Причины и контроль антропогенного эвтрофирования

     В начальный период организации наблюдений за антропогенным эвтрофированием целесообразно проводить их не реже одного раза в месяц в вегетационный период, захватывая при этом периоды пика весеннего половодья и летних паводков.

     При наличии ряда режимных наблюдений, позволяющего установить цикличность  различных компонентов системы, возможно снижение частоты контроля за счет проведения его в наиболее характерные сроки проявления процесса эвтрофирования[4].

5. Проведение наблюдений

     Отбор проб воды для режимных наблюдений по показателям развития сообществ  водных организмов и за состоянием водной среды их обитания проводят в соответствии с нормативными документами, устанавливающими требования и положения  по отбору проб и пробоотборным устройствам.

     Обследования водных объектов с целью определения пространственной неоднородности их экологического состояния требуют использования нетрадиционных методик отбора проб воды и донных отложений на гидрохимический и гидробиологический анализ, обеспечивающих достаточную представительность и экспрессность.

     Согласно  рекомендациям, отбор проб следует  проводить специально разработанными пробоотборниками, позволяющими осуществлять отбор из поверхностного и придонного слоев при одном погружении в  водный объект и, кроме того, использовать вертолетную технику для отбора проб фитопланктона и макрозообентоса.

     Особые  требования должны предъявляться к  отбору проб фитопланктона и макрозообентоса. Методы отбора и орудия лова, помимо поставленных задач, должны учитывать морфометрию водного объекта, тип грунта и специфику развития сообществ водных организмов.

     Программа наблюдений должна быть разделена с  учетом специфики определяемых показателей  на две части:

• программа анализа первого дня;
• отбор проб воды, подлежащих консервации для последующего определения гидрохимических и гидробиологических показателей.

     Консервация проб, методы их анализа и формы  представления результатов выбирают в соответствии с нормативными документами[4].

6. Основные принципы оценки уровня антропогенного эвтрофирования

     Многочисленными исследованиями последних лет установлено, что фитопланктону принадлежит  ведущая роль в индикации природных  модификаций пресноводных экосистем.

     Результаты  статистической обработки многолетней  режимной информации по количественным показателям развития фитопланктонных  сообществ более 30 водоемов и водотоков России подтвердили возможность оценки уровня эвтрофирования пресноводных экосистем по приоритетным показателям перестройки структурной организации фитопланктонных сообществ при усилении антропогенного воздействия.

     Оценка  эффекта антропогенного воздействия  базируется на изучении пространственно-временного распределения общей численности  фитопланктона по характеру вариации последней.

     Оценку  уровня эвтрофирования целесообразно проводить для всех контролируемых участков, рассматривая их как микроэкосистемы. Характеристика водного объекта в целом возможна лишь при достаточно полном охвате наблюдениями всей его акватории при условии идентичности отдельных его участков по загрязненности.

     Информативность и достоверность оценки уровня эвтрофирования определяются объемом используемой информации. Оптимальной является исходная информация, полученная с учетом сезонного хода развития фитопланктона и межгодовой изменчивости (хотя бы в течение 3-5 лет).

     Статистические  характеристики рассчитываются по результатам  режимных наблюдений, выполненных гидробиологическими  подразделениями Росгидромета, проводящими  наблюдения за загрязнением поверхностных  вод в системе ГСН. Допускается  включение результатов специальных  научных исследований. Непременным условием использования результатов гидробиологического анализа является единая методическая основа его проведения.

     При проведении сравнительной оценки уровня эвтрофирования различных участков водных объектов или различных водных объектов используют материалы равной представительности, т.е. должны быть идентичными показатели оценки, число результатов анализа и период наблюдений по годам и внутригодовым срокам отбора проб[4]. 

5. Борьба  с эвтрофированием

     Как и любые меры по охране окружающей среды борьба с эвтрофированием складывается из двух групп методов: восстановительных и профилактических.

     Восстановительные методы включают в себя:

• отвод стока для снятия нагрузки по биогенам;
• разбавление вод для снижения концентрации биогенных элементов;
• углубление дна для увеличения объема гиполимниона – нижних, более холодных слоев воды в водоеме, которые отличаются недостаточной освещенностью, что препятствует фотосинтезу, и низким уровнем содержания кислорода[3];
• драгирование для изъятия биогенных элементов, депонированных в донных осадках;
• спуск водохранилищ;
• химическую обработку для связывания и осаждения биогенных элементов или уничтожения водорослей;
• сбор фитомассы[2].

     Профилактические  методы, используемые для предотвращения эвтрофирования:

• контроль сброса биогенных веществ;
• удаление биогенных веществ из сточных вод;
• использование предварительных отстойников;
• стратегическая перестройка управления водопользованием в бассейне[2].

