Оцінка якості води за комплексним індексом Іе

3.2.2 Оцінка якості води за комплексним індексом Іе

Комплексний екологічний індекс стану річкових екосистем, запропонований у 1991 році Й.В.Грибом, визначається у залежності від чисельності визначених параметрів (гідрохімічних) (Іа), трофо-сапробіологічних (Ів) й токсикологічних (Іс)):

де Сі факт фактична концентрація і-го гідрохімічного або трофо-сапробіологічного фактору;

Сі опт – оптимальна (або ГДК) концентрація і-го гідрохімічного або гідробіологічного фактору;

n – кількість показників.

Приклад розрахунку

Гідрохімічні показники

І₁ (насиченість киснем) = 85/114=0,75

І₂ (БСК) = 0,99/1,5=0,66

І_3NH ⁺₄ = 1.86/0.5=3.72 І_3NH ⁺₄ = 1.78/0.5=3.56

І_4NО ^-₂ = 0,15/0.75=0,2І_4NО ^-₂ = 0,86/0.75=1,15

І_{5NО 3} = 0,9/0.022=40,9І_{5NО 3} = 0,85/0.022=38,64

І₆ (мінералізація) = 563,4/500=1,13І₆ = 442,19/500=0,88

І_2х = 240,9І_2х¹ = 38,64

Гідробіологічні показники

І₁ (біомаса фітопланктону)= 6,0/1,3=2І₁¹ = 7,0/3=2,33

І₂ (фіто-планктону)= 1,8/1,2=1,5І₂¹ = 1,9/1,2=1,58

І₃ (Гуднайта-Уітлея) = 50/15=3.33 І₃¹ = 40/15=3,33

І₄ (загальне мікробне число) = 6,4/2,7=2,37 І₄¹ = 6,4/2,7=2,37

І_2б = 2,67 І_2б = 2,67

Токсикологічні показники

І₁(мідь)= 0,002/0,001=2

І₂ цинк= 0,008/0,001=0,8

І₃ хром = 0,002/0,001=2

Ітх=2

 (IY клас)

 (IY клас)

За комплексним екологічним індексом стан води характеризується 4 класом якості. [Л-10,7]

3.2.3 Оцінка якості води за гідробіологічними показниками (розрахунок індексу сапробності Пантле–Букка за фітопланктоном, розрахунок індексу фітоіндикації)

В гідробіологічних дослідженнях використовується метод індикаторних організмів Пантле і Букка в модифікації Сладеченка.

Метод включає визначення відносної частоти зустрічуваності гідро біонтів (h) і їх індикаторної значимості (S). Визначення (h) проводять за оковимірювальною шкалою: 9.0 – в полі зору багато організмів; 7.0 – часто зустрічаються в кожному полі зору; 5.0 –нерідко; 3.0 –дуже рідко; 1.0 –поодиноко. Індикаторну значимість (S) і зону сапробності визначають за списками сапробних організмів.

Індекс сапробності по фітопланктону в модифікації Пантле і Бука розраховують за формулою:

f=

Для статичної достовірності необхідно, щоб у пробі було не менше 12 індикаторних видів із загальною сумою зустрічуваності h=30.

В тому випадку, коли в пробах, відібраних на одному місці, вивчаються декілька різних груп біоценозу, то розрахунок ведуть за формулою:

де: f_m –середній індекс;

S_1, S₂, S_i –індекс сапробності окремих співтовариств (макрофлора, макрофауна обростання) або декілька проб одного співтовариства;

h1, h₂, h_i –суми значень частоти зустрічуваності окремих співтовариств або декількох проб одного співтовариства.

Величину індикаторної значимості (S) визначають за такими даними:

Таблиця 3.2

Розрахувати індекс сапробності по фітопланктону в модифікації Пантле і Букка.

Таблиця 3.3

ƒ_m=116/55=1,9.

Як висновок: зона сапробності –β –мезосапробна.

Ця зона відмічається у водоймах майже звільнених від нестійких органічних речовин, розпад яких дійшов до утворення окислених продуктів (повна мінералізація). Концентрація кисню і вугільної кислоти сильно коливається на протязі доби, в денний час вміст кисню у воді доходить до перенасичення і вугільна кислота може повністю зникати. В нічні години спостерігається дефіцит кисню у воді. В мулах багато органічного детриту, інтенсивно протікають окислювальні процеси, мул жовтого кольору. В цій зоні велике різноманіття тваринних і рослинних організмів. В масі розвиваються рослинні організми з автотрофним живленням, спостерігається цвітіння води багатьма представниками фітопланктону. В обростаннях –звичайні зелені нитчасті та епіфітні діатомеї: в мулах –черв’яки, личинки хірономід, молюски.

Для оцінки екологічного стану поверхневих вод використовується кількісний показник – індекс фітоіндикації екологічного стану водного середовища за вищими водними рослинами (І_f). Величина індексу фітоіндикації залежить від видової різноманітності ценозів, наявності чутливих видів, прозорості води, а ефективність фітоіндикації або межі застосування залежать від вибраних для характеристики ділянок. Зростання значення індексу вказує на погіршення стану поверхневих вод. Для можливості порівняння видового складу введений коефіцієнт сприятливості для розвитку ВВР (Кспр), і, залежно від чутливості виду до забруднень, коефіцієнт значущості індикатора (Zi)

Індекс фітоіндикації може бути розрахований за формулою:

де: N – загальна кількість видів на 10 майданчиках по 50 м² (пробні майданчики мають охоплювати усі пояси рослинності від берега углиб водойми, крім явищ монотипізації рослинності), N>=10;

n – кількість занурених видів + число індикаторів (чутливих видів), n>0;

Кспр – коефіцієнт сприятливості для розвитку угрупувань ВВР, введений для можливості порівняння видового складу водних об’єктів або їх ділянок, що різняться за гідрологічними та гідрофізичними характеристиками; Кспр = 0,8;

Zi – коефіцієнт значущості індикатора вазначений залежно від чутливості виду до забруднень.

Таблиця 3.4 - Екологічні групи макрофітів

За індексом фітоіндикації клас якості води 4, а стан водного середовища - поганий. [Л-16,7,8]

Стан водних ресурсів можливо визначити за величиною показника використання водних ресурсів (ПВВР), який визначається за формулою:

Стан водних ресурсів оцінюється за допомогою таблиці, в якій наведені значення вагових коефіцієнтів, індекси та межі значень показника використання водних ресурсів. Рівень використання водних ресурсів в басейні річки може коливатись від „покращеного” до „катастрофічного”.

Таблиця 3.5 - Таблиця для визначення рівня використання водних ресурсів

Отже, показник використання водних ресурсів в басейні річки Рудка оцінюється як задовільний. [Л-8,9]