Июн 02 2003

Сафранов Т.А, Чугай А.В.1, Тимченко З.В.2

Опубликовано в 01:29 в категории Проблемы Черного моря

ВОЗМОЖНОСТИ  ОЦЕНКИ  КАЧЕСТВА  МОРСКОЙ  СРЕДЫ

Сафранов Т.А, Чугай А.В.1, Тимченко З.В.2

1Одесский государственный экологический университет 2Крымская академия природоохранного и курортного строительства

          В настоящее время в Украине разработана и внедрена методика экологической оценки качества поверхностных вод суши и эстуариев [1]. Данная методика позволяет выполнить комплексную оценку качества поверхностных вод по трем группам специализированных классификаций: группа классификаций по критериям солевого состава; классификация по трофо-сапробиологическим критериям; группа классификаций по критериям содержания специфических веществ токсического и радиационного действия. Для оценки качества морской среды, в частности абиотических факторов экологического состояния морских вод, применяется метод оценки по ПДК, что затрудняет выполнение комплексных оценок. В этой связи предлагается использование методики, изложенной в работе [2].

Для оценки качества морской среды предлагается использовать два  комплексных показателя: комплексный показатель экологического состояния (КПЭС) и экологической надёжности (ЭН) [2]. По КПЭС оценивается экологическая устойчивость вод, по ЭН - экологическая надёжность вод. Указанные критерии качества вод приемлемы для морских вод, а также для поверхностных вод суши, используемых в разных целях.

По значениям КПЭС оценивается экологическая устойчивость вод. Этот показатель связывает измеренные и допустимые (нормативные) значения параметров и учитывает класс опасности загрязняющих веществ и их лимитирующие признаки вредности (ЛПВ). Применительно к водам рыбохозяйственного назначения установлено ограничение для загрязняющих веществ с одинаковыми значениями ЛПВ в виде:

Σ (Пi / Нi)

где Пi, Нi - соответственно концентрация и норма (ПДК) i-го        вещества.

Поэтому для вредных веществ токсикологического (т), санитарно-токсикологического (с-т), органолептического (орг), рыбохозяйственного (р) и общесанитарного (общ) ЛПВ выражения для КПЭС имеют вид:

КПЭСт = 1 - Σ (Пi / Нi)т;                                                                        (2)

КПЭСс-т = 1 - Σ (Пi / Нi)с-т;                                                                     (3)

КПЭСорг = 1 - Σ (Пi / Нi)орг;                                                                    (4)

КПЭСр = 1 - Σ (Пi / Нi)р;                                                                         (5)

КПЭСобщ = 1 - Σ (Пi / Нi)общ.                                                                   (6)

 

Для параметров общих требований (растворённый кислород, рН и др.) КПЭС определяется по формуле

 

 КПЭСот = (1/n) Σ (ПЭС)i,                                                                         (7)

 где  ПЭСi  -  показатель экологического состояния по i–ому параметру       общих требований.    

Если норма представляет собой предельно допустимые значения параметра, то ПЭСi вычисляется по формуле:

 

 ПЭСi = (Нi - Пi) / Нi .                                                                            (8)

Если же норма является минимально допустимым значением (например, растворённый кислород), то используется соотношение:

ПЭСi = (Пi - Нi) / Нi .                                                                               (9)

Если норма задана в виде интервала (например, рН), то в результате расчётов по формулам (8) и (9) с использованием нижнего и верхнего пределов в качестве ПЭСi принимается минимальное значение из рассмотренных отношений.

Среднее значение КПЭСср находится как среднее арифметическое всех вычисленных значений КПЭС.

Из выше указанного следует, что чем больше значение КПЭС, тем лучше экологическое состояние вод. Увеличение количества измеренных параметров повышает достоверность оценки экологического состояния. С помощью КПЭС может проводиться также оценка экологического состояния вод по отношению к совокупности каких-либо измеренных параметров, например,  по отношению  к тяжёлым металлам.

