Презентация "Качество воды" (10 класс) по биологии – проект, доклад

МЕТОД ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОД И СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ В СХЕМАХ КИОВР

Цель работы

Разработка метода эколого-водохозяйственной оценки состояния водных ресурсов бассейна речной системы, позволяющего: на основе обще доступных исходных данных выполнять прогнозные расчеты изменения качества воды и состояния водной экосистемы учитывать управляющие водохозяйственные воздействия на водный объект проводить оценку состояния для крупномасштабных объектов

Решаемые задачи

Обзор методов и показателей оценки качества воды и состояния водного объекта Определение связи между показателями Обоснование необходимости применения нового метода Применение для практических расчетов

1. Физико-химические методы основанные на использовании

индивидуальных показателей комплексных показателей 2. Биологические методы 3. Методы использующие биологические и физико-химические показатели

Достоинства физико-химических методов

Точная оценка загрязненности воды конкретным загрязнителем Учет совместного влияния загрязняющих веществ Возможность классификации качества воды Характеристика среды обитания водных организмов

Индивидуальные показатели

СiПДКi – предельно допустимая концентрация GiПДСi – предельно допустимый сброс БПК5 – биологическое потребление кислорода, используется для оценки качества воды

Классификация качества воды по БПК5 (по Крылову А.В.)

Комплексные показатели

ПХЗ-10 - показатель химического загрязнения Определяется по 10 веществам, среди которых: О2, БПК, взвешенные вещества, вещества азотной группы и наиболее характерные для конкретного водного объекта (если Сi/ПДКi >1, то принимается Сi/ПДКi =1)

В - комбинаторный индекс загрязнения

Noi - количество случаев превышения ПДКi, i-ым загрязняющим веществом, из общего количества данных наблюдений Ni К - относительная загрязненность воды

Показатель Эрисмана

Учитывает загрязняющие вещества по четырем критериям: санитарный (Wс): О2, БПК, ХПК и характерные загрязняющие вещества органолептический (Wорг): запах, взвешенные вещества, санитарно-токсикологический (Wст.); эпидемиологический (Wэ). Nj – количество веществ в j-ой группе

Классификация качества вод по показателю Эрисмана

Экотоксикологический критерий Моисеенко

Общий критерий (X) определяется как сумма показателей: Токсичности Физико-химического загрязнения (биогенные вещества) Эвтрофности по концентрации фосфора в воде Сф и его фонового значения Сфон.ф). к –коэффициент учитывающий состояние водного объекта: К=2 – водный объект в мезотрофной стадии, К=3 – в эвтрофной стадии.

ИЗВ - индекс загрязнения воды

n – количество рассматриваемых веществ. Для оценки качества вод расчеты ведут для n = 6…7 загрязняющих веществ, включая : О2, БПК, СПАВ, рН. Модификации данного метода: УКИЗВ - удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (В.И.Губанов и др. 1997, 2000), рассчитывается по двадцати пяти ингредиентам, вносящим наибольший вклад в загрязнение вод.

Классы качества вод по ИЗВ

Достоинства: простота определения, учет разнородных параметров, сопоставимость результатов, использование базы данных ГВК.

Достоинства биологических методов

Характеристика состояния водной экосистемы Возможность оценки качества воды Позволяют получить интегральную оценку результатов природных и антропогенных процессов в водном объекте

S - индекс сапробности

Индекс сапробности рассчитывается исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов водных сообществ фитопланктона, перифитона Широко используется в практике мониторинга Zi -значимость гидробионта, hi - относительная встречаемость индикаторных организмов N - количество выбранных индикаторных организмов.

ОИ - олигохетный индекс

Рассчитывается как отношение численности олигохет (n) к общей численности организмов в пробе (N). ОИ=n/N Олигохеты – это малощетинковые черви, относящиеся к классу кольчатых червей, способствуют самоочищению загрязненных водоемов классификация качества вод по ОИ.

БИ - биотический индекс БИ (Вудивисса)

В основе метода - упрощение структуры биоценоза по мере повышения уровня загрязнения вод, за счет выпадения индикаторных видов (зообентоса) при повышении загрязненности воды, на фоне общего разнообразия организмов

Н - индекс Шеннона

Представляет собой параметр оценки видового разнообразия систем ni – число особей i-го вида в пробах N – общая численность особей всех видов в пробах В настоящее время широко используется для оценки видового разнообразия сообществ организмов, на основе которого делается заключение и о качестве среды их обитания

Оценка трофического статуса водного объекта по индексу Шеннона

Придается больший вес редко встречающимся в пробах видам организмов, среди которых могут быть и виды индикаторы чистой или загрязненной воды

Смешанные показатели

Индекс эвтрофикации – TRIX TRIX = log ([Chl] * [DO2] * P * N * 1.5) / 1.2 Chl – хлорофилл "а" в мкг/л; DO2 – недостаток насыщения воды растворенным кислородом, % P – общий фосфор в мкг/л; N –растворенная форма минерального азота в мкг/л.

Показатели устойчивости экосистемы

Оценка получается как результат учета параметров, среди которых: гидрологические климатические условия характер антропогенного воздействия. Параметры устойчивости объединены в экспертную балльную систему, которая учитывает региональные особенности водных объектов и дает возможность делать сравнительную оценку водных экосистем.

Классификация водных объектов по гидрологическому режиму (уровневый и температурный режим)

Сумма индексов в примере Гидр. балл 1 = 1+3+2=6

Классификация водоемов по гидрологическому режиму (условиям водообмена)

В примере Гидрол. Балл-2 =1+1+2+2+3=9

Недостатки методов

Методы, основанные на использовании биологических показателей, сложно использовать в инженерной практике В явном виде не учитываются гидрологические характеристики водного объекта Сложность использования для прогнозных расчетов

Связь биологических и физико-химических показателей

Возможность, на основе определения комплексных физико-химических показателей, делать оценку состояния экосистемы не зависимо от степени антропогенного воздействия Снижение трудоемкости оценки эколого-водохозяйственной обстановки

Соответствие БПК5, индекса (S) и уровня сапробности БПК – характеристика содержания в воде органического вещества Сапробность – степень насыщенности воды органическим веществом Индекс сапробности –показатель видового состава организмов –сапробионтов (питающихся МОВ)

Соответствие БПК5 и трофического статуса водного объекта с помощью индекса Шеннона

Соответствие биологических и физико-химических показателей состояния водного объекта (часть -1)

Соответствие биологических и физико-химических показателей состояния водного объекта (часть -2)

Показатель кратности сверхнормативного загрязнения

Wпз = Кпз* Wрека Непосредственно связан с объемом речного стока Позволяет выполнять расчеты для лет заданной обеспеченности стока реки Возможность получения кривых обеспеченности показателей качества воды и состояния водного объекта Обосновать необходимость и определить требуемую эффективность водоохранных мероприятий Связан с широко используемыми в практике показателем, что позволяет использовать существующую классификацию качества воды

Классы качества воды по коэффициенту предельной загрязненности Кпз

Схема расположения расчетных створов в бассейне реки Иртыш

Расчет значений коэффициентов разбавления створ 129-1

Кривые обеспеченности коэффициентов Кпз с учетом разной эффективности очистки воды. створ 129-1

Чрезвычайно грязная

>9

Линейная схема загрязненности воды в бассейне реки Иртыш