Гидробиологические критерии качества воды, используемые в практике мониторинга

С точки зрения практики, наиболее интересны критерии качества вод, основанные встречаемости четко определяемых крупных таксонов, например представителей зообентоса. Зообентос служит хорошим, а в ряде случаев единственным биоиндикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Для оценки степени загрязнения по составу донных животных широко применяют индексы, основанные на использовании в качестве индикаторов чистых и загрязненных вод. Давно замечено, что, например, некоторые группы водных личинок насекомых, встречаются в основном в чистых водах, а олигохеты — наоборот, легко переносят загрязнения и достигают большой численности в грунтах, обогащенных органикой. Свободноживущие личинки ручейников (без предохраняющих домиков) из подотряда кольчато-щупиковых, a также личинки поденок с жабрами, не покрытыми крышечками, наиболее чувствительны к загрязнению и используются как надежные индикаторы чистых участков водоема. Д. Кинг и Р. Балл предложили использовать в качестве параметра качества воды отношение веса насекомых к весу олигохет, очевидно, что уменьшение этого параметра свидетельствует о загрязненности участка водоема.

Повсеместная распространенность олигохет и то, что олигохеты образуют скопления в местах значительного органического загрязнения, как бы вытесняя прочие группы организмов, послужило основой индекса олигохет Гуднайта и Уитлея.: численность олигохет на участке дна делится на общее количества зообентоса. Метод прост, но не лишен недостатков: численность олигохет зависит от физико-химических свойств грунтов, пресса хищников, сезона года и ряда других факторов.

Для биологического анализа загрязнения вод по составу донных животных[2] наиболее перспективен биотический индекс (индекс реки Трент), предложенный английским гидробиологом Ф. Вудивиссом. Достоинство этого метода в том, что в нем объединятся принцип индикаторного значения отдельных таксонов (которых гораздо меньше, чем индикаторных организмов) с принципом уменьшения разнообразия фауны в условиях загрязнения. При разработке данного метода учитывался ряд условий, необходимых для системы биологических оценок качества среды в целом, которая должна: 1) быть цифровой; 2) иметь верхнее и нижнее предельные значения, в рамках которых могли бы уложиться все крайние случаи контроля загрязнения; 3) применяться даже в полевых условиях (не требовать сложных вычислений); 4) не зависеть от идентификации видов тех групп организмов, определение которых слишком трудоемко; 5) быть достаточно гибкой для возможного употребления в будущем на основе накопленного опыта.

Индексация качества вод от 0 до 10 баллов в шкале Вудивисса (таблица 4) соответствует градациям от особо чистых вод (биотический индекс— 10) до очень грязных вод (биотический индекс 0—1).. Рассчитанные значения биотического индекса хорошо согласуются такими показателями качества воды, как биологическое потребление кислорода и бихроматная окисляемость воды и индекс рекомендован для Государственной сети мониторинга окружающей среды

Остановимся над тем как работать с таблицей 4. Под термином " группы" в таблице следует понимать результат, к которому приходят при систематизации водных организмов без деталей их строения. Группы это часто встречающиеся и легко определяемые виды плоских червей, пиявок, водных клещей моллюсков, ракообразных, личинок веснянок, поденок, двукрылых жуков. Кроме того, в понятие группа входят ручейники, хирономиды и симулиды определяемые до семейства и сетчатокрылые до вида. При работе с биотическим индексом оценку качества воды следует начинать сверху и идти вниз до той строки, которая будет соответствовать пробе. Например, если отсутствуют личинки поденок и веснянок, но имеется несколько видов ручейников, надо остановиться на строке 5, которой соответствует индекс от 5 до 8. Значение индекса определяется по числу присутствующих в пробе групп (например, 12 групп), что будет соответствовать индексу 7. Если на станции обнаружено от 2 до 5 групп и присутствуют веснянки, то индекс равен 6-7, но если встречаются только хирономиды и тубифициды, то индекс равен 2.

Однако индекс Вудивисса, весьма привлекательный по своей простоте, не всегда достаточно информативен, особенно если речь идет не о медленно текущих реках, для которых он разработан. В ряде случаев оценка качества воды по биотическому индексу не согласуется с оценкой по другим показателям, причем иногда участки, расположенные ниже сброса сточных вод, при оценке по биотическому индексу оказываются даже менее загрязненными, чем вышерасположенные участки. Причиной таких парадоксов может быть несбалансированность видового разнообразия и индикаторных значений системы Вудивисса для условий конкретных регионов. Например, во многих регионах России в водотоках не встречается водяной ослик, а гаммариды (согласно [2]) распространены локально, хотя этим группам в системе Вудивисса уделяется важное место. Тем не менее, метод показывает эффективный подход к разработке принципов гидробиологического контроля. Методическая простота, оперативность анализа при небольшой стоимости работ и возможности совершенствовать этот метод с учетом географических особенностей водотоков делают его все более популярным.

Таблица 4. Классификация биологических проб или биотический индекс Вудивисса

Качество воды	Индикаторные группы	Биотический индекс по наличию общего числа «групп»
Количество видов индикаторных групп	0—1	2—5	6—10	11—15	≥16
Чистая вода	Присутствуют личинки веснянок	больше 1 вида	—
1 вид	—
Присутствуют личинки поденок	больше 1 вида	—
1 вид	—
Присутствуют личинки ручейников	больше 1 вида	—		б
1 вид
Присутствуют гаммарус (бокоплавы)	все вышеназванные виды отсутствуют
Присутствуют асселиосы (водяной ослик)	все вышеназванные виды отсутствуют
Загрязнен- ная вода	Присутствуют тубифициды и/или красные личинки хирономид (мотыль)	все вышеназванные виды отсутствуют					—
Все виды отсутствуют	возможно присутствие нетребовательных к кислороду форм				—	—

Дата добавления: 2014-01-04