Сравнительный анализ подходов к оценке состояния и изменений среды с использованием биоиндикации Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070

в точках 6, 7 и 8 наблюдаются небольшие превышения норматива. Содержание марганца изменяется в диапазоне от 0,003 до 0,008 мг/л. Превышения предельно допустимой концентрации не обнаружено ни в одной точке исследования, однако увеличение концентрации элемента идет в юго-западном направлении. Концентрация алюминия изменяется в диапазоне от 0,008 до 0,086 мг/л. Превышение соответствующего норматива наблюдается только в точках 7 и 8. Медь обнаружена во всех точках пробоотбора и её содержание изменяется в диапазоне от 0,003 до 0,017 мг/л. Концентрация меди превышает норматив во всех точках в среднем в 9 раз. Максимальная концентрация отмечена в точке 8.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что на исследуемой территории зафиксировано превышение ПДК по хрому в 5 и по меди в 9 раз. По остальным проанализированным компонентам превышение нормативных показателей не обнаружено, либо превышения незначительны (превышение ПДК по железу и алюминию составило 1,14 и 1,32, соответственно). Результаты геохимической снеговой съемки не позволяют однозначно утверждать, что превышение нормативов происходит вследствие деятельности только ферросплавного завода. Повышенные концентрации меди свидетельствуют о том, что антропогенную нагрузку на атмосферный воздух оказывают предприятия в комплексе. Однако результаты проведенного экспериментального исследования содержания загрязняющих веществ в снеговом покрове демонстрируют наличие очагов повышенного содержания хрома, марганца и железа, имеющих схожую структуру распространения. А хром, как специфический элемент ферросплавного производства, приурочен непосредственно к объекту исследования.

Список использованной литературы:

1. Павленко И.А., Батоян В.В., Кучумова Н.А. Выявление зон промышленного загрязнения по исследованию снежного покрова // Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем/ Под ред. М.А.Глазовской. М., 1981.

2. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

3. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного назначения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного назначения: Приказ Федерального агентства по рыболовству от 18.01.2010 № 10.

© Д.С.Петров, Е.А.Богатырёва, 2015

УДК 504.05

Д.С.Петров

к.т.н., доцент, Горный факультет Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

г. Санкт-Петербург, РФ

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ И ИЗМЕНЕНИЙ СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОИНДИКАЦИИ

Аннотация

Рассмотрены подходы к оценке состояния и изменений окружающей среды с использованием биотических и абиотических характеристик экосистемы. Проведен сравнительный анализ методов экологической диагностики.

Ключевые слова

Оценка состояния окружающей среды, биоиндикация.

Методы биоиндикации в настоящее время завоевывают всё более широкое признание, что обусловлено двумя основными причинами.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070

Повышенный интерес к биоиндикации определяется явной несостоятельностью стратегии защиты окружающей среды путем нормирования и регуляции одних лишь ее абиотических параметров. Биота природных экосистем в её естественном состоянии является не только самоценным объектом, но и единственным надежным средством стабильного сохранения высокого качества абиотической среды. Этический и эстетический аспекты проблемы защиты биоты от необратимых антропогенных изменений ещё более очевидны. Уже общепризнанно, что на смену не оправдавшего себя санитарно-гигиенического нормирования состояния окружающей среды должно прийти её экологическое нормирование, направленное на сохранение исходного состояния естественной биоты.

Биотические характеристики имеют перед абиотическими ряд важных практических преимуществ для оценки состояния окружающей природной среды и ее антропогенных изменений. Основное достоинство заключается в их высокой надежности и объективности. Состояние биоты определяется общим состоянием абиотической среды и чётко реагирует на негативные воздействия любого происхождения, независимо от полноты их учета и степени изученности. Кроме того, простейшие методы биоиндикации более дёшевы и доступны, чем анализ многочисленных абиотических параметров среды.

В то же время, возможности биоиндикации имеют и существенные ограничения:

1) Наиболее надежные биоиндикационные методы основаны на подробном изучении видового состава биоты, что требует от исследователей не только больших трудозатрат, но и весьма высокой квалификации. Более простые методы, не связанные с видовой диагностикой и доступные широкому кругу экологов, часто не обеспечивают необходимой точности результатов.

