Геоэкологическая оценка водоемов городских ландшафтов (на примере г. Уфа) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат наук Насырова Элина Сагитовна

• Насырова Элина Сагитовна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Насырова Элина Сагитовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ГОРОДСКОГО ЛАНДШАФТА НА КАЧЕСТВО ВОДОЕМОВ

1.1 Водоемы - природный компонент урболандшафта

1.1.1 Воздействие отраслей ЖКХ на водоемы

1.2 Экологические индикаторы состояния водоемов

1.3 Показатели качества воды

1.4 Показатели антропогенного эвтрофирования водоемов

1.5 Показатели характера сапробности водоемов

1.6 Комплексные показатели экологического состояния водоемов

1.7 Мероприятия по восстановлению водоемов

1.7.1. Современные способы экореабилитации водоемов

1.8 Оценка безопасности грунтовых плотин, образующих водоемы

1.8.1 Методы оценки безопасности грунтовых плотин

1.8.2 Срок эксплуатации грунтовой плотины

Выводы по первой главе

2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объект исследования

2.1.1 Природно-ландшафтная характеристика г. Уфа

2.1.2 Функционально-планировочная структура урболандшафта г. Уфа

2.1.3 Характеристика пруда Теплый

2.1.4 Характеристика пруда Долгий

2.1.5 Характеристика фонового объекта

2.2 Методика отбора проб воды

2.2.1 Методы измерения гидрохимических показателей

2.3 Описание фитоценозов водоемов

2.4 Статистические методы обработки данных

2.5 Метод попарного сравнения

Выводы по второй главе

3 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОДОЕМОВ

3.1 Исследование геоэкологической опасности водоемов

3.2 Способ геоэкологической оценки городских водоемов

3.2.1 Сбор исходных данных для геоэкологической оценки водоемов

3.2.2 Анализ исходных данных для геоэкологической оценки водоемов

3.3 Разработка сводного показателя для оценки состояния водоемов

3.3.1 Обоснование выбора показателей качества воды

3.3.2 Преобразование показателей качества воды

3.3.3 Выбор агрегирующей функции сводного показателя

3.3.4 Разработка шкалы сводного показателя

3.3.5 Оценка качества водоемов, в которые сбрасываются производственные сточные воды

3.3.6 Оценка пригодности водоемов для ЖКХ по сводному показателю

3.4 Разработка математической модели по определению концентрации растворенного кислорода в водоемах, подверженных тепловому загрязнению .... 68 3.4.1 Математическая модель по определению концентрации растворенного кислорода

3.5 Апробация разработанного способа геоэкологической оценки

3.6 Исследование антропогенных факторов, воздействующих на пруды Теплый и Долгий (этап 3.1)

3.7 Морфометрическое исследование прудов Теплый и Долгий (этап 3.2)

3.8 Гидрохимический анализа водоемов (этап 3.3)

3.9 Исследование температуры воды прудов Теплый и Долгий

3.9.1 Анализ теплового загрязнения пруда Теплый (этап 4.3)

3.10 Исследование концентрации растворенного кислорода прудов Теплый и Долгий

3.11 Апробация предложенной математической модели по определению концентрации растворенного кислорода

3.12 Исследование рН воды прудов Теплый и Долгий

3.13 Исследование электропроводности воды прудов Теплый и Долгий

3.14 Исследование перманганатной окисляемости воды прудов Теплый и Долгий

3.15 Гидробиологическое исследование прудов Теплый и Долгий

3.15.1 Флористическое описание пруда Теплый (этап 3.4)

3.15.2 Флористическое описание пруда Долгий (этап 3.4)

3.15.3 Гидробиологическое исследование фонового объекта

3.16 Оценка геоэкологической обстановки прудов Теплый и Долгий (этап 4.2)

3.17 Оценка качества воды прудов Теплый и Долгий по сводному показателю

(этап 4.5)

Выводы по третьей главе

4 РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ВОДОЕМОВ

4.1 Разработка рекомендаций по наблюдению за грунтовыми плотинами городских водоемов

