Таблица 1 - Классификация земель по степени антропогенной нагрузки

(по , 1997)

Степени нагрузки

Балл

Виды и категории земель

Высшая

6

Земли промышленности, транспорта, городов, посёлков, инфраструктуры, нарушенные земли

Очень высокая

5

Орошаемые и осушаемые земли

Высокая

4

Пахотные земли, ареалы интенсивных рубок, пастбища и сенокосы, используемые нерационально

Средняя

3

Многолетние насаждения, рекреационные земли

Низкая

2

Сенокосы; леса, используемые ограниченно

Очень низкая

1

Природоохранные и неиспользуемые земли

Деятельность по обоснованию и разработке норм нагрузок получила название нормирования. Задача нормирования состоит в выявлении границ допустимых нагрузок и измерении их с помощью нормативных показателей (нормативов). Среди последних выделяют ''санитарно-гигиенические и экологические "нормативы.""

Санитарно-гигиенические нормативы устанавливаются исходя из требований экологической безопасности населения (т. е. применительно к здоровью человека). К ним в первую очередь относятся нормы предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе, водах, почве и продуктах питания, а также нормы предельно-допустимых выбросов (ПДВ) в воздух и водоёмы. В настоящее время насчитывается большое число нормативов до­пустимого содержания веществ и энергии различного происхожде­ния (химических, физических, биологических). Только ПДК для химических веществ установлено в воде водоёмов около 1500, в атмосферном воздухе - около 450, в почве - более 100.

Санитарно-гигиенические критерии (ПДК, ПДВ и др.), учиты­вающие требования организма человека, как правило, непригодны для экологических систем. Поэтому необходимо использовать и экологические нормативы - максимальные величины нагрузок на гео - и экосистемы, при которых их основные структурно-функциональные характеристики (продуктивность, интенсивность биологического круговорота, видовое разнообразие и др.) не выходят за пределы естественных изменений (Современные проблемы..., 1992). Они призваны определить область и границы допустимого состояния природных систем и дозволенного воздействия на них со стороны человека. Разработаны нормативы сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного воздействия на гео - и экосистемы, но они имеют преимущественно производственную, а не экологическую направленность (нормы выпаса скота, внесения удобрений и пестицидов, пределы рекреационных нагрузок на ландшафты и др.). Существуют ограничения воздействий на комплексы природоохранного назначения - заповедники, национальные парки, водоохранные леса, зелёные зоны городов и курортов. Однако почти не разработаны нормативы допустимых преобразовательных нагрузок (распашка, осушение, обводнение, застройки земель и др.), нормативы оптимального соотношения земель в пределах геоэкосистем, а также многие другие ограничители экологического характера (например, нормы промышленных или транспортных нагрузок на прилегающие биоценозы).

3. Антропогенные изменения геоэкосистем. Они рассматриваются как изменения состава, состояния, структуры, режима природных процессов и функций систем, вызванные воздействием человека на природу. По современным представлениям, эти изменения определяются, с одной стороны, действием антропогенно-техногенных и естественных факторов, с другой - свойствами самих систем (и, прежде всего, их устойчивостью к внешним влияниям). Антропогенные преобразования выражаются как в трансформа­ции свойств-компонентов природы, так и в привнесении в ланд­шафты новых элементов антропогенно-техногенного происхождения. Установлены, зависимости между величиной нагрузки и степенью изменения природных систем. Можно выделить три степени их антропогенных нарушений.

Если нагрузки на "вторичные" компоненты ландшафтов (биоту, почвы, водный режим) не превышают критических величин, могут частично изменяться характеристики этих компонентов (например, такие характеристики растительности, как видовой состав, обилие, продуктивность). Однако при этом сохраняются тип функционирова­ния и структура ландшафтов, а изменения носят обратимый характер – как только прекращается антропогенное воздействие или уменьшается величина нагрузки, природный комплекс возвращается в исходное состояние. Подобные изменения наблюдаются при умеренной рекреации, выпасе скота в лесу, сенокошении в поймах рек, выборочных рубках леса и других видах воздействия.

