РАСЧЕТ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИЗВ И ITS ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
статья

Аралина Мария Андреевна

В данной научной статье рассмотрена методика расчета интегральных показателей для отдельных водных объектов, необходимых для оценки качества воды, Показан сам расчет на примере водных объектов Балтийско-Ладожского региона РФ. На основе расчетов индекса загрязнения водоема и индекса трофического состояния водоема – ITS, было определено экологическое состояние водоемов.

Скачать:


Предварительный просмотр:

УДК 504.064.2.001.18

РАСЧЕТ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИЗВ И ITS ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

М.А. Аралина1, М.С. Строганова2

1Саратовский государственный технический университет имени Ю.А.Гагарина

2Санкт-петербургский государственный технологический университет растительных полимеров

Аннотация. В данной научной статье рассмотрена методика расчета интегральных показателей для отдельных водных объектов, необходимых для оценки качества воды, Показан сам расчет на примере водных объектов Балтийско-Ладожского региона РФ. На основе расчетов индекса загрязнения водоема и индекса трофического состояния водоема – ITS, было определено экологическое состояние водоемов.

Ключевые слова: интегральный показатель, индекс трофического состояния водоема, индекс загрязнения водоема, растворенный кислород, БПК5.

Для оценки экологического состояния водных объектов в РФ используется индекс загрязнения водоема (ИЗВ) и индекс оценки трофического состояния водоема (ITS) [1].

ИЗВ считается на основании гидрохимических исследований. ИЗВ рассчитывают строго по шести показателям, имеющим наибольшие значения приведенных концентраций, независимо от того превышают они ПДК или нет, два из которых обязательны. Это О2 (растворенный кислород), БПК5, остальные четыре показателя выбираются таким образом, чтобы их содержание в воде было больше чем ПДК или близко к нему [2]. В итоге этот индекс позволяет определить к какому классу относится вода - от очень чистой до чрезвычайно грязной (таблица 1).

Таблица 1

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды

Значения ИЗВ

Классы качества вод

Очень чистые

до 0,2

1

Чистые

0,2-1,0

2

Умеренно загрязненные

1,0-2,0

3

Загрязненные

2,0-4,0

4

Грязные

4,0-6,0

5

Очень грязные

6,0-10,0

6

Чрезвычайно грязные

>10,0

7

При расчете интегрального показателя трофности водоёма - ITS учитывается два важнейших гидрохимических показателя: pH, О2. Это одни из важнейших показателей, по которым можно судить о качестве воды (таблица 2).

Таблица 2

Экологическое состояние водоема, определенное по индексу ITS

Продукционо-деструкционный баланс

Экологическое состояние

ITS

Отрицательный П<Д

Дистрофное

< 5,7 ± 0,3

Ультраолиготрофное

6,3 ± 0,3

Нулевой П=Д

Олиготрофное

7,0 ± 0,3

Положительный П>Д

Мезотрофное

7,7 ± 0,3

Эвтрофное

> 8,3 ± 0,3

         

В ходе моей работы был проведен анализ проб воды на содержание растворенного кислорода и БПК5. По полученным результатам, были рассчитаны индексы: индекс загрязнения воды (ИЗВ) и индекс оценки трофического состояния водоема (ITS) [3].

Определяем гидрохимический индекс загрязнения водоема (ИЗВ) по формуле (1):

                                                                                                        (1)

