МОНИТОРИНГ

Мониторинг водной среды

 

Важным элементом рационального использования и охраны водных ресурсов от истощения и загрязнения является система слежения за состоянием и динамикой основных характеристик качества и ресурсов поверхностных и подземных вод – мониторинг.

Под мониторингом водных ресурсов понимается система непрерывного (текущего) и комплексного отслеживания состояния водных ресурсов, контроля и учета количественных и качественных их характеристик во времени. Элементы этой системы давно существуют в министерствах и ведомствах природно-ре-сурсного комплекса. Систематические наблюдения за состоянием недр и водного фонда осуществляются Министерством природных ресурсов (МПР) России и Росгидрометом. На территории России развернута система государственного мониторинга геологической среды (ГМГС), которая контролирует также блок «подземные воды». Система ГМГС по подземным водам включает около 15 тыс. наблюдательных пунктов, которые размещены практически во всех регионах страны. Основными задачами ГМГС считаются правление структурой на региональном уровне, обеспечение информацией о текущем состоянии геологической среды (включая подземные воды) и о прогнозах его изменения под влиянием природных и техногенных факторов, ведение специализированного банка данных.

Объектами государственного мониторинга водных объектов (наблюдения ведутся Росгидрометом по 4000 пунктам наблюдения на реках, озерах и водохранилищах) являются поверхностные воды суши, морей, водохозяйственных систем и сооружений, в том числе водохранилищ.

Объект мониторинга окружающей природной среды – качество (загрязнение) окружающей природной среды как необходимый фактор для принятия управленческих и научных решений об эффективности природоохранных мер. В соответствии с Законом Российской федерации «Об охране окружающей природной среды» (1991) организационной структурой, обеспечивающей осуществление мониторинга, стала Государственная служба наблюдения за состоянием окружающей природной среды (ГСН) Росгидромета. Служба состоит из ряда систем, в том числе: наблюдений за загрязнением морской среды (602 пункта наблюдения), за загрзнением поверхностных вод (120 пунктов наблюдения за гидробиологическими показателями, 1132 пункта наблюдения за гидрохимическими показателями) [77].

Хотя в общем балансе гидросферы Мировой океан занимает ведущее место, существенное значение для биосферы в целом имеет пресная вода. Расчеты показывают, что мировое потребление пресной воды соствляет около 16 млрд л, то есть 70 % всех разведанных запасов. Поэтому обследованию водоемов на загрязненность долгоживущими ксенобиотиками в настоящее время уделяется особое внимание.

Следует учесть, что природная вода представляет собой многофазную гетерогенную систему открытого типа, обменивающуюся веществами и энергией с другими средами (водные объекты, атмосфера, донные отложения) и с ее биологической составляющей. Кроме того, в природной воде присутствует множество взвешенных твердых частиц и растворенных газов. Обычно их общее число составляет 108–1011 шт/л [78]. Помимо них в воде содержатся микроорганизмы, образующие биоту, которая находится в динамическом равновесии с внешней средой и представлена совокупностью гидробионтов. Все эти факторы играют важную роль в формировании качества поверхностных вод и их способности к самоочищению.

С учетом преимущественно техногенного характера загрязнения водных объектов пункты наблюдения и контроля должны находиться в зонах сброса сточных вод и расположения крупных индустриальных центров. Обычно их располагают:

1)      в местах сброса сточных вод промышленных предприятий и крупных животноводческих комплексов, ливневой канализации городов и поселков;

2)      в местах сброса коллекторно-дренажных вод, отводимых с орошаемых земель;

3)      в устьевых зонах загрязненных притоков рек, имеющих водохозяйственное значение.

Контролируются также крупные речные системы, большие озера, водохранилища, имеющие важное народнохозяйственное значение, и объекты, расположенные на границе экономических районов, областей и стран.

Важной характеристикой водных экосистем являются также донные отложения. Аккумулируя тяжелые металлы, радионуклиды и высокотоксичные органические вещества, они, с одной стороны, способствуют самоочищению водных сред, а с другой, представляют собой постоянный источник вторичного загрязнения водоемов. В настоящее время в донных отложениях «законсервированы» сотни тысяч тонн ХОП и ПХБ, ПАУ, тяжелых металлов и т.д.