Если антропогенные нагрузки на "вторичные" компоненты (и, прежде всего, на почвенно-растительный покров) превышают критические величины, происходит резкое изменение или смена фитоценозов, водного режима и свойств почв. Так, на месте сплошных рубок леса появляются лугопастбищные и пахотные угодья, на низких берегах водохранилищ - подтопленные и заболоченные комплексы, на участках с интенсивным развитием эрозии - эродированные земли и т. д. Однако полной смены ландшафтов не происходит - на месте исходных комплексов формируются их модифика­ции, т. е. новые почвенно-растительные сочетания на прежней литогенной основе. В случае прекращения антропогенного воздействия возможно возвращение модификаций в исходное (или близкое к нему) состояние (например, восстановление сосновых биогеоценозов на участках заброшенных сельскохозяйственных угодий происходит в течение 120-150 лет).

Наконец, если антропогенно-техногенные нагрузки на природу превышают критические величины уже для "первичных" компонентов ландшафтов (прежде всего, твёрдого фундамента и мезорельефа), автоматически разрушаются "вторичные" компоненты и соответственно исходная структура ландшафтов. Изменения носят необратимый характер и ведут к замене одних природных комплексов другими. Как следствие, формируются совершенно новые геосистемы (карьеры, отвалы, овраги и др.), которые в полном смысле можно назвать антропогенными, т. е. созданными деятельностью человека.

Как видим, антропогенные изменения естественных комплексов варьируют в широких пределах - от изменений отдельных элементов и компонентов до полного нарушения их исходной структуры. Соответственно степени нарушения комплексов можно выделить следующие типы геоэкосистем: природные (условно неизменённые), природно-антропогенные (природно-хозяйственные), антропогенные (антропогенно-техногенные).

Природные геоэкосистемы - это ландшафты и экосистемы, расположенные главным образом в мало - и среднеобжитых человеком регионах. Они функционируют под влиянием естественных факторов и испытывают лишь косвенные антропогенные воздействия (например, глобальное атмосферное загрязнение), которые не приводят к качественным изменениям компонентов природы. Геоэкосистемы этого типа могут иметь как природные рубежи (у бассейновых комплексов), так и искусственные границы (у заповедни­ков, заказников, национальных парков). Значение природных геоэкосистем состоит в том, что они служат объектами, в которых ведутся наблюдения за показателями естественного фона и его изменением под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Природно-антропогенные геоэкосистемы формируются в результате взаимодействия природных условий и разнообразных видов деятельности населения - сельскохозяйственной, лесохозяйственной, рекреационной, а в тех случаях, когда существенно не изменяется литогенная основа ландшафтов, также и селитебной, промышленной, транспортной. Они оказывают значительное антропогенное воздействие на окружающую природную среду. Границы этих систем могут совпадать с природными, но чаще всего проведены искусственно (территории сельских округов, сельскохозяйственных предприятий, леспромхозов, лесничеств, зон отдыха и т. п.).

В разных природно-антропогенных геоэкосистемах характер и уровень взаимодействия природы и технических средств неодинаков. Так, например, промышленные, гидротехнические, мелиоративные комплексы функционируют главным образом за счёт техногенной составляющей. В результате у них на первый план выступает их техническая сущность, а природная подсистема как бы остаётся в тени. Другие комплексы – сельскохозяйственные, лесохозяйственные, рекреационные - функционируют в основном за счёт своей природной составляющей, а потому их природная сущность выступает на первый план, а техногенная составляющая остаётся в тени.

