Научная статья на тему 'Аппаратный метод оценки фитопланктона в водоемах'

Аппаратный метод оценки фитопланктона в водоемах Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
117
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Аппаратный метод оценки фитопланктона в водоемах»

цесс контроля, прогноза и управления параметрами экологических объектов с помощью комплекса аппаратно-программных и других технических средств.

Подробная информация о системах экологического мониторинга представлена, например, в [2]. Объектами экологического мониторинга могут быть как биотические, так и геофизические системы: атмосфера, гидросфера, литосфера. Экологический мониторинг, в зависимости от уровня и масштабов наблюдений, может подразделяться: на локальный, региональный, национальный и глобальный. Автоматизированные системы экологического мониторинга могут быть на уровне предприятий, городов и регионов. В перспективе прогнозируется единая государственная АСУ КОС (автоматизированная система управления контроля окружающей среды) [2, с.13]. Анализируя методы экологического мониторинга, авторы упоминают о нетехнических и технических методах: метод опроса мнений, метод экспертных оценок, метод лабораторных исследований, метод автоматизированных технических средств. Принципиально важным является то, что стоимость информации получаемая с помощью последнего метода оказывается в 2 - 6 раз меньше, чем при использовании метода лабораторных исследований [2, с.21].

Экологический мониторинг позволяет непосредственно контролировать показатели окружающей среды. Известно, что нормы на эти показатели формировались исходя из условия обеспечения высокого уровня здоровья человека, т.е. именно показатели здоровья человек в регионе, где осуществляется экологический мониторинг, должны являться важнейшими и определяющими при оценке эффективности управляющих решений воздействий, формируемых в процессе экологического мониторинга. Переход на этот новый уровень экологического мониторинга может осуществиться при реализации концепции медико-экологического мониторинга - мониторинга окружающей среды, состоящей из двух составляющих:

1) Собственно классический экологический мониторинг физико-химических параметров окружающей среды.

2) Мониторинг здоровья населения методами ранней диагностики экологически обусловленных заболеваний.

Из современной теории систем известно, что одним из условий развития любой функционирующей системы является усложнение её структуры и развитие информационных процессов. Конкретно это реализуется и путём возникновения обратных связей в системе с учётом новой формируемой в них информации. Систему человек-общество-природа также можно рассматривать как сложное функционирующее образование, в котором экологический мониторинг, а далее и медико-экологический мониторинг, являются диалектическими ступенями развития и совершенствования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Родзин В.И., Семенцов Г.В. Основы экологического мониторинга. Таганрог,

ТРТИ, 1988.

2. Примак А.В., Кафаров В.В., Качиашвили К.И. Системный анализ контроля и

управления качеством воздуха и воды. Киев: Наукова думка, 1991.

АППАРАТНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ФИТОПЛАНКТОНА В ВОДОЁМАХ

М.Н. Чернов

Таганрогский государственный радиотехнический университет

Одним из самых информативных показателей в оценке состояния водных объектов и определении тенденции их изменений является фитопланктон как пер-

Известия ТРТУ Экология 2002 - море и человек

вичный продуцент органического вещества. Короткий жизненный цикл водорослей, их высокая способность адекватно реагировать на изменение качества среды обитания определяют широкий круг возможностей при изучении фитопланктона. Прежде всего, это проблема биологической продуктивности экосистем, поскольку новообразование органического вещества идет, в основном, за счёт фотосинтетической деятельности растительных сообществ.

Наиболее информативным видом изучения морей являются акустические методы исследования. Акустические приборы, гидролокаторы уже на протяжении десятков лет позволяют человеку ориентироваться в водных толщах, определять и классифицировать различные технические и биологические объекты в воде и донном грунте.

Разработанный аппаратный комплекс предназначен для исследований экологического состояния водоёмов на основе измерения физико-химических параметров водной среды и объёмных параметров фитопланктона с использованием электронных измерителей солёности, температуры, давления, плотности среды, скорости распространения механических колебаний, а также дистантного наблюдения и классификации биологических объектов с помощью параметрических гидроакустических локаторов [1]. На основе комплексирования получаемых результатов различных измерений производится их обработка на ЭВМ с целью создания полной картины экологического состояния водоёма.