Транспорт загрязнителей в воде связан с перемещением или осаждением твердых частичек суспензий. Из количественных оценок следует [79], что в водных средах диоксины, например, более чем на 90 % находятся в сорбированном состоянии. Этим можно объяснить весьма большой (в 10 и более раз) диапазон изменения концентраций диоксинов в различное время года. Обычно весной и в периоды сильных дождей содержание ПХДД и ПХДФ в воде заметно выше, чем в межень [80]. Загрязнение может переходить и из сточных вод промышленных предприятий, отходы производства которых содержат диоксины.

О загрязнении водных систем можно судить и по их концентрациям в рыбе и другим гидробионтам.

В отличие от концентраций диоксинов наблюдаемые в поверхностных водах концентрации ХОП сохраняются в среднем на уровне 1–50 нг/л [81], что связано с их более высокой растворимостью в воде, причем максимальные уровни характерны для мест с явно выраженным антропогенным воздействием.

В водах Мирового океана ХОП рассеяны достаточно равномерно в концентрационном диапазоне 0,1–0,5 нг/л. Вследствие заметной растворимости в воде многие ХОП загрязняют грунтовые воды, при этом их концентрация может достигать нескольких нг/л [82–84].

Основными объектами исследования являются малые (местные) реки и озера. Особое внимание при отборе проб требуется обратить на то, что отбор воды должен проводится на 15–30 см ниже зеркала воды. Это связано с тем, что поверхностная пленка представляет собой граничную среду между воздухом и водой, и концентрации большинства загрязняющих веществ (ЗВ) в ней в 10–100 и более раз выше, чем в самой толще воды. О загрязнении непроточных водоемов можно судить по донным отложениям. При отборе проб важно учитывать сезон, в который происходит отбор. Различают 4 основных сезонных периода: зимняя и летняя межени (минимальный уровень) и весенний и осенний паводки (максимальный уровень). В межени уровни воды в водоемах минимальны, т.к. нет поступления воды с осадками или количество осадков меньше, чем испарение. В эти периоды роль подземных и грунтовых вод в питании наиболее велико. В периоды паводков уровень воды в водоемах и водотоках повышается, особенно весной, в период половодья. В эти сроки дождевое питание и питание за счет снеготаяния составляют максимальную долю. При этом происходит поверхностный смыв частиц грунта и с ними ЗВ в реки и озера. Для мелких рек и ручьев выделяют также дождевые паводки, характеризующиеся повышением уровня воды в течении нескольких часов или дней после дождя, что играет заметную роль в смыве ЗВ с окружающих территорий. Состояние уровня воды в водоемах важно учитывать в связи с тем, что по тому, в какой период концентрация ЗВ в воде выше, можно судить о его источнике. Если концентрация в межень выше, чем в паводок или практически не изменяется, значит ЗВ в водоток поступают с грунтовыми и подземными водами, если же наоборот – с выпадениями из атмосферы и смывом с подстилающей поверхности.

 

Биогенное загрязнение гидросферы

Биологическими загрязнителями водоемов могут быть различные микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе возбудители тифа, дизентерии, вирусы, простейшие, а так же гельминты и их яйца, поступающие с выделениями людей и животных.

Привнесение их в водоемы происходит главным образом в составе бытовых сточных вод и стоков некоторых промышленных предприятий (кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности). Особенно загрязненными бывают открытые источники воды: реки, озера, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязненные источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии. В жарких странах широко распространены такие болезни, как амебиоз, эхинококкоз и другие, которые вызываются паразитами, попадающими в организм человека с водой.

Кроме того, к биологическому загрязнению относится и загрязнение чужеродными, не характерными для данного района организмами, которые случайно, или реже, преднамеренно завезены человеком и прижились на новом месте, их называют экзотическими видами.

В отличие от других типов загрязнений водоемов, экзотические виды не могут быть удалены механическим путем или подвергнуты «самоочистке». Эти виды, попав в новые условия, могут причинить серьезный ущерб экологии «чужого» для них района. Негативными последствиями от внедрения экзотов могут быть: конкуренция в питании с местными видами, конкуренция за место проживания и т.д. И не редко привнесенные виды выходят победителями в этих «битвах», так как к тому же у привнесенных видов отсутствуют их «хозяева», которые и выполняли роль регулятора их численности на территории основного проживания вида.

 


Промокод 1PS.ru на 1000 бонусных рублей
Промокод 1PS.ru на 1000 бонусных рублей


Скидка 57% на обучение по программе MBA General
Скидка 57% на обучение по программе MBA General


ОЗОН | ozon.ru  Скидка 300+600 баллов рублей промокод
ОЗОН | ozon.ru Скидка 300+600 баллов рублей промокод