4.2 Построение ориентированного графа, описывающего связи между видами воздействия воды на грунтовую плотину

4.3 Определение критического срока эксплуатации грунтовой плотины методом построения классификационных шкал

4.4 Определение критического срока эксплуатации грунтовой плотины методом кластерного анализа

4.5 Разработка алгоритма выбора мероприятий по экореабилитации городских водоемов

4.6 Разработка устройства очистки бессточных водоемов

4.7 Сифонный водосброс

4.7.1 Анализ экспериментальных данных

Выводы по четвертой главе

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геоэкологическая оценка водоемов городских ландшафтов (на примере г. Уфа)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Каждый город представляет собой природно-техногенную систему, основу которой составляет ландшафт, включающий природные и антропогенные компоненты. Одним из природных компонентов городских ландшафтов (или урболандшафтов), подверженных антропогенному воздействию являются водоемы.

При современных темпах урбанизации основное влияние на водоемы оказывают строительство (промышленное, транспортное, жилищно-гражданское, гидротехническое и гидромелиоративное), посредством массовой застройки территории водосбора, и жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ), обеспечивающее функционирование города и комфортное проживание населения.

В пределах города на водоемы воздействуют следующие экологические (в том числе антропогенные) факторы природно-техногенных систем:

- химическое загрязнение, обусловленное сверхнормативным поступлением поллютантов в водоем, вследствие сброса производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, неорганизованного поверхностного стока, захламления прибрежной зоны твердыми коммунальными отходами и т.д.;

- рекреационная нагрузка;

- тепловое загрязнение из-за сброса подогретых вод ТЭЦ, которые приводят к изменению геоэкологической обстановки водоемов.

В настоящее время городским водоемам уделяется недостаточно внимания, а оценка их качества и, как следствие, принятие своевременных решений по обеспечению их устойчивого существования затруднены по причине отсутствия информации. По данным Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на территории РФ общее количество пунктов режимных наблюдений на городских водоемах (114) в 13 раз меньше чем на водотоках (1538).

Основными направлениями изучения вопроса геоэкологической оценки состояния водоемов городского ландшафта являются: развитие научных основ

мониторинга; нормирование антропогенной нагрузки; оценка изменения состояния водоемов под влиянием ЖКХ по различным показателям; разработка природозащитных технологий. При всем этом, изучаемые гидрохимические и гидробиологические показатели, как правило, рассматриваются раздельно, также и при выборе мероприятий по оздоровлению водоемов. В связи с этим тема диссертационного исследования является весьма актуальной.

Теоретическая и методологическая основа исследований базируется на идеях и трудах ведущих ученых в области геоэкологии, лимнологии и природопользования: Абакумов В.А., Алекин О.А., Баренбойм Г.М., Богословский Б.Б., Былинкина А.А., Дмитриев В.В., Драбкова В.Г., Драчев С.М., Жигульский В.А., Жукинский В.Н., Кромер Р., Масликов В.И.; Музалевский А.А., Оксинюк О.П., Прыткова М.Я., Пупырев Е.И., Реймерс Н.Ф., Розенберг Г.С., Румянцев И.С., Сватковская Л.Б., Сметанин В.И., Столберг Ф.В., Федоров М.П., Якушко О.Ф., Henderson-Sellers B., Hutchinson G.E., Kalff J., Markland H.R. и др.

Характерным примером городского ландшафта, в пределах которого на водоемы воздействует хозяйственная деятельность человека и при этом на них отсутствуют гидропосты, является г. Уфа.

Область исследования соответствует паспорту научной специальности 25.00.36 - Геоэкология (строительство и ЖКХ) (технические науки) по пунктам:

5.6. Природная среда и ее изменения под влиянием урбанизации строительной и хозяйственной деятельности человека: загрязнение почв, горных пород, поверхностных и подземных вод, возникновение и развитие опасных природных и техноприродных процессов. Характеристика, оценка состояния и управление современными ландшафтами.

5.7. Характеристика, оценка состояния и управление природно-техногенными ландшафтами (в т.ч. урболандшафтами).

