеналов гидрохимии, гидрофизики, гидрологии. В последнее время частоиспользуются погружные и дистанционные биофизические приборы. Тем не менее,одним из главных методов гидробиологии остается эколого-географический метод,т.е., наблюдения в природе.
4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ГИДРОБИОЛОГИИ
Общая гидробиология изучает экологические процессы в водоемахи водотоках. В ней выделяются:
• системная гидробиология;
• трофологическая гидробиология;
• энергетическая гидробиология;
• этологическая гидробиология;
• палеогидробиология;
• бентология;
• планктология.
Системная гидробиология – приложение общей теории систем и ееметодов в водной экологии. Она занимается общими проблемами организациибиосистем в гидросфере, их поведением, самоорганизацией и самоуправлением,моделированием водных биосистем, прогнозу их состояния при различных внешнихвоздействиях.
По изучаемым процессам различаются трофологическаягидробиология – пищевые связи, биологическая трансформация веществ,энергетическая гидробиология – поток энергии, ее биологическая трансформация, этологическаягидробиология – поведение гидробионтов, палеогидробиология – историческиеизменения водных экосистем.
По локализации изучаемых процессов в общей гидробиологииможно выделить бентологию и планктологию. Первая занимается экологическими процессами,проходящими на дне водоемов и водотоков, вторая – в толще вод. Частнаягидробиология изучает специфику экологии водных объектов разного типа. Выделяютгидробиологии морей, озер, прудов, болот, луж, временных и пересыхающихводоемов и др. То же происходит и для водотоков: гидробиологии рек различныхтипов, ручьев. Кроме того, существует гидробиология подземных и пещерных вод,гидробиологии полярных и тропических водоемов, субтропических водоемов и озерумеренного пояса.
Прикладная гидробиология, как это следует из самого еёназвания, занимается прикладными приложениями результатов общей илитеоретической гидробиологии. В нее входят:
• Продукционная гидробиология, изучающая биологические основыпродуктивности водоемов (например, повышения вылова рыбы, урожая морепродуктови т.п.).
• Санитарная гидробиология, занимающаяся решением проблемчистой воды, самоочищения водоемов.
• Медицинская гидробиология, исследующая происхождение и распространениеболезней, связанных с водой (в первую очередь – инфекционных). Ее подразделом являетсягидропаразитология, разрабатывающая методы борьбы с паразитическими животными, обитающимив водоемах, в том числе личиночными стадиями паразитов.
• Токсикологическая гидробиология или водная токсикология,изучающая возможность вреда продуктов техногенеза для водных объектов, в частности,влияние токсикантов на гидробионтов и экосистемные процессы.
• Радиологическая гидробиология, решающая вопросы, связанныес поступлением в водоемы радионуклидов, влиянием их на гидробионтов, накоплениемих в трофических цепях.
• Техническая гидробиология, изучающая биологические явления,представляющие опасность для техники, контактирующей с водой (биокоррозия,обрастания и т.п.). Частным случаем ее можно считать навигационнуюгидробиологию, которая исследует водные биологические процессы, препятствующиесудоходству.
5. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГИДРОБИОЛОГИИ
Еще до возникновения гидробиологии как науки началосьнакопление фактов, составляющих ее научный багаж. Можно отметить следующие заметныесобытия этого процесса:
• 1650 г. Б. Варениус выделил четыре типа озер по присутствиюили отсутствию притоков и поверхностного стока.
• 1674 г. Антуан ван Левенгук описал микроскопическуюводоросль спирогиру, некоторые особенности динамики водорослей в озерах,влияние на нее ветра.
• 1730 г. де Дулье описал и измерил сейши.
• 1780 г. Соссюр описал тепловую стратификацию озер1.
• 1810г. Сэр Джон Лесли изучил формирование физическойструктуры водного тела некоторых шотландских озер под воздействием поступлениясвета и тепла, ветра, температуры воды.
• 1819 г. Де ла Беш описал металимнион (термоклин)2 вЖеневском озере.
• 1826 г. Де Кандолль выполнил первое научное описаниецветения водорослей в озере.
• 1845 г. Й. Мюллер описал планктон.
Начиная с середины XIX в. гидробиология начинает оформлятьсяв самостоятельную науку. Ничто не происходит само по себе и, естественно, наукио жизни вод потребовали какие-то практические потребности человечества. Перваяиз них – забота о хлебе насущном. Иллюзия неиссякаемости рога изобилия –промысла продуктов океана рассеялась: произошло снижение промысла устриц имидий, уловы рыбы уменьшились, китобойный промысел стал сокращаться. Возникланеобходимость реально оценивать запасы объектов промысла, особенности ихвоспроизводства и возможность искусственного разведения. Вторая – опасностьжажды. Угроза загрязнения источников питьевой воды – пресных водоемов благодаряразвитию промышленности, сельского хозяйства, транспорта, росту населения сталареальной. Стало нужно понять механизмы самоочищения природных вод.
6.ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КРИТЕРИИ: ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЭКОСИСТЕМ ПОНЕСКОЛЬКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
При оценке состоянияэкосистем исследователи обычно используют не один, а несколько (иногда 7-8)методов из тех, что описаны выше. Если все они дают одинаковую картину (чтобывает редко), то уверенность в правильности оценки возрастает. Если женаблюдается некоторый разнобой оценок, то причина этого часто может заключатьсяв том, что какой-либо метод оказывается слишком чувствительным к факторам, несвязанным с загрязнениями. Для обобщения данных и выражения конечной оценкиодним числом по определенным правилам строят комбинированный показатель.
