Файл: Семенченко. Принципы и системы биоиндикации текучих вод.pdf

1 1

Ýêîëîãè÷åñêèå öåëè, óñòàíîâëåííûå äëÿ ïîâåðõíîñòíûõ

âîä, íàïðàâëåíû íà òî, ÷òîáû äîñòè÷ü:

1. õîðîøåãî êà÷åñòâà ïîâåðõíîñòíûõ âîä;
2.  õîðîøåãî  ýêîëîãè÷åñêîãî  ïîòåíöèàëà  è  õèìè÷åñêîãî

ñîñòîÿíèÿ  èñêóññòâåííûõ  è  ñèëüíî  èçìåíåííûõ  âîäíûõ
îáúåêòîâ;

3. ïîëíîãî ñîîòâåòñòâèÿ âñåì íîðìàì è òðåáîâàíèÿì, êî-

òîðûì äîëæíû óäîâëåòâîðÿòü îõðàíÿåìûå çîíû.

Áèîëîãè÷åñêèå  ïîêàçàòåëè,  êîòîðûå  èñïîëüçóþòñÿ  ïðè

îöåíêå ýêîëîãè÷åñêîé ñèòóàöèè â áàññåéíå ðåêè, âêëþ÷à-
þò ñîñòàâ è ÷èñëåííîñòü âîäíîé ôëîðû, ñîñòàâ è ÷èñëåí-
íîñòü äîííîé áåñïîçâîíî÷íîé ôàóíû, ñîñòàâ, ÷èñëåííîñòü
è âîçðàñòíóþ ñòðóêòóðó ðûáíîé ôàóíû.

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ñîïîñòàâèìîñòè ðåçóëüòàòîâ áèîèíäèêà-

öèè ââîäèòñÿ ñïåöèàëüíàÿ ïðîöåäóðà, îñíîâàííàÿ íà ñîçäà-
íèè  èíòåðêàëèáðîâî÷íîé  ñåòè  äëÿ  îöåíêè  áèîëîãè÷åñêîãî
ñîñòîÿíèÿ êàæäîãî òèïà âîäíîãî îáúåêòà. Ñåòü ñòðîèòñÿ òà-
êèì  îáðàçîì,  ÷òîáû  ïî  ðåïðåçåíòàòèâíûì  áèîëîãè÷åñêèì
îáðàçöàì ìîæíî áûëî óñòàíîâèòü ÷åòêóþ ãðàíèöó ïåðåõîäîâ
ìåæäó  âûñîêèì  è  õîðîøèì  êà÷åñòâîì,  à  òàêæå  õîðîøèì  è
íåâûñîêèì êà÷åñòâîì. Êàæäàÿ ñòðàíà ïðèâÿçûâàåò ðåçóëüòà-
òû,  ïîëó÷åííûå  â  ðàìêàõ  íàöèîíàëüíîé  ñèñòåìû  ìîíèòî-
ðèíãà, ê èíòåðêàëèáðîâî÷íîé ñåòè. Ïðîöåññ èíòåðêàëèáðîâ-
êè â ðàìêàõ WFD áóäåò ðàññìîòðåí íèæ堖 â ðàçäåëå 1.2.6.

Ðååñòð èíòåðêàëèáðîâî÷íîé ñåòè ñòðàí ÅÑ äîëæåí áûòü

óòâåðæäåí â 2004 ã. Ñëåäóåò ñïåöèàëüíî îòìåòèòü, ÷òî ñî-
ãëàñíî  WFD  ñòðàíû  ÅÑ  äîëæíû  ñòðåìèòüñÿ  ê  «õîðîøåìó
êà÷åñòâó»  âîäû,  à  íå  ê  åñòåñòâåííîìó.  Òàì,  ãäå  õîðîøèé
óðîâåíü êà÷åñòâà âîäû óæå ñóùåñòâóåò, åãî ñëåäóåò ïîääåð-
æèâàòü.

Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî íåâîçìîæíî èçáåæàòü âëèÿíèÿ ÷åëî-

âåêà  íà  îêðóæàþùóþ  ñðåäó.  Îäíàêî  òðåáîâàíèÿ  ê  êà÷åñòâó

1 2

ïîâåðõíîñòíûõ âîä äîëæíû áûòü ñôîðìóëèðîâàíû òàê, ÷òî-
áû ñ ó÷åòîì ìåñòíûõ óñëîâèé äîáèòüñÿ òàêîãî èõ ñîñòîÿíèÿ,
êîãäà âëèÿíèå ÷åëîâåêà ñâîäèòñÿ ê ìèíèìàëüíî âîçìîæíîìó.

Åñëè  âîäíûå îáúåêòû ïîäâåðãàþòñÿ íàñòîëüêî ñèëüíîìó

âîçäåéñòâèþ àíòðîïîãåííîãî õàðàêòåðà, à èõ ñîñòîÿíèå ÿâ-
ëÿåòñÿ  òàêèì,  ÷òî  äîñòèæåíèå  õîðîøåãî  ñîñòîÿíèÿ  íåâîç-
ìîæíî èëè ÷ðåçìåðíî äîðîãî, ìîãóò áûòü óñòàíîâëåíû ìå-
íåå  ñòðîãèå  ýêîëîãè÷åñêèå  öåëè  íà  îñíîâå  îïðåäåëåííûõ
êðèòåðèåâ, è äîëæíû áûòü ïðåäïðèíÿòû âñå ìåðû äëÿ ïðå-
äîòâðàùåíèÿ äàëüíåéøåãî óõóäøåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ýòèõ âîä.

Åâðîïåéñêàÿ  Ðàìî÷íàÿ  âîäíàÿ  äèðåêòèâà  òåñíî  ñâÿçàíà

ñ  åâðîïåéñêîé  ñèñòåìîé  EUROWATERNET.  Ñèñòåìà
EUROWATERNET  –  ýòî  ïðîöåññ,    ïîñðåäñòâîì  êîòîðîãî
ñòðàíû  ÅÑ  ïîëó÷àþò  èíôîðìàöèþ  î  âîäíûõ  ðåñóðñàõ  (èõ
êà÷åñòâå è êîëè÷åñòâå), êîòîðàÿ íåîáõîäèìà èì äëÿ ïðåäî-
ñòàâëåíèÿ  îòâåòîâ  íà  âîïðîñû,  çàäàííûå  ïîòðåáèòåëÿìè.
Ôàêòè÷åñêè EUROWATERNET – ýòî èíôîðìàöèîííàÿ ñè-
ñòåìà,  êîòîðàÿ:

- èñïîëüçóåò äàííûå èç ñóùåñòâóþùèõ íàöèîíàëüíûõ áàç

äàííûõ ìîíèòîðèíãà è èíôîðìàöèîííûõ áàç;

- ñðàâíèâàåò ïîäîáíîå ñ ïîäîáíûì;
-  èìååò  ñòàòèñòè÷åñêè  ñòðàòèôèöèðîâàííóþ  êîíñòðóê-

öèþ,  ïðèñïîñîáëåííóþ  äëÿ  ðåøåíèÿ  êîíêðåòíûõ  çàäà÷  è
ïîëó÷åíèÿ îòâåòîâ íà ïîñòàâëåííûå âîïðîñû;

- îáëàäàåò çàäàííîé ìîùíîñòüþ è òî÷íîñòüþ.
Ñëåäóåò  îòìåòèòü,  ÷òî  òðåáîâàíèÿ  EUROWATERNET  ê

ñåòÿì ìîíèòîðèíãà ïîâåðõíîñòíûõ âîä ãîðàçäî øèðå, ÷åì â
WFD.  ïåðâóþ î÷åðåäü ýòî îòíîñèòñÿ ê êîëè÷åñòâó ñòàíöèé
íàáëþäåíèÿ è òèïó îáúåêòîâ íàáëþäåíèÿ. Â ÷àñòíîñòè, ñî-
ãëàñíî EUROWATERNET êàê ýòàëîííûå, òàê è ðåïðåçåíòà-
òèâíûå ñòâîðû äîëæíû îõâàòûâàòü íå òîëüêî êðóïíûå âîä-
íûå îáúåêòû, íî è ðåêè 3 è 4 ïîðÿäêà è íåáîëüøèå îçåðà.