В группе комплексов с преобладанием техногенной составляющей выделяется класс управляемых природно-антропогенных геоэкосистем - природно-технические (геотехнические) системы. Последние рассматривают как образования, у которых природные (как специально, созданные человеком, так и естественные, но непреднамеренно изменённые в процессе действия техники) и технические части настолько тесно взаимосвязаны, что функционируют в составе единого целого (Дьяконов, 1978). В состав геотехнической системы входят две подсистемы (природная и техническая) и блок управления. Управление системой сводится к регулированию потоков вещества, энергии и информации с целью поддержания высо­кой степени сбалансированности прямых и обратных связей между её составляющими и выполнения ею заданных обществом социально-экономических функций. Регулирование могут осуществлять простые затворы на мелиоративных системах, сельскохозяйственные машины на полях, искусственные спутники Земли и другие технические устройства. В процессе функционирования геотехнические системы способны направленно изменять свойства, как отдельных компонентов природы, так и комплексов в целом. К геотехническим системам можно отнести водохранилища, каналы, мелиоративные объекты, нефтедобывающие комплексы и другие образования.

Антропогенные геоэкосистемы формируются под влиянием техногенных факторов, действие которых протекает на фоне определённых физико-географических условий. Они характеризуются: а) полным или почти полным нарушением не только "вторичных", но и "первичных" компонентов природы (прежде всего мезорельефа и геологического строения); б) замещением природных компонентов рукотворными сооружениями, созданными как из естественных, так и из искусственных материалов (водохранилищами, каналами, зданиями, дорогами и т. п.). В данную категорию геоэкосистем входят территории крупных городов и агломераций, сильно нарушенных земель, промышленных районов, зон вдоль больших транспортных артерий. Антропогенные геоэкосистемы имеют, как правило, искусственные границы и оказывают глубокое (чаще всего негативное) влияние на окружающую природную среду.

4. Последствия антропогенных изменений геоэкосистем. "Последствия" рассматриваются как различные изменения в условиях жизни и хозяйственной деятельности населения, происходящие под влиянием изменённой человеком природы. В рамках геоэкологии исследуются, прежде всего, нежелательные для общества, т. е. отрицательные, последствия. Они проявляются, прежде всего, в истощении природных ресурсов, загрязнении среды, деградации естественных ландшафтов. Это соответственно влечёт за собой ухудшение здоровья населения и условий труда, ухудшение условий работы техники, ухудшение качества и уменьшение количества продукции отраслей природопользования и т. п. Кроме того, с антропогенными изменениями природы связана потеря генофонда (Оценка влияния..., 1985).

Истощение природных ресурсов понимается как уменьшение запасов и ухудшение качества полезных ископаемых, подземных вод и биоты, сокращение земельного фонда и снижение плодородия почв, снижение доли полезных продуктов в используемых ресурсах, уменьшение видового состава растений и животных. Так, за последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий России сократилась на 33 млн. га, несмотря на вовлечение в оборот новых земель. Почти повсеместно отмечается снижение естественного плодородия почв и деградация угодий. Основные причины истощения земельных ресурсов - водная эрозия и дефляция, вторичное засоление и заболачивание, загрязнение почв и зарастание угодий кустарником и мелколесьем. Велики масштабы изъятия земель (в том числе пахотных) на несельскохозяйственные нужды - под карьеры, коммуникации, инженерные сооружения и т. п. Ежегодно за счёт поверхностного стока талых и дождевых вод почвы полей теряют около 1,5 млрд. т гумусового слоя. Только чернозёмы европейской территории России уже потеряли 25% гумуса. Вызывает тревогу состояние пастбищ, особенно в южных районах, где в связи с чрезмерной пастбищной нагрузкой наблюдается сильная деградация растительности. В результате на месте некогда плодородных земель возникли малопродуктивные, а в ряде случаев лишённые растительности пространства, так называемые антропогенные пустоши. Всего за указанный выше период времени площадь сельскохозяйственных угодий, приходящаяся на одного жителя России, уменьшилась на 24%, площадь пашни - на 18% (Экология..., 1997).