Е. В. Балушкинойразработан интегральный показатель, включающий предложенный ею ранеехирономидный индекс, индекс сапротоксобности Яковлева и индексы Вудивисса иГуднайта — Уитли. Он используется для оценки состояния экосистем водоемов,подверженных смешанному органическому и токсическому загрязнению, и апробированв системе Ладожское озеро – р. Нева — восточная часть Финского залива.
При оценке состояниядонных сообществ ряда рек, озер и водохранилищ России для количественнойхарактеристики состояния бентоса автор использовал следующие показатели: 1)численность (Ч), экз./м2; 2) биомасса (Б), г/м2; 3) числовидов (S); 4) видовое разнообразие (H), бит/экз.; 5) олигохетный индекс Пареле(ОИП), равный отношению численности олигохет-тубифицид к общей численностибентоса, %; 6) среднюю сапробность (СС), рассчитываемую как средневзвешеннаясапробность трех первых доминирующих по численности видов бентосных организмов.
Для объединения значенийпервых четырех показателей и замене их одним числом предложен «комбинированныйиндекс состояния сообщества» (КИСС) (6.1), находимый по обычной методикерасчета интегральных ранговых показателей. Вначале все станции ранжируются покаждому показателю, причем ранг 1 присваивается максимальным значениям Ч, Б, Hи S. Если на нескольких станциях значения какого-либо показателя былиодинаковыми, то они характеризовались одним средним рангом. Индекс отражает состояниесообщества сразу по четырем показателям, поэтому он назван “комбинированныминдексом состояния сообщества”.
КИСС = (2Б + Ч + H +S)/5. (6.1)
Подчеркнем, что в этуформулу входят не абсолютные значения показателей, а их ранги. Биомассе придан«вес», равный 2, поскольку с ней связана величина потока энергии, проходящейчерез сообщество, что чрезвычайно важно для оценки его состояния. Чем меньшевеличина КИСС, тем лучше состояние сообщества.
Поскольку состояниесообщества зависит как от естественных факторов среды (глубины, грунта, теченияи т.п.), так и от наличия, характера и интенсивности загрязнения, тодополнительно рассчитывается «комбинированный индекс загрязнения» (КИЗ) (6.2),включающий ранговые значения трех показателей:
КИЗ = (СС + ОИП + Б)/3 (6.2)
В этом случае ранг 1присваивается минимальным значениям показателей. Чем меньше величина КИЗ, темменьше загрязнение. Кроме величин показателей на конкретной станциирассчитывают средние значения для всего набора станций, сравнение с которымивеличин на отдельных станциях позволяет судить, хуже или лучше обстоят на нихдела по сравнению со средним положением. Вычисление коэффициента ранговойкорреляции по Спирмену между значениями КИСС и КИЗ показывает, насколькозагрязнение влияет на состояние сообществ зообентоса.
В предыдущих главах мы неоднократно обсуждали подходы коценке состояния изучаемого объекта по всему комплексу измеренных и расчетныхпоказателей. Вследствие принципиальной сложности экосистем, эта проблема вгидробиологии особенно актуальна, поскольку, желая учесть все множествотенденций и явлений, исследователи стремятся использовать не один, а несколько(иногда 7-8) частных критериев из тех, что были описаны выше. Классы качестваводы по гидробиологическим и микробиологическим показателям в нашей странеопределяются «Правилами контроля качества воды водосливов иводотоков» [ГОСТ 17.1.3.07–82], которые регламентируют содержание программконтроля гидрологических, гидрохимических и гидробиологических показателей,периодичность контроля, а также назначение и расположение пунктов отбора проб(см. табл.1).
гидробиологический водатоксичность сапробность
Таблица 1 Классификация качества воды водоемов и водотоков погидробиологическим и микробиологическим показателям
/>
Примечание. Допускается оценивать класс качества воды и какпромежуточный между вторым и третьим (II — III), третьим и четвертым (III — IV), четвертым и пятым (IV – V).
Согласно этому документу, степень загрязненности водыоценивается с учетом индекса сапробности по Пантле и Букку в модификацииСладечека, олигохетного индекса Гуднайта–Уитлея и Пареле, биотического индексаВудивисса и традиционного набора микробиологических показателей (столбец созначениями ИЗВ [Временные методические.., 1986] добавлен нами для обобщения).Эта таблица также приведена в специальном руководстве [Руководство пометодам.., 1983], обязательном для гидробиологических постов наблюдения.
В.А. Яковлев, применительно к поверхностным водам КольскогоСевера, в аналогичную таблицу добавляет оценку зоны сапроботоксобности всоответствии с разработанным им индексом, индекс Шеннона (см. табл. 4.),степень токсичности по данным биотестирования и описывает для каждого классадоминирующий комплекс организмов.
С градациями класса качества вод, в принципе, можно связатьнеограниченное количество показателей и расчетных критериев. Если все они даютодинаковую картину (что бывает редко), то уверенность в правильности оценкивозрастает. Однако каждый из индексов, выделяя ту или иную особенностьбиотического сообщества, недоучитывает другие, в результате чего возникаетестественный феномен несовпадения в оценках качества экосистем по различнымпоказателям. Чтобы преодолеть трудности в трактовке такой ситуации, рядисследователей предлагают методы вычисления обобщенных показателей, которыеоснованы на том, что выбранные исходные показатели нормируются в некоторойединой шкале, после чего суммируются. При этом появляется еще один индекс(интегральный показатель IP, комбинированный индекс состояния сообщества– КИСС и т.п.), который делает попытку обобщить и представить одним числом всемножество процессов и факторов развития экосистемы.