1 3

1.2. Îñíîâíûå ïðèíöèïû è ïîíÿòèÿ

â ñèñòåìå áèîèíäèêàöèè

 ñèñòåìå ìîíèòîðèíãà ïîâåðõíîñòíûõ âîä ñóùåñòâóåò ðÿä

ïðèíöèïîâ è ïîíÿòèé, êîòîðûå ïîçâîëÿþò â çíà÷èòåëüíîé
ìåðå óíèôèöèðîâàòü ïîíÿòèéíûé àïïàðàò è ÿâëÿþòñÿ íå-
îáõîäèìûìè ïðè ðàçðàáîòêå è ðåàëèçàöèè ìîíèòîðèíãîâûõ
ïðîãðàìì  íåçàâèñèìî îò ðåãèîíà, ñòðàíû èëè ñèñòåìû áèî-
èíäèêàöèè.

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ñóùåñòâóåò òðè òèïà îöåíêè (èí-

äèêàöèè) ýêîñèñòåì: áèîìàðêåðû, áèîèíäèêàòîðû è îöåí-
êà ýêîëîãè÷åñêèõ ðèñêîâ.

Áèîìàðêåðû – ýòî îðãàíèçìû è èõ õàðàêòåðèñòèêè, êî-

òîðûå ïîçâîëÿþò äèàãíîñòèðîâàòü òåêóùåå ñîñòîÿíèå îêðó-
æàþùåé ñðåäû. Â êà÷åñòâå õàðàêòåðèñòèê ìîãóò âûñòóïàòü
ôèçèîëîãè÷åñêèå,  áèîõèìè÷åñêèå,  èììóíîëîãè÷åñêèå  è
äðóãèå  ñâîéñòâà  (ïðîöåññû)  îðãàíèçìîâ.

 îòëè÷èå îò áèîìàðêåðîâ, áèîèíäèêàòîðû íå ìîãóò ìãíî-

âåííî ðåàãèðîâàòü íà èçìåíåíèå ýêîëîãè÷åñêèõ óñëîâèé, òàê
êàê èõ èíäèêàòîðíûìè ñâîéñòâàìè ÿâëÿþòñÿ ïîïóëÿöèîí-
íûå ïðîöåññû è ïðîöåññû â ñîîáùåñòâå â öåëîì. Îñíîâíûì
ïðåèìóùåñòâîì  áèîèíäèêàòîðîâ  ïî  ñðàâíåíèþ  ñ  áèîìàð-
êåðàìè  ÿâëÿåòñÿ  òîò  ôàêò,  ÷òî  äàëåêî  íå  âñåãäà  êðàòêîâ-
ðåìåííîå  èçìåíåíèå  óñëîâèé,  íà  êîòîðîå  ðåàãèðóþò  áèî-
ìàðêåðû, ïðèâîäèò ê íåãàòèâíûì èçìåíåíèÿì â ïîïóëÿöè-
ÿõ, ñîîáùåñòâàõ è ýêîñèñòåìàõ.

 îáùåì âèäå ðåàêöèþ áèîìàðêåðîâ è áèîèíäèêàòîðîâ

íà  èçìåíåíèå  óñëîâèé  ñðåäû  ìîæíî  ïðåäñòàâèòü  ñëåäóþ-
ùèì îáðàçîì (òàáë. 1.1).