Пример: озеро Нижнее Суздальское

ИЗВт39=1/6 *(2,4+0,6+0,1+0,63+1,67+0,05)=0,9


№ пробы

Место отбора пробы

O2

БПК5

PO43-

Fe3+

NH4+

SO4-

ИЗВ

Класс качества воды

0

оз. Блюдечко, у берега

10,55

2,02

0,02

0,02

0,02

4,009

0,32

II, чистые

4

оз. Серебрянное, у берега

9,05

0,7

0,02

0,02

0,02

7,08

0,23

II, чистые

6

оз. Придорожное,у дороги

9,05

1,91

0,02

0,002

0,02

3,87

0,30

II, чистые

7

оз. Гладышевское

9,74

8,44

0,02

0,249

0,02

10,56

0,88

II, чистые

9

р. Гладышевка,  у моста 2

9,11

7,86

0,02

0,343

0,02

10,83

1,37

III, умеренно загрязненные

10

р. Рощинка

8,71

7,75

0,02

0,834

0,09

21,95

2,24

IV, загрязненные

39

оз.Нижнее Суздальское

10,38

4,79

0.02

0.167

0.02

63.05

0,89

II, чистые

45/1

р. Старожиловка,у моста

8,29

2,86

0.02

0.890

0.02

41.89

1,93

III, умеренно загрязненные

29

оз.Верхнее Суздальское

11,31

3,43

0.02

0.014

0.02

34.803

0,73

II, чистые

25

ручей Смолячков, после ОС

5,49

4,24

1,21

2,137

5,95

36,41

7,64

IV, очень грязные

24

ручей Смолячков, до ОС

4,17

3,13

0,02

1,902

0,41

30,38

3,88

IV, загрязненные

26

ручей Смолячков, устье

4,73

3,39

0,99

1,935

3,41

23,15

6,01

IV, очень грязные

14

после сточных вод ДОЛ "ОКЕАН"

9,43

6,93

0,02

0,766

0,02

21,68

2,02

IV, загрязненные

18

р.Приветная,у мостика, в "Востоке-6"

9,89

8,5

0.01

1,128

0,86

31,72

3,10

IV, загрязненные

12

р. Черная, после сточных вод ДОЛ "МАЯК"

9,50

7,33

0,02

0,607

0,02

17,53

1,78

III, умеренно загрязненные

17

р. Приветная, у шоссе

9,83

3,53

0,08

1,244

2,64

14,98

3,49

IV, загрязненные

20

Финский залив, "Восток-6"

9,94

3,16

0,02

1,386

0,86

36,41

3,89

IV, загрязненные

Таблица 3

Результаты расчета индекса ИЗВ

Также для наглядности была построена диаграмма 1, по которой можно судить о состоянии загрязнения водоема.

Диаграмма 1. Значения ИЗВ в точках отбора проб

На диаграмме 1 показано, что озеро Серебряное по расчетам ИЗВ имеет минимальное значение 0,23, следовательно, по классу качества воды II,чистое. Смолячков ручей после очистных сооружений по результатам расчета ИЗВ имеет максимальное значение 7,64, относится к IV классу качества воды, очень грязный.

Определяем индекс оценки трофического состояния водоема (ITS) по формуле (2):

                                                               (2)

Таблица 4

Результаты расчета индекса ITS

№ пробы

Место отбора пробы

ITS

Продукционно-деструкционный баланс

Экологическое состояние

0

оз.Блюдечко, у берега

7,70

Положительный П>Д

Мезотрофное

1

оз.Блюдечко, середина

3/1

оз. Серебряное, середина

7,87

Положительный П>Д

Мезотрофное

4

оз. Серебряное, у берега

24

ручей Смолячков, до ОС

8,05

Положительный П>Д

Эвтрофное

25

Смолечков ручей после ОС

26

ручей Смолечкова, устье

29

оз. Верхнее Суздальское середина

7,70

Положительный П>Д

Мезотрофное

30

оз. Верхнее Суздальское у берега

37

оз.Нижнее Суздальское

7,84

Положительный П>Д

Мезотрофное

38

оз. Нижнее Суздальское середина

39

оз. Нижнее Суздальское у берега

61

р.Малая  сестра под мостом

8,02

Положительный П>Д

Эвтрофное

62

река Малая Сестра за отводным каналом

70

Ржавая канава (у запруды)

8,06

Положительный П>Д

Эвтотрофное

70/1

Ржавая канава проток

91

оз. Щучье (пов.)

7,44

Положительный П>Д

Мезотрофное

92

оз. Щучье (500м от берега)

92/1

оз. Щучье(глубина)

93

оз. Щучье(середина, растительность)

94

озеро Щучье (противоположный берег)

95

Щучий ручей, исток

7,23

Положительный П>Д

Мезотрофное

Пример: озеро Блюдечко

По полученным результатам были сделаны следующие выводы. По индексу ИЗВ исследуемые водные объекты можно разделить по классам:

  • Чистые воды, II класс качества воды: озеро Блюдечко, озеро Серебрянное, озеро Гладышское, озеро Нижнее Суздальское; озеро Верхнее Суздальское.
  • Умеренно загрязненные, II класс качества воды: река Гладышевка, река Сторожиловка, река Черная, после сточных вод ДОЛ «МАЯК».
  • Грязные воды, IV класс качества воды: река Рощинка, ручей Смолячков, река Приветная, у мостика в «Востоке-6», Финский залив «Восток-6».