Нельзя отрицать вполне доказанной работоспособностиобобщенных индексов для экспресс-анализа (правда, при четком пониманииконкретных условий, при которых тот или иной индекс наиболее эффективен), атакже в тех случаях, когда сравниваемые экосистемы имеют ощутимые различия вуровне антропогенного воздействия. Но эти методы перестают быть адекватными,если ставится задача детального анализа структурных изменений в биоценозах навидовом уровне.
К сожалению, иногда недостаточно взвешенный подход к проблеме«индексологии» и излишняя вера в то, что истину можно найти, вычисливсреднее из 4-5 показателей, еще более удаляет нас от физической природыявлений, поскольку такое усреднение сглаживает все статистические всплескиисходных данных, сигнализирующие о возможных экокризисных ситуациях. Проблемаусугубляется тем, что индексы, выступающие в качестве слагаемых, как правило,сами по себе далеко не всегда адекватно отражают то явление, которое имприписывается, и слишком чувствительны к действию посторонних факторов, несвязанных с загрязнением. При их усреднении равновероятными являютсяпредположения, как о взаимной компенсации ошибок, так и об их взаимномусилении.
Интегральный показатель по Е.В. Балушкинойразработан и используется для оценки состояния экосистемводоемов, подверженных смешанному органическому и токсическому загрязнению.Прошел широкое тестирование в системе Ладожское озеро — р. Нева — восточнаячасть Финского залива. Интегральный показатель IP рассчитывается поформуле:
IP = K1 * St+ K2*OI + K3*Kch+K4 / BI, (6.3)
где St – индекс сапротоксобности В.А.Яковлева (K1= 25); OI – олигохетный индексГуднайта и Уитлея, равный отношению численности олигохет к суммарнойчисленности зообентоса в процентах (K2 = 1); Kch– хирономидный индекс Балушкиной (K3 = 8.7); 1 / BI –величина, обратная биотическому индексу Вудивисса (K4 100).
На наш взгляд, целесообразнее использовать отношение 1/( BI+ 1) или, еще лучше, линейную функцию (10- BI), принимая во вниманиевероятность нулевого значения индекса Вудивисса.
Основная идея автора – подобрать такие линейные множители K1-K4 для всех обобщаемых индексов, чтобы ониварьировались на соизмеряемом интервале от некоторого минимального значения до100, после чего сложить преобразованные значения. Поскольку функциональностьзначений индекса Вудивисса имеет обратный характер по сравнению с остальнымииндексами, для его преобразования использовалась обратная величина – 1 / BI.Диапазоны изменения значений используемых показателей соотнесены с градациямикачества вод по А.А. Былинкиной. (см. табл. 2 ).
Таблица 2 Границы классов качества вод по показателямзообентоса St, OI, Kch ,BI и интегральному показателю IP(обозначения по тексту; символом * отмечены значения, полученные нами попропорции)Индекс сапротоксобности Яковлева
Олигохетный индекс
OI Хирономидный индекс Балушкиной Биотический индекс Вудивисса
Интеграль-ный пока-затель IP Класс качества вод по Былинкиной и Драчеву
St
K1 * St
Kch
K3*Kch
BI
K4 / BI 1 25 0.14 1.22 10 10 36.22 Очень чистые 1.5 37.5 50 1.08 9.4 8.9* 20 116.9 Чистые 2.5 62.5 60 6.5 56.5 7.4* 33.3 212 Умеренно загрязненные 3.5 87.5 80 9 78.26 5.6* 50 295.76 Загрязенные 4 100 100 11.5 100 100 400 Грязные
Можно обратить внимание на то, что предлагаемые граничныезначения олигохетного индекса OI не совпадают ни с ГОСТ 17.1.3.07–82, нис градациями качества в понимании Гуднайта и Уитлея, ни с рекомендациями О.Л.Качаловой и Э.А. Пареле. Не вполне коррелирует с градациями того же ГОСТ«гиперболическая» функция от индекса Вудивисса 1/BI. Наконец, влитературе нет доказательств, что зоны сапроботоксобности по В.А. Яковлеву,классы качества по А.А. Былинкиной и С.М. Драчеву и степени загрязнения воды поГОСТ 17.1.3.07–82 представляют собой эквивалентные разбиения (впрочем, никто недоказал и обратного). Но такие «мелочи» при синтезе обобщенногопоказателя принято считать несущественными.
Е.В. Балушкина полагает, что полученный ею интегральныйпоказатель (6.3) включил в себя все лучшие черты родительских индексов имаксимально учитывает характеристики донных сообществ: наличиевидов-индикаторов сапроботоксобности, соотношение индикаторных групп животныхболее высокого таксономического ранга, степень доминирования отдельных групп иструктуру сообщества в целом.
Комбинированный индекс состояния сообщества по А.И. Баканову.