2) Кроме того, биоиндикация обычно характеризует общий уровень антропогенных изменений экосистемы, но не выявляет их причин. Таким образом, остается невыясненным какие именно из антропогенных факторов в наибольшей степени лимитируют биоту, и насколько следует изменить значения каждого из них, чтобы добиться в итоге необходимого снижения результирующего воздействия на экосистему.

3) Наконец, эффективность биоиндикации во многом определяется правильным выбором индикаторного объекта и его учитываемых характеристик. Этот выбор не может быть универсально регламентирован и требует творческого подхода, поскольку во многом зависит от цели исследования и от особенностей конкретной экосистемы и характера изучаемого воздействия. В случае неверного методического решения результаты исследования могут оказаться более или менее субъективными.

Сочетание методов биоиндикации с определением абиотических параметров водной среды позволяет использовать преимущества обоих подходов и, в значительной мере, преодолеть недостатки каждого из них [1].

Существуют две принципиально разные методологии экологической диагностики с совместным применением и абиотических, и биотических показателей:

1) раздельное использование абиотических и биотических параметров и последующее сравнение результатов;

2) использование зависимости биотических параметров от абиотических.

В первом случае оценка качества среды и состояния экосистем независимо осуществляется двумя путями: только по абиотическим показателям и только по результатам биоиндикации. Затем получаемые результаты сопоставляются и обобщаются.

При этом чаще всего абиотические и биотические параметры среды имеют при оценке её состояния равный приоритет. В частности, такой подход является основной оценки качества поверхностных вод стандартными методами, принятыми в России и за рубежом. Примерами могут служить: шкала классов сапробности вод; критерий "Кислородного Баланса Воды" стран Бенилюкса; критерии качества вод Датского Национального Агентства по охране окружающей среды; французская "Многоцелевая шкала"; классификационная Схема Британского национального совета вод и др. [2]. Иногда значения абиотических и некоторых биотических параметров сводятся в единые показатели. Например, 6 составляющих аддитивного индекса загрязненности вод (ИЗВ) включают БПК5 и 5 абиотических характеристик.

Иногда приоритетными считаются абиотические параметры среды. При этом контроль абиотической среды осуществляется прямыми аналитическими методами, а его результаты поверяются методами

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2015 ISSN 2410-6070

биоиндикации . И, наконец, основная роль при оценке качества среды может отводиться биотическим показателям, абиотические же рассматриваются как второстепенные.

Важно понимать, что при раздельном использовании абиотических и биотических параметров окружающей среды невозможно выделить основные факторы, определяющие состояние биоты, выявить и количественно проанализировать закономерности воздействия на экосистему, определить оптимальные меры по необходимой минимизации этого воздействия. Для всего этого необходимо знать не только основные характеристики абиотической среды и биоты, но и закономерности их взаимосвязи.

Описание зависимости характеристик биоты от условий окружающей её среды существенно увеличивает эффективность экологической диагностики. Становится возможным: количественно изучать, оценивать и нормировать многофакторные антропогенные воздействия на экосистему; выявлять их важнейшие закономерности; обоснованно выбирать оптимальные меры по регуляции качества среды и прогнозировать результаты, ожидаемые от их реализации [3]. Недостатком такого подхода к оценке качества среды можно считать существенный объем натурных исследований, необходимых для дальнейшего моделирования реакции биоиндикатора на изменение условий окружающей среды. Список использованной литературы

1. Измалков В.И. Экологическая безопасность, методология прогнозирования антропогенных загрязнений и основы построения химического мониторинга окружающей среды - СПб., 1994 - 131 с.

2. Кимстач В.А. Классификация качества поверхностных вод в странах европейского экономического соощества - СПб.: Гидрометеоиздат, 1993 - 48 с.

3. Шуйский В.Ф. , Петров Д.С., Петрова Т.А., Максимова Т.В., Савченко А.В. Результаты десятилетних гидроэкологических исследований пресноводных экосистем Северо-Запада // Сб. научн. докл. VII междунар. конф. "Экология и развитие Северо-Запада России" - С.-Петербург, 2 -7 авг. 2002 г. - СПб.: Изд-во МАНЭБ, 2002 г. - С. 451- 455

© Д.С. Петров, 2015