Наиболее известным следствием антропогенных изменений является загрязнение природной среды. Оно рассматривается как привнесение в среду чуждых для неё веществ и энергии или свойственных ей, но в таких концентрациях, которые негативно влияют на человека и биоту. Главными источниками загрязнения выступают промышленные предприятия, транспорт, сельское и коммунальное городское хозяйство. В процессе их функционирования образуются отходы - газообразные, жидкие и твёрдые продукты, не используемые и не подвергающиеся утилизации в данном производстве. Они, как правило, попадают в окружающую среду и включаются в биогеохимический круговорот веществ в биосфере. В составе отходов содержатся многие токсические вещества - соли тяжёлых металлов (ртути, свинца, кадмия и др.), диоксины, полихлорбифенилы (в том числе хлорорганические пестициды), бензпирен, радиоактивные вещества и другие. Несмотря на спад производства, в России ежегодно образуется около 3 млрд. т только твёрдых отходов.

В результате загрязнения окружающей природной среды значительно ухудшаются условия жизни и состояние здоровья населения. Показатели заболеваемости людей, проживающих в экологически неблагополучных районах (и особенно городах), существенно выше, чем аналогичные показатели в среднем по России. Более высокий уровень патологии в этих районах прослеживается по различным видам заболеваний (в том числе онкологическим). В первую очередь страдают дети. К настоящему времени накоплен большой фактический материал, показывающий, что имеется связь между загрязнением среды и заболеваемостью населения во многих регионах Российской Федерации (см. раздел 2.3).

Ещё одно следствие антропогенного воздействия на природу - деградация ландшафтов. Она выражается в снижении природно-ресурсного потенциала ландшафтов, потере их способности выполнять социально-экономические функции, ухудшений условий жизни и деятельности населения. Деградация развивается как результат тесного взаимодействия природных процессов и разнообразных видов деятельности человека. Неконтролируемая хозяйственная деятельность подрывает механизм саморегулирования ландшафтов и часто приводит к необратимым разрушительным последствиям. Ландшафты утрачивают свои естественные свойства и превращаются в непригодные для использования территории (например, техногенные пустоши в зоне воздействия крупных горно-металлургических предприятий).

Среди деструктивных процессов особое место занимает антропогенное опустынивание, которое создаёт угрозу нарушения ландшафтно-экологического равновесия в глобальном масштабе. Термин "опустынивание" трактуется значительно шире своего буквального смысла. Его сущность состоит в уменьшении или уничтожении биологического потенциала ландшафтов, которое приводит к исчезновению сплошного растительного покрова с дальнейшей невозможностью его восстановления без участия человека. Главная причина развития этого процесса - чрезмерный антропогенный пресс на природные геоэкосистемы, особенно биоту (сведение лесов на больших территориях, перевыпас скота на пастбищах, нерациональное использование водных ресурсов при орошении и обводнении земель и др.). Опустынивание проявляется во всех природных зонах, но наиболее чувствительными к антропогенным нагрузкам являются тундровые, полупустынные и пустынные ландшафты, имеющие весьма хрупкую структуру и низкий потенциал самовосстановления. Оно может быть приурочено к небольшим территориям (т. е. иметь локальную размерность) и захватывать регионы площадью в десятки и сотни тысяч км². Так, за последние 20-25 лет в Калмыкии возникла настоящая пустыня площадью 50 тыс. км² – первая песчаная пустыня в Европе. Её территория в результате интенсивного перевыпаса скота ежегодно увеличивается на 15% (Современные проблемы..., 1992).

Лекция № 3

Тема: Экологическое состояние геоэкосистем и его оценка

1. Экологическое состояние территориальных систем и его показатели.

2. Оценка экологического состояния геоэкосистем.

3. Экологические (геоэкологические) ситуации и их оценка.

1. Экологическое состояние территориальных систем и его показатели. В географии и экологии широко используется понятие "состояние гео - и экосистем". Это понятие характеризует, прежде всего, временной аспект функционирования и развития природных объектов. Состояние гео - и экосистем – это характеристика их важнейших свойств за определённый более или менее длительный промежуток времени. Оно формируется под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов.

