Трудности и перспективы методического обеспечения разработки НДВ: базы данных, алгоритмы расчетов и программный комплекс для установления биологических. - презентация

1 Трудности и перспективы методического обеспечения разработки НДВ: базы данных, алгоритмы расчетов и программный комплекс для установления биологических нормативов качества вод и физико-химических НДВ по данным экологического мониторинга А.П.Левич, Н.Г.Булгаков Кафедра общей экологии Биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова (495)

2 Комментарии к «Методическим указаниям по разработке НДВ на водные объекты» (Приказ МПР России от ) по следующим позициям: 1)Противоречия между НДВ и ПДК. 2)О данных для разработки НДВ. 3)О нормативах качества вод по гидробио- логическим характеристикам. 4)О преодолении противоречий : метод ЭДН. Содержание доклада

3 1)НДВ необходимо устанавливать для отдельных водных объектов и водохозяйственных участков с учетом их региональных особен- ностей ( пункты 4, 5 Указаний ). ПДК универсальны для всей тер- ритории России и сопредельных стран. Противоречия между НДВ и ПДК

4 2)НДВ необходимы не только для загрязняющих веществ, но и для факторов среды нехимической при- роды, например, количества тепла, гидрологических характеристик и т.п. ( пункты 8, 12, 16 Указаний ). ПДК определены только для хими- ческих веществ. Противоречия между НДВ и ПДК

5 3)В зависимости от хозяйственной дея- тельности, в которую вовлечен вод- ный объект, могут быть необходимы НДВ для тысяч различных хими- ческих соединений. ПДК установлены для сотен веществ, и не более 10% из них обеспечены методами обнаружения на уровне ПДК. Противоречия между НДВ и ПДК

6 4)НДВ необходимо устанавливать на ограниченный срок (пункты 12, 17 Указаний). ПДК «вечны». Противоречия между НДВ и ПДК

7 5)НДВ должны быть дифференцирова- ны для различных групп водных объектов, для различных условий их целевого назначения и приоритетов комплексного использования ( пункты 10.3; 18.8 Указаний ). ПДК не дифференцированы ни по каким различиям водных объектов. Противоречия между НДВ и ПДК

8 6)В Методичеких указаниях пред- ложено принимать нормативы ка- чества вод равными ПДК веществ «с учетом регионального естест- венного гидрохимического фона» ( пункты 10; 18.8 Указаний ). ПДК никак не учитывают гидро- химический фон. Противоречия между НДВ и ПДК

9 Приведенные выше противоречия не следует рассматривать как недостат- ки подходов к разработке НДВ. Использование нормативов ПДК – это паллиатив, полумера при отсут- ствии альтернативы нормативам ПДК. Противоречия между НДВ и ПДК

10 Неэффективность нормативов ПДК связана с лабора- торными методами их определения. Чтобы преодолеть трудности, связанные с применением нормативов ПДК, эти нормативы должны быть допол- нены или заменены экологически допустимыми нормати- вами (ЭДН) потенциально вредных факторов среды, уста- навливаемыми непосредственно по данным мониторинга. Применение полученных в лабораторных опытах нормативов ПДК оправдано в случаях, когда отсутствуют данные о состоянии биоты и (или) уровнях абиотических факторов в природных экосистемах. От ПДК к ЭДН

11 Электронные базы биологических и физико- химических данных о природных объектах. Методы оценки состояния экосистем по данным биологического мониторинга. Методы расчета границ экологического благо- получия для гидробиологических характеристик. Методы расчета ЭДН для абиотических факторов среды. Что нужно для установления нормативов по данным мониторинга

12 Описание баз данных (БД) по экологии пресных вод России и сопредельных стран из информационной системы 1. Методы гидробиологического мониторинга пресноводных экосистем. 2. Индексы и классы качества вод. 3. Индивидуальные сапробности видов. 4. Размеры клеток фитопланктона. 5. Описание гидрографических районов России и сопредель- ных стран: карты-схемы, бассейны, водные объекты, створы наблюдения, программы мониторинга. 6. Списки переменных БД. 7. Перечень данных биологического и физико-химического мониторинга.

13 1. Текущие и среднесезонные данные о числе видов, числен- ности и биомассе отдельных видов и более крупных таксонов фитопланктона, зоопланктона, перифитона, зообентоса, об ин- дексах сапробности, биотичекских индексах по тысячам ство- ров в сотнях водных объектов на разных вертикалях и гори- зонтах за десятки лет. 2. Текущие и среднесезонные данные о концентрациях загряз- няющих веществ (минеральных солей, органических веществ, тяжелых металлов), о физических (цветность, прозрачность), гидрологических (расход воды, водность, уровень воды), кли- матических (температура воды) характеристиках по тысячам створов в сотнях водных объектов на разных вертикалях и го- ризонтах за десятки лет. Содержание баз данных по экологии пресных вод России и сопредельных стран

14 О нормативах качества вод по гидробиологическим характеристикам Гидробиологические характеристики: видовое разнообразие; численности индикаторных организмов; биомасса, продукция, уровень воспроизводства гидробионтов… ( пункт 29.2 Указаний ). 1) Проблема границы нормы. 2) Необходимость автоматизированных инстру- ментальных методов получения гидробиологи- ческих данных. 3) Гидробионты или люди?

15 1)Биоиндикация 2) Нормирование 3) Диагностика Метод экологически допустимых нормативов (метод ЭДН)

16 Оценка экологического состоя- ния природного объекта на шка- ле «благополучие – неблагополу- чие» по биологическим показа- телям ( отчет МГУ ФАВРу по теме М ) Метод ЭДН. Биоиндикация

17 Расчет границ фактора, выход за пределы которых влечет экологичес- кое неблагополучие. Эти границы названы экологически допустимыми нормативами – ЭДН. Метод ЭДН. Нормирование воздействий

18 Метод ЭДН. Диагностика причин экологического неблагополучия Выявление воздействий, приводя- щих к неблагополучию, и их ран- жирование по вкладу в степень не- благополучия

19 Метод ЭДН. Алгоритм Точность = Полнота =

20 Для использования предлагаемого программно- го обеспечения достаточно иметь лицензионный пакет Microsoft Excel или свободно распростра- няемый продукт OpenOffice.org Calc. Интерфейс программ и инструкций к ним ориен- тированы на непрофессиональных пользова- телей. Для применения программ достаточно опыта работы с электронными таблицами. Метод ЭДН. Программное обеспечение

21 Метод ЭДН. Преимущества ЭДН 1) ЭДН локальны, а не глобальны. 2) ЭДН учитывают фоновые концентрации веществ без необходимости их из- мерения. 3) ЭДН учитывают не изолированные вредные воздействия, а реально сложив- шиеся в природе их комплексы. 4) ЭДН учитывают многочисленные косвенные эффекты воздействий, совокуп- ное влияние которых может быть более сильным нежели прямое. 5) ЭДН могут быть рассчитаны не только для загрязняющих веществ, но и для факторов нехимической природы, например, для тепловых, радиационных, гидрологических и т.п. 6) ЭДН могут быть дифференцированы для природных объектов различного целевого назначения и для различных требований к качеству среды. 7) ЭДН можно рассматривать как целевые показатели и для биологических, и для физико-химических показателей. 8) Значения ЭДН могут быть уточнены по мере накапливания новых данных.