5.16. Технические средства, технологии и сооружения для локализации и ликвидации негативных природных и техногенных воздействий на окружающую среду при осуществлении строительной и хозяйственной деятельности.

Цель работы. Разработка способа геоэкологической оценки состояния водоемов городских ландшафтов, позволяющего определять их изменения под влиянием ЖКХ и предложить мероприятия по ликвидации негативных воздействий хозяйственной деятельности.

Основные задачи исследования:

- провести анализ существующих методов геоэкологической оценки состояния городских водоемов и применяемых показателей;

- классифицировать водоемы городского ландшафта с учетом воздействующих антропогенных факторов и их морфологических особенностей;

- разработать алгоритм геоэкологической оценки состояния городских водоемов при воздействии хозяйственной деятельности;

- предложить минимально достаточный комплекс показателей качества воды для оценки состояния водоемов;

- разработать сводный показатель качества водоемов, объединяющий предложенный комплекс гидрохимических и гидробиологических показателей;

- апробировать предложенный алгоритм геоэкологической оценки состояния водоемов и разработанный сводный показатель на конкретных объектах;

- на основе полученных результатов геоэкологической оценки предложить рекомендации и технические решения по ликвидации техногенных воздействий на водоемы при осуществлении хозяйственной деятельности.

Объект исследования. Водоемы в городском ландшафте.

Научная новизна работы:

- предложена классификация водоемов городского ландшафта по степени геоэкологической опасности;

- приведены научно-методические основы геоэкологической оценки состояния водоемов городского ландшафта при влиянии на них ЖКХ;

- разработан сводный показатель для оценки состояния водоемов, объединяющий предложенный минимально достаточный комплекс гидрохимических и гидробиологических показателей качества воды;

- научно обоснован комплекс мероприятий, направленных на восстановление водоемов городского ландшафта, подверженных антропогенному воздействию.

Теоретическая значимость работы. Расширение методической базы геоэкологической оценки изменения состояния водоемов городских ландшафтов при воздействии на них ЖКХ, путем разработки сводного показателя качества водоемов, позволяющего однозначно оценить их состояние и выбрать мероприятия по экореабилитации.

Практическая значимость работы. Разработаны программы для ЭВМ по расчету:

- сводного показателя качества водоемов по измеренным значениям гидрохимических показателей и рассчитанному значению индекса сапробности с учетом периода отбора проб и проточности водоема (свидетельство о гос. рег. прог. для ЭВМ № 2012613253 от 06.04.12 г.);

- концентрации растворенного кислорода в водоемах-охладителях объектов электроэнергетики по измеренному значению температуры сбрасываемых вод и морфометрическим характеристикам водоема (свидетельство о гос. рег. прог. для ЭВМ № 2012611727 от 15.02.12 г.).

Апробирована работа сифонного водосброса грунтовой плотины (патент №100528 от 20.12.10 г.) в лабораторных условиях.

Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе: кафедры «Техносферная и экологическая безопасность» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (акт о внедрении от 05.05.17 г.).

Результаты и материалы диссертационной работы внедрены в деятельность: АО Ленинградские областные коммунальные системы; Филиал «ЦЛАТИ по Республике Башкортостан» ФГБУ «ЦЛАТИ по ПФО» (акт внедрения № 01-146 от 21.03.17 г.).

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались следующие методы:

- методы планирования экспериментов;

- физико-химические методы анализа воды (измерение температуры воды, концентрации растворенного кислорода, определение перманганатной окисляемости титриметрическим методом и др.);

- методы флористического описания;

- статистические методы анализа лабораторно-полевых измерений;

- методы системного анализа и экспертных оценок при оценке параметров математических моделей;

- геоинформационные системы ArcGis 9.3.1 и Surfer 9.0.

Положения, выносимые на защиту.