Понятие "экологическое состояние" характеризует условия жизнеобитания людей в пределах определённой территории. (1994) рассматривает его как состояние естественных "механизмов" жизнеобеспечения человека (а точнее, населения Земли или отдельной конкретной территории) всеми необходимыми первичными (т. е. не связанными с производством) средствами существования: воздухом, теплом, питьевой водой, природными источниками пищевых продуктов, а также природными условиями трудовой деятельности, отдыха и культурного развития. Как видим, в этом определении акцент делается на естественные условия жизнеобитания человека.

С позиций геоэкологии главным фактором, формирующим свойства современных геоэкосистем, выступает хозяйственная деятельность человека. Естественно, что её последствия и определяют в первую очередь условия жизнеобеспечения населения. В связи с этим экологическое (геоэкологическое) состояние территориальных и аквальных систем можно рассматривать как совокупность показателей, характеризующих последствия их антропогенных изменений за определённый более или менее длительный промежуток времени. Имеется в виду, прежде всего, показатели загрязнения окружающей среды, истощения природных ресурсов, деградации ландшафтов, ухудшения здоровья человека, потери генофонда растений и животных. Следует отметить, что все эти последствия проявляются на фоне конкретных физико-географических условий, поэтому при изучении и оценке экологического состояния гео - и экосистем нельзя абстрагироваться от их естественного экологического потенциала.

Состояние гео - и экосистем – это динамическая категория [Александрова, 1990; , , 1995 и др.). Всякое состояние преходяще и имеет определённую длительность. При исследовании геоэкосистем важно выделить такую длительность экологического состояния, которая бы в наибольшей степени соответствовала условиям формирования и рангу изучаемых природных комплексов.

Наблюдения показывают, что продолжительность изменений в природном комплексе, связанных с воздействием антропогенных факторов, составляет в большинстве случаев не менее 3-5 лет. В этой ситуации становится неактуальным выделение и описание как слишком кратковременных (суточных, месячных, сезонных), так и слишком длительных (до 100 и более лет) состояний. Практически более приемлемым (особенно для геоэкосистем регионального уровня) является изучение состояний продолжительностью в несколько лет. Они могут быть описаны либо усреднёнными за этот период показателями, либо показателями, полученными на момент проведения исследований (например, раз в 5-10 лет).

Следует различать экологические, санитарно-гигиенические и медико-демографические показатели состояния геоэкосистем. К первой группе можно отнести такие показатели, как площади деградированных и нарушенных земель, стадии дигрессии пастбищ и рекреационных угодий, площади вырубленных и сгоревших лесов, потеря почвенного плодородия, уменьшение биологической продуктивности биоценозов, степень антропогенного эвтрофирования водоёмов и другие. Во вторую группу входят величины кратности предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в воздухе, водах, почвах, продуктах питания. Третью группу составляют показатели здоровья населения, детской смертности, генетических нарушений, продолжительности жизни населения.

Выбор показателей экологического состояния в значительной степени определяется уровнем и соответствующим ему рангом геоэкосистем. Наиболее полная и детальная характеристика состояния может быть получена на низовом региональном и мезорегиональном уровнях. В качестве операционных территориальных единиц здесь чаще всего выступают административные районы и области, по которым накоплена значительная по объёму экологическая информация. Часть данных может быть получена в процессе проведения специальных геоэкологических исследований.

Характеристика экологического состояния геоэкосистем макро – и особенно мегарегионального уровня основывается на более общих показателях, причём нередко приходится сталкиваться с недостатком информации и использовать косвенные критерии. и (1995) выделяют две категории таких критериев.

К первой категории они относят показатели антропогенных нагрузок. В тех случаях, когда нет прямых данных об экологическом эффекте различных источников антропогенного воздействия, приходится косвенно судить о возможном эффекте по характеру самого источника. Например, количественный учёт структуры вредных атмосферных выбросов конкретных источников загрязнения даёт представление о концентрации соответствующих примесей в воздушном бассейне изучаемой территории. Точно так же количество внесённых в почву удобрений и пестицидов позволяет судить о степени загрязнения вод и почв, хотя такое суждение не может заменить прямых наблюдений за содержанием этих ингредиентов в водоёмах и миграцией их в геоэкосистемах.