Измеритель скорости

звука 1 -[

Измеритель температуры 2

Измеритель солёности

Устройство сопряжения с ЭВМ

7

ЭВМ

3

8

Измеритель давления _4

Рис. 1

Аппаратный комплекс включает в себя ультразвуковой измеритель скорости распространения механических колебаний 1 в водной среде на основе метода син-хрокольца, измеритель температуры 2, выполненный в виде контактного резистивно-го термодатчика, измеритель солёности среды 3, реализующий кондуктометрический метод измерения параметров биожидкостей, измеритель гидростатического давления 4, основанный на барометрическом методе, акустический измеритель нелинейности среды 5, в качестве которого используется один канал параметрического гидроакустического локатора 6 [2]. Для преобразования получаемой с измерителей аналоговой информации в цифровую используется устройство сопряжения 7 с ЭВМ 8, включающее в себя буферные каскады и АЦП.

Разработанный аппаратный комплекс для акустического мониторинга экологического состояния водной среды и придонных отложений водоёмов может быть

Измеритель нелинейности 5

Параметрический гидролокатор 6

использован для контроля водоёмов с маломерных судов, а также со стационарных автоматизированных радиобуёв.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чернов М.Н. Особенности исследования биоресурсов Мирового океана с помощью параметрических локаторов // Биомедсистемы - 99: Сб. статей Всероссийской НТК. Рязань, 1999.

2. Воронин В А., Чернов М.Н. Портативный параметрический гидролокатор для экологических исследований донных отложений Азовского моря // Известия ТРТУ: Сб. статей Международной НТК. Таганрог, ТРТУ, 1999.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЁННОСТИ ВОД ТАГАНРОГСКОГО ЗАЛИВА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФИТОПЛАНКТОНА АКУСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

М.Н. Чернов

Таганрогский государственный радиотехнический университет

Таганрогский залив, наиболее мелководный район Азовского моря, имеет протяженность 140 км, ширина его возрастает с востока на запад (от 26 до 52 км). Площадь залива составляет 5 285 кв. км, объем залива равен 239 куб. км. Средняя глубина - 4,9 м.

Исследовалась восточная часть Таганрогского залива, расположенная в пределах города Таганрога. На этом протяжении дно залива понижается от дельты р. Дон в сторону Азовского моря, средний уклон дна составляет 0,06%. Западнее Таганрога глубина залива достигает 5 м, а у дельты р. Дон она составляет менее 1 м.

Многолетними исследованиями Ростовского госуниверситета установлено, что Таганрогский залив относится к наиболее загрязненным регионам Азовского моря. Основная масса загрязняющих веществ поступает в водоем со стоками рек, в основном Дона и Кальмиуса, а также с выбросами промышленных предприятий - твердыми частицами и аэрозолями, с атмосферными осадками, с материалами абразии коренных берегов. Все это определяет высокий уровень загрязнения залива, особенно в донных отложениях.

Разнос осадков в Таганрогском заливе, в связи с его мелководностью, осуществляется в основном под действием господствующих групп ветров, создающих сго-ны и нагоны воды. В условиях Азовского моря и залива донные осадки в значительной степени обогащены органикой и загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами и пестицидами. Гидрохимический мониторинг позволил выявить продолжающийся процесс стабилизации уровня загрязнений вод залива.

Однако проведение гидрохимического мониторинга не может выполнятся непрерывно, что связано с большими экономическими затратами. Наиболее перспективными в этом плане являются методы акустического и электронного контроля за состоянием водной среды, в связи с относительной дешевизной их эксплуатации и возможностью проведения непрерывного контроля.

Наиболее информативным показателем в оценке состояния водных объектов и определении тенденции их изменений является фитопланктон как первичный продуцент органического вещества.

Исследование фитопланктона контактными методами дорого и не позволяет вести непрерывный мониторинг. Наиболее приемлемыми являются дистантные акустические методы изучения неоднородностей в водных толщах с использованием ультразвуковых параметрических гидролокаторов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.