1. Способ геоэкологической оценки состояния водоемов городского ландшафта, подверженных воздействию со стороны ЖКХ, по предложенным критериям геоэкологической опасности, включающий:

- исследование состояния водоемов по предложенным наборам гидрохимических (I, II, III приоритет) и гидробиологических показателей качества воды и разработанному сводному показателю (патент № 2492641 от 20.09.13 г.);

- оценка наличия теплового загрязнения водоемов, используемых как охладители объектов электроэнергетики, с последующим расчетом концентрации растворенного кислорода по предложенной математической модели, реализованной в виде программы для ЭВМ (№ 2012611727 от 15.02.12 г.);

и апробированный на примере конкретных водоемов.

2. Технические решения по устранению последствий воздействия отраслей ЖКХ на водоемы:

- устройство очистки бессточных водоемов (патент № 2511142 от 10.04.14 г.) для удаления органических веществ из толщи водоема;

- сифонный водосброс (патенты №100528 от 20.12.10 г. и №116159 от 20.05.12 г.) для изъятия вод из гиполимниона, апробированный на лабораторной модели.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций

подтверждается большим объемом лабораторных исследований воды (180 проб) в аккредитованной лаборатории на поверенном оборудовании с применением

общепринятых методов анализа; использованием статистических методов обработки экспериментальных данных; сопоставимостью результатов теоретических и экспериментальных данных с результатами аналогичных исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях, симпозиумах и семинарах в Санкт-Петербурге (2012, 2016), Москве (2012-2015), Уфе (20102014), Минске (2011-2014), Тольятти (2011, 2013), Челябинске (2011, 2012), Иркутске (2011), Оренбурге (2011), Праге (2012), Новосибирске (2012-2014), Казани (2011, 2012), Салерно (2013). Лабораторные исследования сифонного водосброса выполнены в рамках программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («У.М.Н.И.К.») (2010 г.).

Личный вклад автора заключается в:

- формулировке идеи, постановке целей и задач исследования, проведении теоретического обобщения и анализа сведений об изменениях водоемов под воздействием антропогенных факторов ЖКХ;

- сборе морфометрических данных, отборе проб воды на химический анализ, флористическом описании водоемов, интерпретации полученных данных;

- разработке: критериев геоэкологической опасности, алгоритма геоэкологической оценки состояния водоемов городских ландшафтов, минимально достаточного комплекса показателей качества воды, сводного показателя состояния водоемов и технических решений по восстановлению водоемов.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 30 печатных работ, из них 2 в международных изданиях, включенных в системы цитирования Web of Science и Scopus; 6 в изданиях, рекомендованных ВАК. Получены 4 патента и 3 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 187 страницах основного

текста, иллюстрирована 50 рисунками и 57 таблицами. Список литературы включает 271 наименование.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ГОРОДСКОГО ЛАНДШАФТА НА КАЧЕСТВО ВОДОЕМОВ

1.1 Водоемы - природный компонент урболандшафта

Каждый город представляет собой природно-техногенную систему [1], основу которой составляет городской ландшафт (или урболандшафт), включающий в себя природные и антропогенные компоненты. Взаимодействие компонентов городского ландшафта между собой обуславливает возникновение геоэкологической опасности [2], т.е. возможности изменения качества природного компонента под действием антропогенного. При современных темпах урбанизации основное воздействие на природные компоненты оказывают такие антропогенные компоненты как, строительство (промышленное, транспортное, жилищно-гражданское, гидротехническое и гидромелиоративное) и жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ) [3].

Одним из природных компонентов городского ландшафта, представляющим геоэкологическую опасность, являются водоемы, использующиеся в технологических, градоформирующих и экологических целях [4]. Состояние водоемов определяет не только внешний облик городской территории, но и пригодность для конкретных видов водопользования (хозяйственно-питьевое, коммунально-бытовые и промышленные нужды и др.). В пределах города из-за массовой застройки прибрежной зоны и загрязнения водоемов происходит изменение качества вод, обмеление и истощение биологической продуктивности.

В связи с этим в последнее время все большую популярность приобретают работы как отечественных [5-15], так и зарубежных исследователей [16-33], посвященные оценки состояния городских водоемов в условиях хозяйственной деятельности.