     Технические мероприятий по предотвращению антропогенного эвтрофирования показали, что разработанные к настоящему времени меры сводятся, в основном, к созданию водоочистных технологий, инженерных сооружений и строительных систем для ограничения поступления в водоемы соединений азота и фосфора[1].

     Множество существующих физико-химических и биологических методов удаления биогенов из сточных вод и огромное разнообразие различных модификаций технологических схем превращают выбор экономически обоснованной технологии в каждом конкретном случае в самостоятельную проблему. Однако, реальная экологическая эффективность используемых технологий, т.е. соответствие сброса биогенов экологическому резерву водоема — приемника сточных вод, остается вне внимания инженеров-технологов.

     В европейских странах наблюдается устойчивая тенденция возвращения к усовершенствованным эффективным и выгодным «полунатуральным» или экологическим технологиям удаления азота и фосфора из сточных вод (буферные, рыбоводные и другие биологические пруды, поля орошения и фильтрации, болотные земли и др.).

     Ограничение поступления биогенных веществ  с сельскохозяйственных угодий - наиболее сложная проблема. В этом случае эффективным инженерно техническими мероприятиями являются: устройство комплексных водоохранных сооружений (накопители, биологические пруды, очистные сооружения и др.); формирование искусственных гидрографических сетей (ИГС); создание лесозащитных насаждений, прибрежных буферных и водоохранных зон и др.

     Для ограничения поступления биогенов с дождевым стоком с урбанизированных территорий в европейских странах, помимо традиционных методов, разработаны новые подходы к использованию дождевых вод как элементов городского пейзажа в виде фонтанов, аквапарков, площадок для игр и других компонентов градостроительной архитектуры, которые позволяют снизить гидравлическую нагрузку на очистные сооружения, экономить воду.

     Мероприятия по рекультивации уже эвтрофированных водоемов (гидротехнические сооружения для увеличения проточности и водоеме, аэрация глубинных вод, удаление донных отложений и макрофитов, акклиматизация растительноядных рыб и др.) могут использоваться также как профилактические меры.

     Снижение концентрации биогенов в сточных водах не единственная и не всегда эффективная мера борьбы с антропогенным эвтрофированием, которое зависит также от комплекса не менее важных климатических, гидродинамических, антропогенных и других региональных факторов. В ряде случаев глубокое удаление биогенов не требуется, это приводит к излишним затратам, а иногда и вредно как с экологических, так с позиций водопользования. Поэтому предотвращение антропогенного эвтрофирования и достижение экологически эффективного и экономически выгодного результата требует системного подхода, включающего разработку методологии оценки экологического резерва водного объекта, который является наиболее адекватным критерием для определения допустимых биогенных нагрузок и оптимизации водоохранных мероприятий[1].

     В заключение можно отметить, что несмотря на то, что сегодня вырос уровень науки и технологий; изменилось мировоззрение и понимание взаимосвязей между антропогенной деятельностью и ее экологическими последствиями, в области охраны водоемов от антропогенного эвтрофирования реально широко практикуется только внедрение технологий очистки и доочистки сточных вод, которые до сих пор базируются на принципе «разбавления», полностью себя не оправдавшего. Строительство дорогих очистных сооружений не привело к решению проблем охраны поверхностных вод, и огромные количества загрязнений продолжают попадать в окружающую среду. 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Качество поверхностных вод во всем мире постоянно ухудшается, но при этом они остаются наиболее доступным, дешевым и удобным водным ресурсом для любых видов водопользования. Несмотря на существующие во всех странах стандарты, многообразие систем оценок и классификаций качества вод, проблема загрязнения водоемов и водотоков до сих пор остается нерешенной.

     Одной из главных причин прогрессирующего ухудшения качества поверхностных вод является нарушение функций водных экосистем под воздействием человека. Наиболее очевидное проявление экологического дисбаланса - антропогенное эвтрофирование, приводящее к вторичному загрязнению поверхностных вод, потере ими ресурсной ценности и помехам практически при всех видах водопользования.

     Из  чего следует сделать вывод, что  благосостояние людей должно обеспечиваться в пределах емкости биосферы, превышение которой антропогенными нагрузками приведет к глобальной деградации природной среды.

     Иными словами, антропогенные воздействия на любые природные объекты не должны превышать их возможности компенсировать эти нагрузки и самовосстанавливаться. Технический прогресс должен обеспечиваться в пределах экологической емкости естественных экосистем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Маркленд Х.Р. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 278 с.
2. Зилов Е.А. Гидробиология и водная экология. Организация, функционирование и загрязнение водных экосисем, Иркутск: Изд-во иркутского гос. университета, 2009. – 147. – ISBN 978-5-9624-0388-5
3. Википедия – http://ru.wikipedia.org
4. Методические указания. Охрана природы. Гидросфера организация и функционирование подсистемы мониторинга антропогенного эвтрофирования пресноводных экосистем. РД 52.24.620-2000