Вторая категория критериев характеризует реакцию населения на качество среды обитания. Это, прежде всего, медико-географические показатели, т. е. данные о заболеваемости людей "экологическими" болезнями техногенного происхождения. Разумеется, этими показателями следует пользоваться с большой осторожностью, так как связи между экологическим состоянием территории и здоровьем населения носят опосредствованный (через социальную среду) характер.

2. Оценка экологического состояния геоэкосистем. Как показано выше, оценка последствий антропогенных изменений природы является одной из важнейших задач геоэкологии. Ее сущность состоит в выявлении степени благоприятности или неблагоприятности изменений геоэкосистем с точки зрения тех или иных потребностей человеческого общества. Цель оценки – определение ущерба от негативных последствий вмешательства человека в природные процессы с тем, чтобы выбрать наилучший вариант хозяйственного использования территории.

Оценка предполагает наличие объекта (что оценивается) и субъекта (с каких позиций оценивается). В данном случае в качестве объектов выступают геоэкосистемы разной степени трансформации – природные, природно-антропогенные и антропогенные. Субъектами чаще всего являются виды хозяйственной деятельности человека и сам человек. В связи с этим выделяют два направления оценивания – технологическое (производственное) и социально-экологическое. В первом случае субъектами выступают различные виды - производства (строительство, сельское хозяйство и др.). Во втором случае изучение последствий хозяйственной деятельности производится с позиций, определяющих условия жизни и здоровья населения. Отсюда оценка – это соотнесение показателей изменения свойств геоэкосистем с состоянием или требованиями субъекта. Одна и та же система разными субъектами может быть оценена неодинаково, поэтому её оценка может быть многозначной, в то время как результат измерения однозначен.

Оценка заключается в сравнении показателей состояния природной среды с заранее определёнными критериями, т. е. признаками, на основе которых производится сравнение. В качестве критериев могут выступать показатели исходного состояния наблюдаемых объектов, их фоновые характеристики, но чаще всего в этом качестве используются различные нормативные показатели, характеризующие допустимую меру воздействия на природные системы.

Критерии оценки экологического состояния можно разделить на покомпонентные (частные) и комплексные (интегральные). Они должны выражать наиболее существенные признаки состояния компонентов природной среды и их закономерных сочетаний в виде территориальных и аквальных геоэкосистем (некоторые из таких признаков перечислены в разделе 1.3.1). Необходимость использования покомпонентных критериев связана с тем, что во многих случаях оценить природный комплекс в целом очень трудно, не оценив его отдельных сторон. Потребность же в комплексных показателях возникает тогда, когда необходимо дать оценку состояния геоэкосистем не по одному свойству, а по сочетанию одновременно нескольких свойств. В связи с этим рассмотрим критерии и методы оценки экологического состояния, как отдельных компонентов природной среды, так и территориальных комплексов в целом.

Оценка экологического состояния атмосферного воздуха производится обычно с помощью санитарно - гигиенических критериев. Степень загрязнения воздушного бассейна определяют по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности ингредиентов, суммарного биологического действия загрязненного воздуха и частоты превышения ПДК. Важнейшими показателями, отражающими загрязнение атмосферы, являются: ПДК, ПДКМР, ПДКСС, СИ, НП, ИЗА.

ПДК – предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.

ПДКМР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 – 30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКСС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

СИ – стандартный индекс – наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК; она определяется из данных наблюдений за одной примесью на одном посту или на всех постах района за всеми примесями за месяц или за год.

НП – наибольшая повторяемость (%) превышения ПДК по данным наблюдений на одном посту за одной примесью или на всех постах района за всеми примесями за месяц или за год.