При оценке состояния донных сообществ ряда рек, озер иводохранилищ России для количественной характеристики состояния бентоса авториспользовал следующие показатели: численность (N), экз./м2;биомассу (B), г/м2; число видов (S); видовоеразнообразие по Шеннону (Н), бит/экз.; олигохетный индекс Пареле (ОИП,%), равный отношению численности олигохет-тубифицид к общей численностибентоса, среднюю сапробность (СС), рассчитываемую как средневзвешеннуюсапробность трех первых доминирующих по численности видов бентосных организмов.Для объединения значений перечисленных показателей и замене их одним числомпредлагается результирующий показатель – комбинированный индекс состояниясообщества (КИСС; [Баканов, 1997]), находимый по обычной методикерасчета интегральных ранговых показателей:
/> (6.4)
где Ri – ранг станции по i-мупоказателю, Рi – «вес» этого показателя, k –число показателей.
Вначале все станции ранжируются по каждому показателю,причем, ранг 1 присваивается максимальным значениям N, B, Ни S. Если на нескольких станциях значения какого-либо показателя былиодинаковыми, то они характеризовались одним средним рангом. В статье приводятсяразные версии итоговой формулы (6.4) (подчеркнем, что в формулы входят неабсолютные значения показателей, а их ранги):
· КИСС= (2B + N + Н + S)/5,
где биомассе придан «вес», равный 2, поскольку сней связана величина потока энергии, проходящей через сообщество, чточрезвычайно важно для оценки его состояния; (6.5)
· КИСС= (2СС + 1.5ОИП + 1.5B+ N +Н + S)/8,
где считается, что с загрязнением наиболее тесно связанасредняя сапробность. (6.6)
Чем меньше величина КИСС, тем лучше состояниесообщества.
Поскольку состояние сообщества зависит как от естественныхфакторов среды (глубины, грунта, течения и т.п.), так и от наличия, характера иинтенсивности загрязнения, дополнительно рассчитывается комбинированный индексзагрязнения (КИЗ), включающий ранговые значения трех показателей:
КИЗ= (СС+ ОИП + B)/3 . (6.7)
Ранжирование показателей здесь проводится в обратном порядке(от минимальных значений к максимальным)
КИСС и КИЗ – относительные индексы, ранжирующие станции по шкале, вкоторой наилучшее по выбранному набору показателей состояние сообществахарактеризуется минимальными значениями индексов, наихудшее – максимальными.Кроме значений, характеризующих величины показателей на конкретной станции,рассчитывают их средние значения для всего набора станций. Варьирование величининдексов на отдельных станциях относительно среднего позволяет судить, хуже илилучше обстоят на них дела по сравнению с общей тенденцией.
Вычисление коэффициента ранговой корреляции по Спирмену междузначениями КИСС и КИЗ показывает, насколько загрязнение влияет насостояние сообществ зообентоса. Если между значениями этих индексов существуетдостоверная положительная корреляция, то состояние сообществ донных животных взначительной степени определяется наличием загрязнений (в противном случае оноопределяется естественными факторами среды). Индекс экологического состояния поТ.Д. Зинченко и Л.А. Выхристюк. Предложенный способ комплексной оценки речнойсистемы на основе интегрального индекса экологического состояния экосистемы –ИИЭС, дает возможность оценить суммарный эффект воздействия загрязнения насообщества гидробионтов и на экосистему в целом. Основной подход к построениюиндекса заключается в следующем:
· выделяетсянекоторое базовое подмножество измеряемых или рассчитываемых показателейгидрохимического (табл. 3) и биологического (табл. 4) мониторинга;
· каждый показательделится на диапазоны (с использованием статистических методов или экспертныхоценок);
· каждомувыделенному диапазону ставится в соответствие оценка в баллах;
· для каждоготестируемого объекта (например, участка реки) индекс определяется какусредненная сумма всех показателей в баллах.
Таблица 3 Градации концентраций химических веществ для вычислениябалльной оценкиПоказатели Размерность Баллы 1 2 3 4 Пределы изменения концентраций Химическое потребление кислорода (ХПК) мг О/л > 60 31 — 60 20 — 30 Азот аммонийный N — NH4 мг /л > 2.5 0.51 — 2.5 0.20 — 0.5 Азот нитратный N — NO3 мг /л > 2.5 0.71 — 2.5 0.30 — 0.70 Азот нитритный N — NO2 мг /л > 0.1 0.021 — 0.1 0.005 — 0.02 Фосфаты P – PO4 мг /л > 0.3 0.101 — 0.3 0.03 — 0.1 10 1 — 10 следы
Таблица 4 Градации биологических показателей для вычислениябалльной оценкиПоказатели Размерность Баллы 1 2 3 4 Пределы изменения показателей
Численность макрозообентоса N
экз./м2 0 – 500 501-1000 1001-10000 > 10000
Биомасса В
г/м2 1 — 5.0 5.1 — 10.0 10.1- 15.0 > 15.0
Количество видов S экз. 0 – 5 6 — 10 11 — 15 > 15
Индекс видового разнообразия Шеннона Н бит/экз. 0 — 1.0 1.1 — 2.0 2.1 — 3.0 > 3.0
Биотический индекс V - 0 — 2 2 — 4 4 — 6 >6
Индекс Пареле D - 0.81 –1.00 0.56 — 0.80 0.30 — 0.55
ИИЭС учитывает обе основные составляющие качества пресноводной экосистемы (химическуюи биологическую), выраженные в относительных единицах (баллах), ирассчитывается как
ИИЭС = (Bi + Hi)/ (Nb,+ Nh),
где Bi – используемые биологическиепоказатели; Hi – используемые гидрохимические показатели; Nhи Nb – количество показателей каждого класса, включенных врасчет.