1.1.1 Воздействие отраслей ЖКХ на водоемы

Жилищно-коммунальное хозяйство, как антропогенный компонент урболандшафта, обеспечивает функционирование города и комфортное проживание населения. К основным отраслям ЖКХ, взаимодействующим с водоемами и оказывающими на них воздействие, относятся водоснабжение, водоотведение и энергоснабжение. Пути воздействия отраслей ЖКХ на водоем в работе графически интерпретированы на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема воздействия отраслей жилищно-коммунального хозяйства на водоемы в пределах урболандшафта

Как видно из рисунка 1.1, водоемы используются для удовлетворения нужд как различных функциональных зон городского ландшафта, так и отраслей ЖКХ, что обуславливает широкий спектр неблагоприятных воздействий:

- химическое загрязнение, обусловленное сверхнормативным поступлением поллютантов в водоем, вследствие сброса производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, захламления прибрежной зоны водоема твердыми коммунальными отходами [34, 35];

- тепловое загрязнение водоемов-охладителей ТЭЦ из-за сброса подогретых вод [36-45];

- биологическое загрязнение, вызванное поступлением патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов с неканализованными хозяйственно-бытовыми сточными водами [46, 47].

1.2 Экологические индикаторы состояния водоемов

В настоящее время во всем мире следующими научными организациями: ООН, Всемирный Банк, Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), Научный комитет по проблемам окружающей среды (SCOPE)) ведутся работы по разработке экологических индикаторов, которые дают представление о состоянии водоемов, антропогенном воздействии, о последствиях этого воздействия, а также о том, насколько эффективными могут быть или оказались реализованные природоохранные меры [48-54].

Экологические индикаторы оценки состояния водных объектов, предлагаемые Комиссией ООН по устойчивому развитию, разбиты на три категории [50]:

- индикаторы — движущая сила, характеризующие человеческую деятельность, процессы и характеристики, которые влияют на устойчивое развитие: ежегодное изъятие поверхностных вод в % от доступного объема, потребление воды на душу населения;

- индикаторы состояния, характеризующие текущее состояние водоемов: запас воды, концентрация фекальных Coli-форм, БПК и ХПК;

- индикаторы реагирования, позволяющие осуществлять мероприятия по изменению текущего состояния: обработка сточных вод [48, 51, 52].

В основе экологических индикаторов оценки состояния водных объектов предлагаемых ОЭСР лежит модель ДСР (давление-состояние-реакция). В соответствии с моделью ДСР [52] для оценки состояния водных объектов (эвтрофикация) употребляются следующие индикаторы: концентрация азота и фосфора (давление); БПК и концентрация растворенного кислорода (состояние) и очистка сточных вод (реакция).

В работе отечественных исследователей [48, 55] экологические индикаторы по оценке состояния водоемов разработаны по схеме «тема - подтема -индикатор». Например, для оценки состояния водоемов эта схема имеет следующий вид: вода (тема), качество воды (подтема) и сброс сточных вод и загрязняющих веществ (индикатор).

В соответствии с идеей Американского центра (ООН, Всемирный Банк), модель водоема при разработке экологических индикаторов изображается в виде схемы «нагрузка - состояние - ответное действие». Согласно этой схеме ведутся работы по разработке индикаторов антропогенной нагрузки; индикаторов экологического состояния и индикаторов ответной реакции общества (мероприятия по улучшению (или сохранению) состояния водоемов) соответственно.

В данной работе при оценке пригодности водоемов в условиях химического загрязнения для конкретных видов водопользования (качество воды), модель водоема представляется в виде схемы «нагрузка (воздействие антропогенных компонентов урболандшафта) - состояние (качество воды) - ответное действие (мероприятия по восстановлению)» [56]. При этом оценка состояния водоемов основана на различных показателях, позволяющих определить качество воды (ГОСТ 17.1.1.01-77 [57]), трофический статус (Даценко Ю.С. [58], Маркленд Х. Р. и Хендерсон - Селлерс Б. [59]) и характер сапробности (Абакумов В.А. [60]).