ИЗА – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ (в долях ПДК), деленную на количество рассматриваемых ингредиентов. Для оценки степени загрязнения воздушной среды используется суммарный санитарно- гигиенический критерий – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Он представляет собой относительный показатель, величина которого зависит от концентрации вещества в анализируемой точке, кратности его ПДК и количества веществ, загрязняющих атмосферу.

Индекс загрязнения определяется по формуле:

, (1)

где Сi – концентрация i-того вещества; ПДКi – среднесуточная ПДК i-того вещества; Кi – коэффициент, принимающий значения 1,7, 1,3, 1,0, 0,9 соответственно 1, 2, 3, 4-го классов токсичности веществ.

Величины ИЗА, меньше 2,5, соответствуют чистой атмосфере; 2,5-7,5 – слабо загрязненной атмосфере; 7,5-12,5 – загрязненной атмосфере; 12,5-22,5 – сильно загрязненной атмосфере; 22,5-52,5 – высоко загрязненной атмосфере; более 52,5 – экстремально загрязненной атмосфере (Руководство…, 1991).

Оценка состояния вод поверхностных водоёмов осуществляется по различным химическим, физико-химическим, физическим и биоло­гическим показателям. В системе Росгидромета с 1988 г. временно применялась комплексная оценка качества поверхностных вод – «индекс загрязненности воды» (ИЗВ), который рассчитывался по 6 показателям. С 2005 г. в соответствии с РД 52.24. г. «Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям» введен расчет удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ). Значение УКИЗВ может варьировать в водах различной степени загрязненности от 1 до 16. Большему значению индекса соответствует худшее качество воды в различных створах (пунктах).

Классификация качества воды по степени загрязненности осуществляется с учетом числа критических показателей загрязненности (КПЗ) и повторяемости случаев превышения ПДК. Значение КПЗ отражает устойчивую либо характерную загрязненность высокого (ВЗ) или экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ). Классификация качества воды, проведенная на основе значений УКИЗВ с учетом числа КПЗ, позволяет разделить поверхностные воды на 5 классов в зависимости от степени их загрязненности. 3-й и 4-й классы для более детальной оценки качества воды разбиты соответственно на 2 и 4 разряда. Классификация степени загрязненности вод в условиях антропогенного воздействия отражает постепенный переход от «условно чистой» к «экстремально грязной» по следующим классам качества: 1-й класс – условно чистая; 2-й класс – слабо загрязненная; 3-й класс: разряд а) – весьма загрязненная, разряд б) – очень загрязненная; 4-й класс: разряд «а» – грязная, «б» – грязная, «в» – очень грязная, «г» – очень грязная; 5-й класс – экстремально грязная.

Для оценки опасных уровней загрязнения во­доёмов используется суммарный показатель химического загрязнения – ПХЗ10, определяемый по 10 максимально превышающим ПДК веществам. Он особенно эффективен в тех случаях, когда химическое загрязнение наблюдается сразу по нескольким ингредиентам, каждый из которых многократно превышает ПДК. Расчёт ПХЗ10 ведётся по формуле:

, (2)

где С1, С2, …, С10 – концентрация веществ, превышающая ПДК; ПДК1, ПДК2, …, ПДК10 – предельно допустимая концентрация этих веществ, установленная для рыбного хозяйства.

Разработаны обобщённые критерии качества воды, примером ко­торых может служить так называемый индекс загрязнённости вод (ИЗВ), используемый в системе Росгидромета. Он рассчитывается как среднее из превышений ПДК по 6 ингредиентам: кислороду (О2), органическим веществам, определяемым по биохимическому потреблению кислорода за 5 суток (БПК5), и четырём ингредиентам с наибольшим превышением ПДК:

, (3)

где Сi – концентрация одного из шести ингредиентов. Для О2 вместо отношения С/ПДК в формулу подставляется обратная величина. Значения ПДК для О2 и БПК5 принимаются скользящими в зависимости от содержания этих ингредиентов (Методические указания…, 1988).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18