При составлении списка гидрохимических показателей в основуформирования балльной системы была взята работа О.П. Оксиюк c соавторами.Однако достаточно скупой и специфический перечень принятых ими за основуингредиентов заставляет задуматься, что авторы сильно недооценивают степеньвлияния минерализации, тяжелых металлов и др., которые традиционно считаютсяболее опасными, чем предлагаемые показатели.
В число отобранных биологических характеристик включенынаиболее широко употребляемые показатели, характеризующие состояние донныхсообществ.
Численный пример использования ИИЭС для экологическогорайонирования бассейна равнинной р. Чапаевка, представлен в табл. 5.
Были экспертно оценены числовые диапазоны ИИЭС,соответствующие каждой из зон, определенной нормативными документами:Категория водоема
Диапазон индекса ИИЭС Зона экологического бедствия 3
Что касается техники расчета ИИЭС в смысле получениянекой усредненной оценки, то вряд ли здесь можно добавить что-то новое.Например, нам представляется, что арифметическая операция усреднения балловможет быть безболезненно заменена их суммой, как это делает Е.В. Балушкина. Всеграницы диапазонов оценены на основании интуитивного опыта исследователей, безиспользования каких-либо статистических методов. Тем не менее, авторы впервые впрактике оценки качества воды по всем категориям гидрохимических игидробиологических показателей представили свою классификацию не какмеханический «сборник» отдельных частных классификаций, а какнекоторый обобщенный результат.
Таблица 5 Интегральная оценка экологического состоянияводоемов на примере р. Чапаевка (в столбцах таблицы: а – натуральное значениепоказателя, б – оценка в баллах)Показатели Участки реки* I (cт. 1) I (cт. 2) II (cт. 3) III (cт. 4) III (cт. 5) IV (cт. 6) а б а б а б а б а б а б Оценка экологического состояния водоема по гидрохимическим показателям Химическое потребление кислорода (ХПК) 43.7 2 36.6 2 39.5 2 143.7 1 83.9 1 51 2
Азот аммонийныйN- (по NH4 +) 0.23 3 0.13 4 0.77 2 2.42 2 0.85 2 0.79 2
Азот нитратный N-(по NO3 -) 0.27 4 0.25 4 0.33 3 0.70 2 0.31 3 0.46 3
Азот нитритный N- (по NO2 -) 0.002 4 0.008 3 0.056 2 0.266 1 0.152 1 0.070 2
Фосфаты P- (по PO4) 0.023 4 0.054 2 0.021 4 0.250 2 0.129 2 0.150 2 Фенолы 1 2 4 4 3 2 3 2 1 2 Сумма баллов 19 19 17 10 11 13 Средний балл 3.2 3.2 2.8 1,7 1.8 2.2 Оценка экологического состояния водоема по биологическим показателям
Численность N, тыс. экз./м 2 16.0 4 6.5 2 0.53 2 1 0.16 1 0.92 2
Биомасса B, г/м2 24.3 4 19.2 4 5.1 2 1 0.14 1 6.3 2
Количество видов S 11 3 20 4 6 2 1 1 1 6 2
Индекс разнообразия Шеннона H, бит/экз. 1.77 2 2.61 3 1.59 2 1 0.1 1 2.14 3
Биотический индекс Вудивисса V 5 3 4 — 5 3 2 1 1 0-1 1 3 2
Индекс Пареле D 0.55 3 0.44 3 0.33 3 1 0.95 1 0.8 2 Сумма баллов 19 19 12 6 6 13 Средний балл 3.2 3.2 2.0 1.0 1.0 2.2
Значение ИИЭС
3.2
3.2
2.4
1.3
1.4
2.2 Категория водоема Экологическое благополучие Экологич. кризис Экологическое бедствие Экологич. кризис /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
4. Обоснование программ полевых исследований для расчетагидробиологических показателей и индексов качества воды
Все рассмотренные выше индексы каждый в отдельности несетопределенную смысловую нагрузку, но тем не менее все они взаимосвязаны ирассматриваются вместе. Такие индексы как КИСС и КИЗ показывают, насколькозагрязнение влияет на состояние зообентоса и тесно взаимосвязаны в расчетах.
Для расчета КИСС необходимо:
1. рассчитатьчисленность (N), экз./м2; биомассу (B), г/м2;число видов (S); видовое разнообразие по Шеннону (Н), среднююсапробность (СС);
2. все станцииранжируются по каждому показателю, причем, ранг 1 присваивается максимальнымзначениям N, B, Н и S (если на нескольких станцияхзначения какого-либо показателя были одинаковыми, то они характеризовалисьодним средним рангом);
3. производится расчет по формулам (6.5) и (6.6) (чем меньшевеличина КИСС, тем лучше состояние сообщества).
Для расчета КИЗ:
1. олигохетныйиндекс Пареле (ОИП, %), среднюю сапробность (СС), биомассу (B),г/м2 ;
2. проводитсяранжирование показателей в обратном порядке (от минимальных значений кмаксимальным);
3. производитсярасчет КИЗ по формуле (6.7).
Существуют и такие индексы, включающие не толькогидробиологические данные, но и показания гидрохимических исследований, такойкак ИИЭС, дающий возможность оценить суммарный эффект воздействия загрязненияна сообщества гидробионтов и экосистему в целом.