1.3 Показатели качества воды

Показатели, характеризующие качество воды (характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования [57]) в РФ включены в ГОСТ 17.1.3.07-82 [61]. В соответствии со стандартом [61] водоемы по качеству воды разделяются на шесть классов: очень чистые, чистые, умеренно загрязненные, загрязненные, грязные и очень грязные. В стандарте [61] приведены различные наборы показателей, называемые

программами. Например, для контроля качества воды в основные фазы водного режима водоема рекомендуется программа, включающая более 30 показателей.

В последнее время ведутся работы по сокращению числа определяемых показателей качества воды, т.е. выделения небольшого числа контролируемых и определяемых в ходе полевых и лабораторных исследований показателей, дающих интегральное представление о происходящих в водоеме процессов.

Например, объединение показателей качества воды по группам в РФ предложено Страдомским В. Б. (1976 г.) [62] (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Обобщенные группы показателей качества воды по

Страдомскому В. Б.

Группа показателей Измеряемые компоненты и свойства воды

Общие показатели Температура, рН, Е^ электропроводность, О2, взвешенные вещества

Минеральные вещества Ca2+, Mg2+ , №+, а-, SO42-, HCOз-

Органические вещества Общий органический углерод, БПК, ХПК

Показатели эвтрофирования Первичная продукция и деструкция, хлорофилл, КН4+, NO2-, NOз , ^,бщ, Рмин, Робщ

Показатели токсичности Специфические биологические тесты (водные организмы, ферментативные реакции)

Специфические загрязняющие вещества Тяжелые металлы Си, №, Zn, РЬ, Cd и др.), радиактивность, пестициды, нефтепродукты, фенолы, СПАВ, СК, СОз (ПХБ, ПАУ, хлорорганика)

Классификация показателей состояния водоемов рассмотрена в работе Баренбойма Г. М., Веницианова Е. В. и Данилова-Данильяна В. И. [62]. Она включает в себя:

- базовые показатели: уровень воды, скорость течения, расход воды, температура, содержание взвешенных веществ, растворенного кислорода, рН, электропроводность;

- геохимические (фоновые) показатели, отражающие геологическое строение бассейна: общая жесткость, щелочность, индивидуальное содержание катионов кальция, магния и т.д.;

- показатели, характеризующие влияние антропогенной активности (через генерацию биогенных компонентов) на качество вод: содержание нитратов, фосфатов и т.д.;

- показатели, характеризующие преимущественно влияние хозяйственной деятельности: содержание тяжелых металлов, радиоактивность и органические загрязнения;

- гидробиологические показатели [62].

В работе [63] предложен следующий набор показателей:

- характеристики водной массы (рН, показатели газового режима (О2, СО2)), концентрация биогенных элементов (фосфор), токсические газы (Н2Б, СН4), концентрация хлорофилла «а», органолептическая характеристика (интенсивность запаха);

- визуальные характеристики водоема и береговой зоны: наличие плавающих на поверхности водоема примесей, остатки водной растительности, наличие цветения воды, загрязнение береговой зоны;

- состояние водной растительности;

- температура и удельная электропроводность.

Анализ работ отечественных и зарубежных исследователей в области лимнологии позволил выявить показатели качества воды, используемые для оценки состояния водоемов, которые приведены в таблицах 1.2 и 1.3.

Таблица 1.2 - ^ Показатели качества воды (отечественные работы)

Авторы Показатели качества воды

Гидрохимические Гидробиологические

Т РК рН Щ ПО/ ХПК/ БПК Д Э/ Мр Ц/ М Ж ВВ Конц. ГИ Конц. БЭ Конц. ЗВ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Акатьева Т. Г. [64] + + Мр + С1 + ы, т, + Ее

Анохина В. С. и др. [65] + + БПК + р, ын, + Ре, нй, рь, са, НП

Арсентьева Н. Ю., Нохрин Д. Ю. [66] + + + + ПО, БПК + + + Са, мй, С1, Б04" + Р, N