Ðàçëè÷íîãî  ðîäà  èíäèêàòîðíûå  ïîêàçàòåëè  èìåþò  ðàç-

íîå ýêîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå, òàê êàê õàðàêòåðèçóþòñÿ ñâî-

1 4

èìè  èíòåãðàöèîííûìè  õàðàêòåðèñòèêàìè  ñ  òî÷êè  çðåíèÿ
ýêîñèñòåìû.  Â  ýòîì  îòíîøåíèè  èíäèêàòîðíûå  ïîêàçàòåëè
ìîãóò áûòü âûñòðîåíû â ñëåäóþùåì ïîðÿäêå: ãåíåòè÷åñêèå,
áèîõèìè÷åñêèå, ôèçèîëîãè÷åñêèå, èììóíîëîãè÷åñêèå, ðåï-
ðîäóêòèâíûå, ïîïóëÿöèîííûå è õàðàêòåðèñòèêè ñîîáùåñòâ.
Îòñþäà  ñëåäóåò,  ÷òî  õàðàêòåðèñòèêè  ñîîáùåñòâ  ÿâëÿþòñÿ
êëþ÷åâûìè äëÿ îöåíêè ñîñòîÿíèÿ ýêîñèñòåìû è äàëüíåé-
øåãî ðàñ÷åòà ýêîëîãè÷åñêèõ ðèñêîâ.

1.2.1. Ïîíÿòèÿ ýêîëîãè÷åñêîãî ñòàòóñà è

ñîñòîÿíèÿ âîäíîãî îáúåêòà

Íåñìîòðÿ  íà  òîò  ôàêò,  ÷òî  âûðàæåíèå  «ýêîëîãè÷åñêèé

ñòàòóñ» î÷åíü øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ â ëèòåðàòóðå, ñóùåñòâó-
åò öåëûé ðÿä ðàçíî÷òåíèé ýòîãî ïîíÿòèÿ. Â êà÷åñòâå ïðèìå-
ðà  ìîæíî  ïðèâåñòè  îïðåäåëåíèÿ  è  âûñêàçûâàíèÿ  ðàçëè÷-
íûõ àâòîðîâ î òîì, ÷òî òàêîå ýêîëîãè÷åñêèé ñòàòóñ («çäîðî-
âüå» ýêîñèñòåìû) (òàáë. 1.2).

Òàáëèöà 1.1.

Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ðåàêöèè áèîèíäèêàòîðîâ è

áèîìàðêåðîâ íà èçìåíåíèå óñëîâèé ñðåäû

(ïî Oak Ridge National Laboratory, USA)

Òèï ðåàêöèè

×óâñòâèòåëüíîñòü ê

íàðóøåíèÿì
Ïðè÷èííàÿ ñâÿçü
Èçìåí÷èâîñòü ðåàêöèè

Ñïåöèôè÷íîñòü ê

íàðóøåíèÿì
Ýêîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå

Áèîìàðêåðû

Áèîìîëåêóëÿðíàÿ,

áèîõèìè÷åñêàÿ
Âûñîêàÿ

Âûñîêàÿ
Âûñîêàÿ

Ñðåäíÿÿ-Âûñîêàÿ

Íèçêîå

Áèîèíäèêàòîðû

Îñîáè ÷åðåç

ñîîáùåñòâî
Íèçêàÿ

Íèçêàÿ
Íèçêàÿ-Ñðåäíÿÿ

Íèçêàÿ-Ñðåäíÿÿ

Âûñîêîå

1 5

Êàê ñëåäóåò èç òàáëèöû 1.2, ýêîëîãè÷åñêèé ñòàòóñ â îñ-

íîâíîì ñâÿçûâàþò ñ óñòîé÷èâîñòüþ ýêîñèñòåìû, è åñëè äàí-
íàÿ óñòîé÷èâîñòü íàðóøåíà, òî òàêàÿ ýêîñèñòåìà òåðÿåò ñâîé
èñõîäíûé  (çäîðîâûé)  ýêîëîãè÷åñêèé  ñòàòóñ.

