28. Мелиорация и загрязнение вод.

Оросительное земледелие вызывает целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

ирригационная эрозия;

накопление агроирригационного культурного горизонта почв;

вторичное засоление грунтов и почв;

заболачивание грунтов и почв;

загрязнение поверхностных и подземных вод;

обмеление рек;

оседание рельефа местности.

Вторичное засоление — главное последствие орошения земель в условиях аридного климата[2]. Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия — загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для рассоления почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2—0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений.

29. Изменение качества воды в водохранилищах.

Современные комплексные оценки степени загрязнения поверхностных вод представляют собой достаточно разнородную систему методов разной степени формализации. Разнообразие методов оценки загрязненности поверхностных вод обусловлено разными уровнями исследования водных объектов, целями и задачами оценки качества воды, многообразием позиций, с которых ведется оценка [1].

Современные методы комплексной оценки загрязненности поверхностных вод различаются по цели использования, принципам разработки, критериям оценки, по объему и характером имеющейся информации, по способу формализации данных.

Общепринятая экологическая классификация качества воды, охватывающая как общие, так и специфические параметры, до этого времени не создана. Наилучшей из предложенных до этого времени можно признать классификацию венгерского ученого Л.Фелфельди [2-3].

В Институте гидробиологии АН Украины [4] разработана комплексная экологическая классификация поверхностных вод суши, которая позволяет оценить состав и свойства воды как среды проживания гидробионтов и изменения состояния водных объектов под воздействием антропогенной нагрузки. Согласно данному методу, комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши включает следующие частичные классификации:

а) по солевому составу, в том числе:— по степени минерализации;— по ионному составу; б) по еколого-санитарным (трофо-сапробиологическим) показателям; в) по еколого-токсикологическим показателям, в том числе:— по содержанию токсичных веществ;— по уровню токсичности; г) по радиобиологическим показателям (за содержанием радионуклидов).

Для использования подразделениями Госкомгидромета была рекомендуемая методика оценки качества воды за индексом загрязненности воды (И3В) [5]. Гидрохимичний индекс загрязненности воды является комплексным показателем качества воды.

Сущность этой методики заключается в расчете индекса загрязнения воды по гидрохимическим показателям, а затем по величинам рассчитанных ИЗВ исследуемую воду, относят к соответствующему классу качества. При этом выделяются такие классы качества воды:

I — очень чистая (ИЗВ < 0,3); II — чистая (0,3 < ИЗВ < 1); III — умеренно загрязненная (1 < ИЗВ < 2,5); IV — загрязненная (2,5 < ИЗВ < 4); V — грязная (4 < ИЗВ < 6); VI — очень грязная (6 < IЗB < 10); VII — чрезвычайно грязная (IЗB > 10).

Из гидробиологических показателей качества наибольшее применение нашел индекс сапробности водных объектов [6], который рассчитывают исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, представленных в разных водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне):

где S_i — значение сапробности гидробионта, которое задается специальными таблицами; h_i — относительная встречаемость индикаторных организмов (в поле зрения микроскопа); N — число выбранных индикаторных организмов.

Каждому виду исследуемых организмов присвоено некоторое условное численное значение индивидуального индекса сапробности, что отображает совокупность его физиолого-биохимических свойств, которые обусловливают способность жить в воде с тем или другим содержанием органических веществ.

Для статистической достоверности результатов необходимо, чтобы в пробе содержалось не меньше двенадцати индикаторных организмов с общим числом особей в поле наблюдения не меньше тридцати.

В табл. 1 приведенная классификация водных объектов по значению индекса сапробности S.

Таблица 1 — Классы качества вод в зависимости от индексов сапробности

Уровень загрязненности	Зоны	Индексы сапробности S	Классы качества вод
Очень чистые	ксеносапробная	до 0,50	1
Чистые	олигосапробная	0,50÷1,50	2
Умеренно загрязненные	a-мезосапробная	1,51÷2,50	3
Тяжело загрязненные	b-мезосапробная	2,51÷3,50	4
Очень тяжело загрязненные	полисапробная	3,51÷4,00	5
Очень грязные	полисапробная	>4,00	6

Гидрохимическим институтом Госкомгидромета прежнего СССР разработан один из возможных методов оценки качества воды водных объектов по гидрохимическим показателям [7], который широко применяется при проведении исследований качества воды

В странах Европейского экономического содружества (ЕЭС) специально разработана для использования Экологическая классификация естественных вод (ЕСЕ Classification of Ecological Freshwater Quality, CES/668) [8]. Эта классификация базируется на критериях, разработанных специально с ориентацией на защиту водной флоры и фауны.

Данная классификация выделяет пять классов качества воды:

I — отличное качество (на картах воды этого класса условно отражаются голубым цветом); II — хорошее качество (зеленый цвет); III — удовлетворительное качество (желтый цвет); IV — неудовлетворительное качество (оранжевый цвет); V — плохое качество (красный цвет).

Отнесение исследуемой воды к тому или другому классу качества, проводят сравнением полученных в результате анализа показателей качества воды с интервалами концентраций аналогичных показателей, которые принадлежат определенному классу качества из классификации CC. Определение класса качества воды проводится с использованием специальных таблиц.

При оценивании влияния антропогенной деятельности человека может также использоваться метод биоиндикации и биотестирования. Эти методы позволяют оценивать влияние антропогенной нагрузки на естественную среду, ориентируясь на реакцию биологических систем. В основе метода биотестирования лежит использование биологического организма для определения качества водной среды. Для биотестирования могут использоваться растения, животные, микроорганизмы и грибы. Одним из таких растений является лук обыкновенный, исследование роста корешков которого может дать информацию о токсичности воды исследуемого объекта. Методика определения качества воды на луке обыкновенном описана в [9]. Определение токсичности водного объекта проводится по влиянию на рост корней или зеленых листьев лука.