Продолжение таблицы 1.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Бакаев В. А. [67] + + ПО + + Са, а, БО4 + Р, NH4

Балушкина Е. В. [68] + + + + + Хлорофилл «а» Планктон

Баянов Н. Г., Юлова Г.А. [69] + + + + Са, Мё, С1, БО4" + Р, N + Ее Фито - и зоопланктон

Белова Е. А. и др. [70] + + + ПО + Ц + + + С1, бо4 + Я + Ее

Богданова О. Г. [5] + Са, Мё, С1, БО4- + Р, N + Ъп, Сг, Со, Са, Ее, Си РЬ, Мп, N1, Нё, НП Фито - и зоопланктон

Бойкова И. Г. и др.[4] + + БПК + Р, N +

Букачев В. В., Москаленко Т. А. [71] + + + Ц + + Са, Мё, С1, БО4 + N + Ъп, Мп, Со, Си, са, N1, НП

Вецлер Н. М. [72] + + Р, N + Ее Зоопланктон

Горюнова С. В. [73] + + + ХПК, БПК + Р Токсичность Зоопланктон

Дмитриев В. В. и др. [74] + + + + Э Мр + Р,

Катанаева В. Г. и др. [75] + + ПО, ХПК + Мр + Са, Мё, С1, бо4" + Р, N + Ее, Мп, Си

Ковалева О.В. [76] + + + БПК + + Ц + + Р, N ЫН3- + Ъп, Сг, Со, Са, Ее, Е, НП Зоопланктон

Кондратьева Т. А. и др. [77] + + ХПК, БПК + Б04" + Ъп, Сг, Со, Са, Ее, Си РЬ, Мп, N1, НП

Кононова А. С. и др. [78] + + Мр + Ц

Крупнова Т. Г. и др. [79] + + + ПО + + Р, N, NH4+ + Ее Фитопланктон, моллюски, макрофиты

Ларина Н. С. и др. [80] + + Э + Р, N + Ее, Мп, РЬ, Си

Малявкина А. Н. и др. [7] + + + + ПО + Э + + Р, N

Моисеенко Т. И. и др. [81] + + + ПО + Э + Ц + Са, Мё, К, N0, С1, бо4- + Р, N НП

Окончание таблицы 1.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Примак Е.А. [82] + + ХПК, БПК + + NH4+

Руфова А. А. и др. [83] + + Са, Mg, Cl, SO4" + Р, N + Fe, Mn, Cu, Pb

Руфова А. А., Татаринова А. В. [84] + + Мр + + + Р, N + Zn, Mn, Pb, Cu Зообентос

Синицкий А. В. и др. [11] + + + ПО, ХПК, БПК + + Р, N Daphnia magna Straus

Снитько Л. В. [85] + + Мр + Р, N, NH4+ Фитопланктон

Стихова А. М., Володина Т. М. [86] + + + + ПО + NH4

Трофимова Т. П. [87] + + + + ПО, БПК + Мр + + Р, N + Fe

Федоненко Е. В. и др. [88] + + + ПО + Мр + + Р, N, NH4+

Фомичева Т. К., Колесова Т. М. [89] + + + ПО, ХПК + + SO4- + Р, N, NH4+ + Cr, Fe, Al, Mn Зообентос

Царькова М.Ф. [90] + + ПО, ХПК, БПК + Р, N, NH3" Бактерии

Шабанов В. А., Шабанова А. В. [91] + ПО, БПК Макрофиты

Шагидуллин Р.Р. и др. [92] + + + ПО, ХПК, БПК + + Э + Ц/ М + + + Са, Cl, SO4 + Р, N, NH4+ + Zn, Cr, Co, Cd, Fe, Cu Pb, Mn, Ni, Hg, НП, фенол

Конц. ГИ - концентрация главных ионов, мг/л; Конц. БЭ - концентрация биогенных элементов, мг/л; Конц. ЗВ - концентрация загрязняющих веществ, мг/л; ПО - перманганатная окисляемость, мг/дм ; Д - прозрачность по диску Секки, м; Э - электропроводность, мкСм/см; Ц/М - цветность или мутность; Ж - жесткость; ВВ - концентрация взвешенных веществ, мг/л; ХПК - химическое потребление кислорода, мг/дм ; БПК - биологическое потребление кислорода, мг/л; Мр - минерализация, мг/л; НП - нефтепродукты.