Основной подход к построению индекса заключается в следующем:
1. выделяетсянекоторое базовое подмножество измеряемых или рассчитываемых показателейгидрохимического (это чаще всего такие показатели как ХПК; азот аммонийный;азот нитратный; азот нитритный; фосфаты;) (табл. 3) и биологического(численность (N), экз./м2; биомасса (B), г/м2;число видов (S); видовое разнообразие по Шеннону (Н), средняясапробность (СС); биотический индекс Вудивисса V) (табл. 4) мониторинга;
2. каждый показательделится на диапазоны (с использованием статистических методов или экспертныхоценок);
3. каждомувыделенному диапазону ставится в соответствие оценка в баллах;
4. для каждоготестируемого объекта (например, участка реки) индекс определяется какусредненная сумма всех показателей в баллах.
Но эти методы перестают быть адекватными, если ставитсязадача детального анализа структурных изменений в биоценозах по видовымуровням. Здесь преимущества получили индексы видового разнообразия Шеннона (6.8),индекс Вудивисса и сапробности (6.9), которые наиболее часто встречаются висследовательских работах и анализах качества вод объектов. Каждый вотдельности они дают полную характеристику по определенному разделугидробиологического мониторинга и, в дальнейшем, рассматриваясь суммарно,показывают полную картину воздействия загрязнения на гидробионтов, чтопозволяет не проводить достаточно объемные расчеты и не затрачивает большоеколичество времени.
Не исключением является и индекс токсичности (6.10), которыйв свою очередь показывает влияние отдельных ЗВ на конкретные видымикроорганизмов, позволяющих определить острую токсичность на отдельныхучастках водного объекта.
5. Методическая часть
Для характеристики загрязнения водоема по гидробиологическиминдексам нами был использован ряд методик, каждая из которых имеет своипреимущества и недостатки.
1. Методика отбора иобработки проб зоопланктона.
Методика была стандартной, пробы отбирались методомтотального лова с помощью сети Джеди, затем производилась камерная обработкасчетным методом с выделением всех видов, отмечая стадии развития. Далее былпроведен анализ полученных данных и рассчитаны индекс видового разнообразияШеннона и индекс сапробности Пантле – Бука.
Расчет индекса видового разнообразия Шеннона и индекссапробности:
Объем воды, пропущенный через сеть Джеди, рассчитывается поформуле:
V=ПR2h,
где R –радиус выходного отверстия
h – глубина, на которую была опущена сеть. Средняя численностьорганизмов в одном метре кубическом данного слоя воды (Ni) определяется по формуле:
Ni=1\(V*ni),
где Ni –число животных в пробе. Расчет одного из показательных индексов (индексавидового разнообразия Шеннона) ведется по формуле:
H=-∑Ni\N*log2Ni\N,(6.8)
где Ni –число i – ого вида
N – общая численность представителей
Формула вычисления сапробности водоема:
S=∑Si*ni\n, где (6.9)
Si – индикатор значимости
ni – относительная частота встречаемости организмов
Явным недостатком данной методики является трудоемкость и время,которое требуется для разбора, в связи с чем невозможно в короткие срокипровести все необходимые расчеты.
Наиболее встречающимися видами являются:
Cyclop sp.
/>
Chydorus sphaericus
/>
KeratellaQuadrata
/>
2. Методикаопределения токсичности проб воды экспресс – методом на приборе «Биотестер»
Методика биотестового анализа водных проб основана наспособности Paramecium Caudatum — инфузории туфельки избегать неблагоприятных и опасных дляжизнедеятельности зон и активно перемещаться по градиентам концентрациизагрязняющих веществ в благоприятные зоны. Тем самым она позволяет оперативноопределять острую токсичность воды.
Закончив опыт, былонеобходимо вычислить индекс токсичности, что позволяет определить уровень токсичностиводы по сравнению со средой Лозино-Лозинского.
Это рассчитывается поформуле:
T=(Icontr.- Iexp.) ∕ I contr., (6.10)
где: I contr. –показатель прибора для контрольной пробы,
I exp. – показательприбора для исследуемой пробы,
Т – индекстоксичности.
Шкала токсичности:
Если Т
Если 0
Если 0,25
Если 0,5
Если 0,75
Метод имеет некоторые недостатки, такие как необходимостьлабораторных условий (оптимальная температура для размножения инфузорий,наличие электроэнергии и т. д.) и огромные затраты сил и времени.
3. Методика отбора иобработки проб зообентоса
С места отбора методом кашения берутся пробы на наличиезообентосных организмов, затем в определенной посуде производится анализ иподсчитываются индекс Вудивисса и Олигохетный индекс.
Способы математической и статистической обработки информации.
1. Олигохетный индекс.
Отношение численности олигохет к числу веснянок.
60- 80% — качество сомнительно
>/=80% — тяжело загрязнено
2. Индекс Вудивисса.
Таблица 6.
Степень загрязнения воды
Чистая вода
Грязная вода
Наличие
индикаторных групп Количество видов индикаторных групп Общее количество присутствующих групп 0-1 2-5 6-10 11-15 16 и более Биотический индекс Чистая вода Присутствуют личинки веснянок Больше одного вида - 7 8 9 10 Только один вид - 6 7 8 9 Присутствуют личинки подёнок Больше одного вида - 6 7 8 9 Только один вид - 5 6 7 8 Присутствуют личинки ручейников Больше одного вида - 5 6 7 8 Только один вид 4 4 5 6 7
Присутствует
Gammarus (Бокоплав) Все вышеназванные типы отсутствуют 3 4 5 6 7 Увеличения степени загрязнения.
