Информативность биотических и абиотических показателей в системе мониторинга водохранилищ

• Автор: Захаров, Сергей Дмитриевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 Особенности формирования качества вод и мониторинг водохранилищ Обзор литературы

1.1. Водохранилища, их специфика, влияние на окружающую среду

1.2. Особенности формирования качества поверхностных вод

1.3. Самоочищение водоемов как элемент формирования качества воды

1.4. Система мониторинга поверхностных вод

1.4.1 Международная система мониторинга

1.4.2. Биологический мониторинг поверхностных вод

1.4.2.1. Понятия экологического статуса и состояния

водного объекта

1.4.2.2.ринцип речного бассейна
1.4.2.3. Выбор метрики для оценки экологического статуса
1.4.2.4. Выбор эталонных створов
1.4.2.5. Международные стандарты для оценки состояния
1.4.2.6. Индексы, используемые в биомониторинге поверхностных вод
ГЛАВА 2. Характеристика объекта исследования. Материалы и
2.1. Характеристика объекта исследования
2.2. Виды хозяйственной деятельности в бассейне Куйбышевского водохранилища
2.3. Гидрологический режим Куйбышевского водохранилища
2.3.1. Гидрологический режим Средней Волги до и после зарегулирования ее стока системой водохранилищ и создания каскада водоемов замедленного водообмена
2.3.2. Характерные уровни воды Куйбышевского водохранилища за гг.
2.4. Гидрохимическая характеристика и качество воды Куйбышевского водохранилища
2.4.1. Основные этапы формирования качества воды
2.5. Отбор проб, химический и биологический анализ
2.6. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3 Динамика ионного состава и кислотные свойства
атмосферных осадков на территории Республики Татарстан
3.1. Динамика ионного состава атмосферных осадков, вклад антропогенной составляющей
3.2. Потенциальная закисляющая способность осадков
ГЛАВА 4 Гидрохимические и гидробиологические характеристики Куйбышевского водохранилища в пределах вод РТ
4.1 Оценка качества воды Куйбышевского водохранилища в пределах вод РТ
4.1.1 Гидрохимический состав воды
4.2 Характеристика экологического состояния Куйбышевского водохранилища по показателям фитопланктонного сообщества
4.3 Характеристика экологического состояния Куйбышевского водохранилища на территории РТ по показателям зоопланктонного сообщества
4.3.1. Характеристика зоопланктона по соотношению количества видов и их численности
4.3.2 Характеристика зоопланктона по индексу видового разнообразия
4.3.3 Характеристика зоопланктона по индексу сапробности
4.3.4. Характеристика зоопланктона по показателю трофности
4.3.5 Характеристика зоопланктона по коэффициенту трофии
4.3.6 Характеристика зоопланктона по отношению биомасс 0 ракообразных и коловраток
4.4 Характеристика зообентоса Куйбышевского водохранилища 2 в пределах вод РТ
4.5. Параметры биохимического самоочищения воды 6 Куйбышевского водохранилища
ГЛАВА 5 Выявление взаимосвязи между различными 0 показателями, используемыми в мониторинге Куйбышевского водохранилища
5.1 Взаимосвязь между химическими показателями качества 0 воды
5.2 Взаимосвязь между биологическими и химическими 5 показателями
ГЛАВА 6. Моделирование процессов стокоформирования на
примере воднобалансовой модели р. Меши
6.1. Водный баланс бассейна р. Меши
6.1.2 Расчет топографического индекса
Выводы
Список литературы


Путем экспериментальной апробации обосновать выбор обобщенного показателя самоочищающей способности водной экосистемы в условиях различной антропогенной нагрузки для внедрения в систему мониторинга водохранилищ. Построить модель водного баланса бассейна р. Меши, впадающей в Куйбышевское водохранилище, для оценки воздействия притоков с различным гидрологическим режимом на водохранилище. Данная работа выполнена в рамках госбюджетной темы Развитие теоретических и прикладных основ экологического мониторинга, ГР 7 код ГСНТИ . Научная новизна. На основе результатов многолетнего исследования состава региональных атмосферных осадков оценен антропогенный вклад хлорид 0 и сульфатионов в ионный состав атмосферных осадков, выпадающих в акватории Куйбышевского водохранилища. Выявлено наличие устойчивого тренда повышения содержания оксидов азота в атмосферном воздухе и нитратионов в составе атмосферных осадков, согласующееся с отмеченной общей тенденцией к росту содержания нитрат и нитритионов в воде водохранилища. На основе анализа результатов многолетних данных о качестве воды Куйбышевского водохранилища по гидрохимическим показателям выявлена недостаточная информативность интегрального показателя ИЗВ и УКИЗВ, базирующегося на существующей системе санитарногигиенического нормирования качества поверхностных вод, не учитывающего региональных геохимических особенностей и не связанного с откликом биотической составляющей. Показана информативность для характеристики экологического состояния водохранилища интегрального показателя БПК5, адекватно отражающего процессы деструкции органического вещества в воде и вносящего вклад в величину численности фитопланктона, что доказывается соответствующими уравнениями регрессии. Показано отсутствие информационной самодостаточности различных принятых в системе мониторинга и использованных в работе биотических индексов в силу противоречивости интерпретации результатов на их основе. По отклику фито и зооплан ктонного сообществ экологическое состояние Куйбышевского водохранилища характеризуется усилением эвтрофирования с элементами экологического регресса по Абакумову. Последнее согласуется с найденной зависимостью структурных показателей фито и зоопланктона от содержания биогенных элементов в воде водохранилища, традиционно не используемых при расчете показателя ИЗВ. В отличие от планктонных организмов для структурных показателей бентоса выявлен и количественно описан достоверный отклик на присутствие в воде приоритетных токсичных компонентов, учитываемых в расчете величины ИЗВ медь, цинк, железо, нефтепродукты, фенолы, СПАВы. С использованием современных ГИС технологий создана математическая модель водного баланса бассейна р. Меши, впадающей в Куйбышевское водохранилище, которая достаточно хорошо согласуется с исходными гидрологическими данными, данными о транспирации и сумме выпадающих осадков. Созданная модель пригодна для оценки воздействия других притоков на Куйбышевское водохранилище в отсутствие гидрологического поста в их акватории. Практическая значимость. Полученные в работе данные могут быть использованы при разработке программ мониторинговых исследований водохранилищ и для оценки воздействия притоков на водохранилище. Индекс биохимического самоочищения Куйбышевского водохранилища и его крупных притоков внедрен в практику мониторинга УГМС РТ. Созданная модель может быть тиражирована для других притоков Куйбышевского водохранилища в отсутствие гидрологического поста в их акватории. Отдельные разделы диссертационной работы используются в учебном процессе Казанского государственного университета. Особенности формирования, характеристика трендов ионного состава атмосферных осадков в бассейне Куйбышевского водохранилища, предложенный подход и оценка вклада антропогенной составляющей в концентрацию основных ионов в атмосферных осадках. Данные о согласованности увеличения во времени доли оксидов азота в атмосферном воздухе и нитратиоиов в атмосферных осадках и общей тенденции к росту содержания нитрат и нитритионов в воде Куйбышевского водохранилища. Выявленное усиление эвтрофирования воды Куйбышевского водохранилища с элементами экологического регресса по Абакумову.