Оценка экологического состояния водного участка ведётся по оценочным параметрам КПЭСср и КПЭСмин (значение КПЭСмин является минимальным из всех полученных значений КПЭС):

- если КПЭСср и КПЭСмин > 0, то экологическое состояние водного участка оценивается как устойчивое;

- если КПЭСср > 0, а КПЭСмин

- если КПЭСср и КПЭСмин

Экологическая надёжность водного участка определяется как вероятность превышения КПЭСср нулевого значения, соответствующего границе устойчивости:

 ЭН = 1 - χ2 / (2N - М + 0,5χ2),                                                            (10)

где χ2 - значение      функции     «хи-квадрат»     при     доверительной       вероятности, принимаемой равной 0,9;   N - общее число значений КПЭСср;       М - число  значений  КПЭСср,  меньших   критического   нулевого      значения.

Уровень  надёжности  определяется  следующим образом: уровень высокий – ЭН ≥ 0,9;  уровень приемлемый – 0,9 > ЭН ≥ 0,8; уровень низкий – ЭН

Следует отметить, что использование выше указанных комплексных показателей экологического состояния позволяет проводить экологическую оценку морских вод с помощью небольшого количества показателей при использовании большого объема измеренных параметров и точек отбора проб.

В работах [3, 4] была выполнена комплексная оценка экологического состояния приустьевых зон северо-западной части Черного моря (СЗЧМ) по данным наблюдений, выполненных ранее Одесским филиалом Института биологии южных морей и Причерноморским государственным региональным геологическим предприятием. В качестве исследуемых параметров рассматривалось содержание в морской воде растворенного кислорода, нитратов, нитритов, ионов аммония, фосфатов, рН морской воды, содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов. Некоторые результаты выполненной оценки представлены в таблице.

Таким образом, при отсутствии методики комплексной оценки качества морской среды представляется целесообразным применение представленной методики. Выполненная оценка качества морских вод приустьевых зон СЗЧМ показала, что в большинстве случаев экологическое состояние рассматриваемых районов характеризуется низкой экологической надежностью. Предложенная методика может быть использована для оценки экологического состояния всей акватории северо-западной части Черного моря.  

Оценка экологического состояния приустьевых зон северо-западной части Черного моря

Район исследований

Период исследований

Горизонт

КПЭСср

КПЭСмин

Оценка устойчивости

устойчивость

надежность

Днестровский лиман

декабрь

1997 г.

поверхность

0,41

-0,53

устойчивое в среднем с очагами неустойчивости

низкая

дно

0,33

-0,62

Взморье Днестровского лимана

август

1997 г.

поверхность

0,77

0,3

устойчивое

приемлемая

дно

0,65

-0,22

устойчивое в среднем с очагами неустойчивости

низкая

декабрь

1997 г.

поверхность

0,45

-0,53

устойчивое в среднем с очагами неустойчивости

низкая

дно

0,38

-0,65

Взморье Дуная

осень

1995 г.

поверхность

0,22

-4,16

устойчивое в среднем с очагами неустойчивости

низкая

дно

-0,22

-3,37

неустойчивое

0

весна

1996 г.

поверхность

-0,99

-39,9

неустойчивое

0

дно

-1,31

-51,5

неустойчивое

0

лето

1997 г.

поверхность

0,41

-0,8

устойчивое в среднем с очагами неустойчивости

низкая

дно

0,014

-1,39

устойчивое в среднем с очагами неустойчивости

0

Днепро-Бугский лиман

июнь

1995 г.

поверхность

-0,29

-0,96

неустойчивое

0

дно

-0,54

-1,06

май

1996 г.

поверхность

-0.55

-1,38

неустойчивое

0

дно

-0,77

-1,57

Литература

1. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями / Романенко В.Д., Жукинський В.М., Оксіюк О.П. та інші. – К.: Символ - Т, 1998. – 28 с.

2. Тимченко З.В. Методика оценки экологического состояния малых рек / Статистичний монiторинг екологiчного стану регiону, галузi. – Житомир-Киев, 1997. – С. 104 – 108.

3. Тимченко З.В., Чугай А.В. Комплексные показатели  оценки экологического состояния приустьевых зон Днестра и Дуная / Метеорологiя, клiматологiя та гiдрологiя. – Вип. 46. - Одеса, 2002. – С.256 - 265.

4. Тимченко З.В., Чугай А.В. Оценка экологического состояния вод Приднепровско-Бугского района с использованием комплексных покзателей / Метеорологiя, клiматологiя та гiдрологiя. – Вип. 47. -Одеса, 2003. – С.140 - 147.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.