Òàêèì îáðàçîì, äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýêîëîãè÷åñêîãî ñòàòóñà

íåîáõîäèìî îöåíèòü ñòåïåíü íàðóøåíèÿ ýêîñèñòåìû. Ýòî ïî-
ëîæåíèå ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì â ðàçëè÷íûõ ñèñòåìàõ ìîíèòî-
ðèíãà ïîâåðõíîñòíûõ âîä. Îäíàêî, êàê óêàçûâàþò Schofield
è Davies (1996), ñóùåñòâóåò öåëûé ðÿä ïðîáëåì, ñâÿçàííûõ
ñ  ðåàëèçàöèåé äàííîãî ïîëîæåíèÿ. Âî-ïåðâûõ, åñòåñòâåí-
íîñòü íå ÿâëÿåòñÿ ðåàëèñòè÷íîé öåëüþ äëÿ óïðàâëåíèÿ  ðå÷-
íûìè  áàññåéíàìè,  òàê  êàê  ýòî  òðåáîâàëî  áû  ñîöèàëüíî  è

Àâòîð

Haskell et al.

(1991)

Ulanowicz

(1992)

Suter (1993)

Karr (1996)

Schofield and

Davies (1996)

Meyer (1997)

Hawkins (2000)

Îïðåäåëåíèå

Ýêîëîãè÷åñêàÿ ñèñòåìà çäîðîâà… åñëè îíà ñòàáèëüíà è óñòîé-

÷èâà, ò.å. åñëè îíà àêòèâíàÿ è ñïîñîáíà ïîääåðæèâàòü ñâîþ

îðãàíèçàöèþ è àâòîíîìèþ â òå÷åíèå âðåìåíè è óñòîé÷èâà ê

ñòðåññó.
Çäîðîâàÿ ýêîñèñòåìࠖ ýòî òàêàÿ ýêîñèñòåìà, ÷üÿ òðàåêòîðèÿ ïî

íàïðàâëåíèþ ê êëèìàêñó îòíîñèòåëüíî áåñïðåïÿòñòâåííà è ÷üÿ

ñòðóêòóðà ãîìåîñòàòè÷íà ê âîçäåéñòâèÿì. Ýòî ïîçâîëÿåò åé âîç-

âðàùàòüñÿ íàçàä, ê áîëåå ðàíèì ñóêöåññèîííûì ñòàäèÿì.
Çäîðîâüå ýêîñèñòåìû – ýòî ìåòàôîðà, à íå íàáëþäàåìîå ñâîé-

ñòâî.
Çäîðîâü兠ïîäðàçóìåâàåò ïîä ñîáîé ïðîöâåòàþùåå ñîñòîÿíèå,

áëàãîñîñòîÿíèå è æèçíåñïîñîáíîñòü.
Çäîðîâüå ðåêè îçíà÷àåò ñòåïåíü ñõîäñòâà ñ ýòàëîííîé ðåêîé

òîãî æå òèïà, îñîáåííî â òåðìèíàõ áèîëîãè÷åñêîãî ðàçíîîáðà-

çèÿ è ýêîëîãè÷åñêîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ.
Ýêîñèñòåìà, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ æèçíåñïîñîáíîé è óïðóãîé, ïîä-

äåðæèâàÿ ýêîëîãè÷åñêóþ ñòðóêòóðó è ôóíêöèîíèðîâàíèå â òå-

÷åíèå âðåìåíè…
Çäîðîâü堖 ýòî ñòåíîãðàôèÿ õîðîøèõ óñëîâèé.

Òàáëèöà 1.2.

Íåêîòîðûå îïðåäåëåíèÿ ýêîëîãè÷åñêîãî ñòàòóñà

(«çäîðîâüÿ») ýêîñèñòåìû (ïî Chessman, 2002)