Присутствует
Asellus(Водяной ослик) Все вышеназванные типы отсутствуют 2 3 4 5 6 Загрязнённая вода
Присутствуют тубифициды и/или личинки мотыля
(Chironomus sp.) Все вышеназванные типы отсутствуют 1 2 3 4 - /> /> /> /> /> /> /> /> />
Таблица 7. Таблицадля определения степени загрязнённости воды:Биотический индекс Экологическое качество воды Загрязнённость Зона загрязнения 10 Отлично Нет 1 9 Очень хорошо Очень лёгкое 1 –2 8 Хорошо Лёгкое 1 – 2 7 Сравнительно хорошо Сравнительно небольшое 2 6 Умеренно умеренное 2 5 Средне Среднее 3 4 Довольно плохо Довольно сильное 3 3 Плохо Сильное 3 2 Очень плохо Очень сильное 3 1 Чрезвычайно плохо Чрезвычайно сильное 4 0 – 1 Отравлено токсично 4
Правила работы с таблицей
По численности обнаруженных групп данных животных, определитьв первой таблице один вертикальный столбец в графе «Количество групп».
Из перечня обнаруженных живых организмов выбрать тот класс,который расположен выше других в графе «Ключевые организмы». Цели пересечениеукажет биотический индекс пробы.
В зависимости от биологического индекса определить качествоводы по второй таблице.
Основными достоинствами данной методики является наглядность,так как возможно изучить большое разнообразие донных организмов и использованиеданного метода в полевых условиях с минимальными затратами. Существенным женедостатком в свою очередь является значительная погрешность в количественномопределении организмов.
6. Описание водных объектов
6.1 Описание Сестрорецкого водохранилища
От состояния озера Сестрорецкий Разлив зависит жизнь всегогорода Сестрорецка, в котором живет около 40 тыс. человек. Из этого озера берутводу для города, на этом озере летом отдыхает множество людей, зимой в немловят рыбу. В последние годы стали появляться планы постройки на озере курортовмеждународного класса, в связи с чем озеро должно быть приведено в надлежащийвид. В данный момент озеро зарастает очень быстрыми темпами. Если это будетпродолжаться и дальше, то оно зарастет окончательно, и со всеми планами будетпокончено.
Озеро Разлив — крупное гидротехническое сооружение — озероСестрорецкий Разлив, создано в 1723 году. Раньше на этой территории протекаларека Сестра. На ее месте Петром Первым была сооружена плотина и образованоозеро. Из него вытекало две реки — заводская (Сестра), приводящая в движениестанки, и Водосливной канал. Т.к. подробных сведений о том районе, где былосоздано озеро Разлив, не сохранилось, мы не можем рассказать о том, какаяэкосистема существовала здесь ранее. Поэтому не будем углубляться врассуждения, а сразу перейдем к описанию современного состояния Разлива.
Озеро расположено в 30 километрах к северо-западу от Санкт-Петербурга. Сестрорецкий Разлив — в плане треугольной формы свытянутым узким заливом в устье р. Черной. Береговая линия водоемаслабоизрезанная; в приплотинной части расположены небольшие островки. Чашаводоема имеет корытообразную форму близкую к форме цилиндра. Средняя глубинаозера составляет 2,05 м. Более глубоководна приплотинная часть Разлива смаксимальной глубиной 4,6 м. Озеро занимает впадину, которая некогда быламелководным заливом Балтийского моря и образовалась после сооружения запруды иплотин в низовьях рек Сестры и Черной, в результате чего вода разлилась понизинам. Сестрорецкий Разлив является водохранилищем сезонного регулирования,сток из которого осуществляется через плотины на Водосливном и Заводскомканалах. Относится к водоемам средней проточности, то есть полная смена воды вводоеме осуществляется за 1,3 месяца. Бассейн озера Сестрорецкий Разлив расположенв пределах Карельского перешейка. Абсолютные высотные отметки изменяются от 6,8 м — при впадении реки Сестры в озеро до 150 м в истоке. В бассейне озера Сестрорецкий Разлив впочвенном покрове преобладают подзолистые почвы, образовавшиеся под древеснойрастительностью на небогатых известью материнских породах, бедных элементамипитания для растений, и торфянистые подзолы. Основными лесообразующими породамиявляются сосна, ель, береза, осина и ольха. В бассейне озера СестрорецкийРазлив леса занимают 57% от всей площади водосбора. Около 7% площади водосборазанято сельскохозяйственными угодьями, расположенными в основном в среднейчасти реки Сестры. Значительную площадь бассейна занимают еловые, сосновые илишайниковые леса, а также березовые и березово-осиновые травяно-кустарниковыелеса на месте еловых зеленомошных лесов. На акватории озера Сестрорецкий Разливгнездится 22 вида птиц. Из водных млекопитающих многочисленная ондатра,встречаются кутора, американская норка, полевка-экономка и водяная полевка. Наверховом болоте гнездятся большой и средний кроншнепы, коростель, лысуха,камышница, болотная сова и др. Климат Курортного района является переходным отморского к континентальному. Среднегодовая температура воздуха +3,5 градуса поЦельсию. Относительная влажность воздуха колеблется от 70% летом до 87% зимой.Годовая норма осадков составляет 600 мм. Снег выпадает чаще всего в началеноября. Озеро Сестрорецкий Разлив принимает непосредственное участие вформировании микроклимата.
