ЛЕКЦІЯ 5. ФУНКЦІОНУВАННЯ ЕКОСИСТЕМ РІЧКОВИХ БАСЕЙНІВ В УМОВАХ ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Річкові екосистеми - це відкриті біокосні системи, що змінюються у просторі та часі.

При екологічно необґрунтованому господарському втручанні розриваються вікові екологічні зв'язки природно сформованого річкового басейну та розвитку біоти (ліквідація заплавних екотонів, трансформування русла, енергетичні дотації від проникнення у водне середовище забруднень, поява біоцидів тощо).

Для вивчення закономірностей функціонування річкових екосистем в нових умовах необхідно прийняти наступні аксіоми (положення):

- річкова мережа складає єдине ціле з басейном річки, а стан водного середовища є дзеркалом стану ландшафту;

- стан водного середовища моделюється у вигляді трьох блоків: природних факторів (Р), антропогенних факторів (А) та факторів управління (У).

Моніторинг водного середовища може бути представлений двома рівнями: рівень 1 - характеризує причини порушення рівноваги

(гомеостазу) річкових ценозів від впливу зовнішніх абіотичних факторів; рівень 2 - визначення абсолютних значень характеристик якості

водного середовища - води, біопродукційних характеристик, видового складу тощо.

Метою даного розділу є розробка методології комплексної оцінки стану генералізованих річкових екосистем (басейнів), а також розробка заходів по оздоровленню довкілля.

Рівновага річкової екосистеми може бути збережена, якщо сума природних факторів (Р) та компенсаційних природоохоронних заходів (У) буде більшою або принаймні рівною сумі антропогенних факторів (А). Тобто, умовно можна записати:

Р+У>А [5.1]

Співвідношення суми факторів кожного з чинників повинно складати:

Р+У >1.0 [5.2]

У річкових басейнах до природних чинників (Р) віднесено: лісистість (К,), заболоченість (К₂), залуженість (К ), водність або водозабезпечення (К₄); до антропогенних чинників (А): розораність (К₅), щільність населення (К_б), індустріалізація (К₇), урбанізація (К₈); до чинників управління (У): ефективність очищення стічних вод (К₉), економія свіжої води (К_І0), створення заповідних та резервних територій (К₁₁), підвищення буферної ємності річкової мережі (К_І2) [86,106-110,376](рис.5.1).

Для проведення розрахунків необхідно прийняти оптимальні (нормовані) характеристики кожного з прийнятих параметрів .

Природні території, ліс, луки, болота

Рис.5.1. Схема функціонування генералізованої екосистеми річкових басейнів в умовах господарської діяльності.

Для комплексної оцінки екологічного стану річкового басейну користуються коловою діаграмою, в якій радіусами є перераховані вище параметри (лісистість...очищення стічних вод та інші).

За ціну поділки кожного радіуса береться оптимальна величина факторної характеристики, яка умовно приймається за одиницю, з таким розрахунком, щоб всі враховані (оптимальні) характеристики на коловій діаграмі складали коло, з яким порівнюються відповідно фактичні характеристики. Значення факторних характеристик по басейну річки можна брати з паспорту річки або з довідкової і статистичної літератури.

Якщо до більшості фактичних факторних характеристик є Оптимальні нормативи, то складніше з визначення коефіцієнту буферної ємності річкової мережі. Ми пропонуємо коефіцієнт буферної ємності поверхні водозбору К₁₂ прийняти як величину, обернену екологічному індексу якості води Іе, тобто:

К₁₂=І_е^-1=1/І_е [5.3]

Екологічний індекс якості води Іе визначається за гідрохімічними, гідробіологічними і токсикологічними характеристиками якості води. Для цього визначають співвідношення фактичних гідрохімічних (сольовий фон), трофо-сапробіологічних і токсикологічних показників до оптимальних значень за формулою:

і_гх = Fфакт /Fопт [5.4]

і_тсб = Fфакт /Fопт [5.5]

і_тк = Fфакт/Fопт [5.6]

I_e=(I_гх+I_гб+I_тк)/3 [5.7]

Примітка: Якщо позитивний фактор (розчинений кисень), то визначення йде за співвідношенням Fопт/Fфакт, а якщо негативний фактор (нітратний азот), то за співвідношенням Fфакт/Fопт.

Для комплексної екологічної оцінки якості води аналогічно використовується колова діаграма. В якості радіусів використовуються гідрохімічні, гідробіологічні і токсикологічні характеристики якості води. Використовуючи різний масштаб для кожного вектору, виставляють коло першого класу води, а потім відповідно 2, 3, 4 і 5 класів, за оптимум приймається перший клас якості води (Рис.5.2).

Якість поверхневих вод рівнинної частини території України залежить від кількості стічних вод і ступеню їх очищення, витрат води, атмосферних опадів, поверхневого сільськогосподарського та стоку з урбанізованих територій. В свою чергу поверхневий сільськогосподарський стік складається з поверхневого стоку з розораних територій, дренажного стоку, поверхневого стоку з територій тваринницьких комплексів, польових бригад тощо.

Значення факторного коефіцієнту К_i:

К₁-залісення; К₂ -залугованість; К₃ -забезпеченність водою місцевого стоку;

К₄ - розораність; К₅ -забезпеченність орним клином на душу населення;

К₆ - щільність населення; К₇- індустріалізація, К₈- урбанізація; К₉ - очищення

стічних вод; К₁₀ - економія свіжої води; К₁₁ - утворення заповідних та резервних територій; К₁₂ - підвищення буферної ємності річкової мережі.

Рис.5.3. Колова і лінійна діаграма комплексної оцінки стану екосистеми басейну річки гіпотетичного регіону

Кількісну оцінку привнесених забруднень кожного із показників можна розрахувати за формулою:

[5.8]

де: Р - маса привнесеної суміші за одиницю часу; (^і - витрати води, яка надходить від даного джерела; Сі - концентрація домішок.

Як свідчать дані табл.9.1, приорітетним джерелом забруднень для річкової мережі України є господарсько-побутовий стік і промислові стічні води, оскільки питома вага їх складає 0.44, поверхневий стік з урбанізованих територій і сільськогосподарських угідь складає відповідно 0.27 і 0.25. Питома вага забруднень, які надходять з непорушених територій, складає в загальній масі 0.04, що менше від антропогенної складової у 24 рази.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Що треба знати волонтеру-ігротехніку	\|	Лекція 6. ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ГІДРОЕКОЛОГІЧНОГО РЕЖИМУ МАЛИХ РІЧОК

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.002 сек.