По данным расчета ITS сделаны следующие выводы:

  • К мезотрофным водным объектам относятся: озеро Блюдечко, озеро Серебряное, озеро Верхнее Суздальское, озеро Нижнее Суздальское; озеро Щучье. 
  • К эвтотрофным водным объектам относятся: Смолечков ручей, река Малая сестра, Ржавая канава.

Комплексный анализ качества воды с помощью ИЗВ и ITS дает более точную характеристику водного объекта, чем оценка по одному показателю. Однако, по-моему, для получения наиболее полного представления о качестве водных объектов, при расчете комплексных индексов, следует учитывать не только гидрохимические показатели, но и данные анализа донных отложений, планктона и биотестирования.

Библиографический список:

  1. Цветкова Л.И., Алексеев М.И., Разработка методологии интегральной оценки состояния водных экосистем/Отчет о научно-исследовательской работе/СПб.2007 74 с.
  2. Строганова М.С., Кушнеров А.И., Шишкин А.И. Оценка качества воды в бассейне Финского залива по содержанию растворенного кислорода/Сборник материалов региональной студенческой научно-практической конференции «ДНИ НАУКИ – 2014», СПбГТУРП. 2014. 52-54 c.
  3. Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям. Указание Госкомгидромета №250-11630 от 22.09.86

CALCULATION OF INTEGRATED INDICATORS OF IWP AND ITS FOR SEPARATE WATER OBJECTS

M. A. of Aralina1, M.S. Stroganova2

1Saratovsky the state technical university of Yu. A. Gagarin

2Sankt-Petersburg state technological university of vegetable polymers

Abstract. In this scientific article was considered the method of calculation of integrated indicators for the separate water objects, needed for an assessment of water quality, calculation on the example of Baltic and Ladoga region water objects in Russian Federation. On the basis of calculations an index of water pollution and index of trophical state of a reservoir – ITS, was defined an ecological condition of reservoirs.

Keywords: an integrated indicator, an index of trophical state of a water body, an index of water pollution, the dissolved oxygen, BOD5.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация на тему "Использование статистических приемов для расчета экономических показателей " (с элементами деловой игры)

Презентация на тему "Использование статистических приемов для расчета экономических показателей " (с элементами деловой игры)...

Спасение на водных объектах

В настоящее время большой проблемой является гибель людей на водных объектах, как для всей России, так и для большинства регионов. По данным статистики в России на водоемах ежегодно погибает от 10 до ...

Средство мониторинга динамики обучения и расчета итоговых показателей.

Не вызывает сомнения, что для анализа мониторинга динамики  обучения  необходим   эффективный инструментарий, с тем чтобы сократить время составления  отчетов.  Ро...

О диалектике отдельных показателей эффективности деятельности организаций (2018 г.)

При цитировании статьи обязательна ссылка на материал: Поликарпов К.И. О диалектике отдельных показателей эффективности деятельности организаций // Вестник Саратовского государственного социально-экон...

Лекция 6 Основные этапы прогнозирования качества воды (водных объектов)

Под прогнозированием антропогенного воздействия на водный объект понимается исследовательский процесс, осуществляемый с целью получения верных суждений о характере и параметрах рассматриваемых явлений...

ПЕРСПЕКТИВНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН МДК.02.01. Техническая эксплуатация, ремонт и монтаж отдельных узлов силовых систем зданий и сооружений, системы освещения и осветительных сетей объектов жилищно-коммунального хозяйства в соответств

ПЕРСПЕКТИВНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН  МДК.02.01. Техническая эксплуатация, ремонт и монтаж отдельных узлов силовых систем зданий и сооружений, системы освещения и осветительных сетей объектов жили...