По данным исследований вод колодцев и родников в Сестрорецкебыли обнаружены: фенолы — 0,29-0,31мг/л, при ПДК — 0,001мг/л (в 300 раз большенормы); ртуть — 0,0017мг/л, при ПДК — 0,0005 мг/л (в 3 раза больше нормы);свинец — 0,055 мг/л, при ПДК — 0,03мг/л (в 2 раза больше нормы).
Основной причиной зарастания озера является слив неочищенныхсточных вод из реки Черной. Органические остатки оседают на дне озера и гниют,образуя прекрасное удобрение для камыша. Главной экологической проблемойРазлива является его заиливание и зарастание камышом. Ее источником стал сливнеочищенных сточных вод. Кроме того, на водосборе находятсясельскохозяйственные угодья различные производственные комплексы, населенныепункты, военные городки. многочисленные садоводческие участки (часть из которыхрасположена непосредственно в водоохранной зоне притоков), несанкционированныебытовые и промышленные свалки. Накоплению загрязняющих веществ в оз.Сестрорецкий Разлив и их замедленный вынос из водоема обуславливают егогидродинамические особенности — мелководность, малые скорости течения, наличиезастойных зон.
6.2 Описание реки Малая сестра
Гидрологическая характеристикар.Малая Сестра
Уровень.Характеристика режима уровней длярайона Сестрорецка приводится по наблюдениям на в/п Кронштадт за 1806-1817,1824, 1835-1871, 1783-1973 гг.
Высота стояния уровня врассматриваемой части залива обусловливается стоком р. Невы, ветровым режимом и осадками. Приливы в восточнойчасти — Финского залива практически отсутствуют.
В районе Сестрорецка ветры западного исеверо-западного направлений являются нагонными, а восточные и юго-восточные — сгонными.
Обеспеченности среднесуточных уровнейводы для различных периодов года, максимальных и минимальных суточных уровнейпо наблюдениям за 1939-1973 гг. приведены в таблицах 2.8 и 2.9. Обеспеченностьмаксимальных и минимальных годовых уровней представлена в таблице 2.10.
Наибольшая амплитуда среднесуточныхуровней (2,17 м) соответствует периоду осеннего дрейфа льда, а наименьшая (1,62 м) отмечена при дрейфе льда весной. В навигационный и зимний периоды полная амплитуда колебаниясреднесуточных уровней одинакова и составляет 1,9 м.
Средний годовой уровень близок к нулюКронштадского футштока и совпадает с навигационным уровнем 50 % обеспеченности.
На основании ежечасных наблюдений зауровнем воды по в/п Ленпорт за 1925-1962 гг. установлено, что в течение одногогода амплитуда колебания уровней изменяется от 1,6 до 3,2 м. За сутки колебание уровня может достигать 1,0 м.
Наивысшим нагонным уровнем за 148 летнаблюдений являлся подъем уровня в 1824г. достигший значения 3,69 м; наинизший сгонный уровень, равный минус 1.72м. был зарегистрирован в 1883 г., при этом многолетняя амплитуда колебания уровняв восточной части Финского заливасоставила 5,41 м.
Среднее многолетнее значение нагона составляет 0,6 м, а сгона — около 0,4 м. Наиболее часты сгонно-нагонные колебания в период с октября по январь,наименьшая их повторяемость приходится на март-июль.
Санитарный режим вод в районе пляжей
Государственный лабораторный контрольза состоянием вод организован в городском и 12 территориальных центрахГоссанэпиднадзора в пунктах хозяйственно-питьевого и культурно-бытовоговодопользования, включая зоны рекреации – пляжи 26 створов) с мая по октябрь.Исследования выполняются по 33 ингредиентам для вод пляжей. В зонах рекреацийпроводятся также гельминтологические исследования песка и воды (на содержаниеяиц гельминтов).
Центрами Госсанэпиднадзора в 1998 г. были выполнены 1169 бактериальных анализов проб воды, из которых 851 проба (72,8%) неотвечала гигиеническим нормативам. Процент нестандартных проб в 1997 г. составлял — 64%, в 1996 г. — 71.4%, в 1995 г. -67,1%.
На основании данных лабораторныхисследований за период 1994-1998 гг. следует «Значения нестандартных проб(в процентах) по бактериологическим показателям колебались в интервале 64-72,8.
Вода зон рекреаций морячище вод внутригородских водоемов, что, возможно, связано с большей нагрузкойих по объему вносимых загрязнений.
1. Качество воды побактериологическим показателям на пляжах Южного побережья в силугидрологических особенностей и большого количества сбрасываемых неочищенныхсточных вод хуже, чем на Северном, а пляжей Сестрорецкой зоны — хуже пляжей г.Зеленогорска.
2. С 1996 г. яйца гельминтов в воде водоемов из зон рекреаций не обнаруживались.
3. Заболеваний,связанных с купанием на пляжах города и курортной зоны пригородов, неустановлено.
4. Санитарно-эпидемическаяситуация при оценке качества воды в целом расценивается как неблагоприятная(высокий уровень бактериального загрязнения, находки патогенной микрофлоры).
Основной причиной бактериальногозагрязнения вод является наличие большого числа «прямых» городских,фабрично-заводских и ливневых выпусков, работающих в акваторию реки Невы иФинского залива.
7. Результаты гидробиологических анализов
В летне-осенний период были отобраны и проанализированы пробыгидробиологических исследований, результаты которых представлены в Таблице 8.