Таблица 1.3 - Показатели качества воды (зарубежные работы)

Авторы Показатели качества воды

Гидрохимические Гидробиологические

Т Р К р Н Щ П О Д Э Ц/ М Ж В В Конц. ГИ Конц. БЭ Конц. ЗВ Х-л «а»

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Akbar T. A. et al. [24] + + + + + Са, Mg, Cl, Na, SO4" +

Bengt H. et al. [26] + + + + Ц + Al

Beutel M. W. et al. [25] + + + + + SO4" + Р, N, NH3- +

Cristiano A. V. M. et al. [30] + + + SO4" + Fe

Heikka R. A. [23] + + + + + Ц + Р, N

Jeelani G., Shah A. Q. [21] + + + Са, Mg, Cl, SO4"

Jos'e R. R. et al. [22] + + + + Р, N, SiO2

Liu W. et al. [19] + + + + + + Р, N

Lottig N. R., Carpenter S. R. [28] + Са, SO4" + Р, N +

McEnroe N. A. et al. [29] + + + + + Р, N +

Mosley L. M. et al. [32] + + + М + + Р, N +

Nakashima S. et al. [20] + + + Р, N +

Oberts G. L., Osgood R. A. [27] + + + + Р, N +

Rashed M. N., Younis M. [31] + + + + + М + + Cl

Reynolds C. S. et al. [16] + + + + + Р, N, SiO2

Serena Z. et al. [17] + + + Р, N +

Song Hong et al. [18] + + + Р, N + Фенол +

Xu Yunfeng et al. [33] + + Р, N +

Примечание: Т - температура воды, ° С; РК - растворенный кислород, мг/дм ; Щ - щелочность;

Х-л «а» - хлорофилл «а»; Конц. ГИ - концентрация главных ионов, мг/л; Конц. БЭ -концентрация биогенных элементов, мг/л; Конц. ЗВ - концентрация загрязняющих веществ, мг/л; ПО - перманганатная окисляемость, мг/дм ; Д - прозрачность по диску Секки, м; Э -электропроводность, мкСм/см; Ц/М - цветность или мутность; Ж - жесткость; ВВ -концентрация взвешенных веществ, мг/л.

На основе данных таблиц 1.2 и 1.3 выявлены широко используемые гидрохимические показатели качества воды, применяемые для оценки состояния водоемов в пределах городского ландшафта (таблица 1.4).

Таблица 1.4 - Широко используемые на практике гидрохимические

показатели качества воды

Показатели, включенные в Т рН РК Э Мр ВВ ПО ХПК БПК ЗВ БЭ ГИ

сокращенные программы ГОСТ 17.1.3.07-82:

№ 1 + + +

№ 2 + + + + + + +

№ 3 + + + + + + +

Нормируемые показатели + + + + + + +

по СанПиН 2.1.5.980-00

Частота использования 42 62 56 26 16 20 34 16 24 40 84 40

показателя в 50 проведенных

исследованиях водоемов, %

Примечание: Т - температура воды, °С; РК - растворенный кислород, мг/дм ; Э -электропроводность, мкСм/см; Мр - минерализация, мг/л; ВВ - концентрация взвешенных веществ, мг/л; ПО - перманганатная окисляемость, мг/дм3; ХПК - химическое потребление кислорода, мг/дм ; БПК - биологическое потребление кислорода за 5 суток, мг/л; ЗВ -концентрация загрязняющих веществ, мг/л; БЭ - концентрация биогенных элементов, мг/л; ГИ - концентрация главных ионов, мг/л.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Насырова Элина Сагитовна, 2017 год

На №

от

А КТ

Директор

А. У. К антимиров