Анализ поверхностных вод и донных отложений

Донные отложения водных объектов — геологическое образование, формирующееся в Новейшее время, которое является важнейшим комноненом подводных ландшафтов и неотъемлемым элементом водной экосистемы. Их образование связано с осаждением речных наносов, которые в силу физических законов всегда находятся в потоках. Наносы, особенно мелких фракций, обладают высокой сорбционной емкостью и в процессе своего перемещения и отложения в руслах рек и озерах накапливают весь комплекс химических элементов как неорганической, так и органической при-

роды. Концентрация загрязняющих веществ в наносах глинистой фракции (размер менее 0,02 мм) зачастую в 5—10 раз превышает их концентрацию в воде.

Донные отложения рассматриваются как интегральный индикатор техногенной нагрузки на водный объект. Их состояние позволяет проследить динамику загрязнения за длительный период техногенного воздействия.

В настоящее время ПДК для донных отложений не установлены и при оценках уровней загрязнений используют фоновые значения, кларки в породах, ПДК в почвах и другие геохимические показатели. Однако общим недостатком для всех показателей является отсутствие учета специфики состава донных отложений и особенностей гидрохимической трансформации загрязнителей в системе «вода — наносы — донные отложения».

Интересно отметить, что взвешенные наносы в потоках могут являться основным «транспортным звеном» для многих химических элементов и органо-минеральных соединений, в том числе и техногенного характера (табл. 6.8).

Содержание элементов в растворенной (Р) и взвешенной (В) формах вод (малая река в зоне влияния промышленного центра) [1]

Доля взвешенной формы от общего содержания, %

Важность знания процессов накопления химических элементов в донных отложения заключается еще и в том, что они являются источником «вторичного» загрязнения водоемов и водотоков в лимитирующие периоды, например зимой, когда содержание растворенного кислорода падает до критических уровней (менее 4 мг/дм 3 ).

Особенно хорошо сорбируют на себя отложения по мере увеличения их суммарной удельной поверхности. Известно, что на границе раздела «частица — вода» идут различные физико-химические процессы: адсорбция, осмос, ионный обмен. Интенсивность их развития во многом зависит от дисперсности минеральной компоненты. Поэтому глинистые и другие тонкодисперсные материалы адсорбируют большую часть (или все) ионы тяжелых металлов и органических загрязнителей (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Содержание Сг и РЬ в донных отложениях р. Киржач ниже г. Киржач 1

Обычно для оценок степени загрязнения донных отложений различного механического состава используют данные но фракции менее 0,02 мм. В европейских странах этот показатель увеличен на порядок (0,002 мм).

В связи с отсутствием нормативов для донных отложений при комплексной оценке загрязненности вод и донных отложений используют показатели превышения концентрации элементов относительно фона (е*ф,) или коэффициенты концентрации К_с

В связи с тем что загрязнение вод и донных отложений происходит несколькими элементами, для них рассчитывается суммарный показатель загрязнения, отражающий эффект воздействия группы элементов:

где п — число учитываемых элементов. [2]

Далее но показателю Z_c и превышению нормативов химического состава воды в расчетном пункте по отношению к фону производится отнесение воды и донных отложений к одному из уровней (табл. 6.9).

Ориентировочная шкала оценки загрязненности водных систем по концентрации химических элементов в донных отложениях

Z_c токсичных элементов в донных отложениях

Содержание токсичных элементов в воде

Слабо повышенное относительно фона

Повышенное относительно фона, эпизодическое превышение ПДК

Во много раз выше фона, стабильное превышение отдельными элементами уровней ПДК

Практически постоянное присутствие многих элементов в концентрациях выше ПДК

Однако для оценок уровня загрязненности донных отложений в конкретных природных системах зачастую нецелесообразно использовать в качестве «ориентиров» единые нормативы качества. В реальных условиях они могут весьма серьезно отличаться от природного фона — значений концентраций компонентов в незагрязненных геосистемах. В связи с этим более адекватные оценки загрязненности донных отложений получают на основе сопоставления концентраций веществ в изучаемой геосистеме с фоновым значением.

Так, в целях определения степени загрязнения донных отложений тяжелыми металлами в Германии и других странах используют игео-классы, или индексы геоаккумуляции по Г. Мюллеру (табл. 6.10), которые определяются на основании уравнения

где С_п — измеренная концентрация элемента в донных отложениях (наиболее часто используют фракции менее 0,02 мм как обладающие наибольшей сорбционной емкостью); 1,5 — коэффициент учета вариаций природных концентраций элемента; В — геохимическая фоновая концентрация элемента п (определяется но данным специальных исследований с учетом региональных особенностей рассеивания элемента).

Данный показатель является основанием для отнесения донных отложений рек к одному из классов качества (табл. 6.11). Эта классификация может быть использована для картографирования донных отложений по каждому из тяжелых металлов, что, в свою очередь, дает возможность оценить техногенную нагрузку на речные экосистемы и выявить неблагополучные в экологическом отношении участки рек.

Значения концентраций основных тяжелых металлов по игео-классам

Классы геоаккумуляции (игео-классы)

Характеристика уровней загрязнения донных отложений по игео- классам и техногенной нагрузке на водные экосистемы

Техногенная нагрузка на водные экосистемы

Экологические зоны водных экосистем; классы состояния донных осадков

Незагрязненный Незагрязненный до умеренно загрязненного

Зоны нормы; класс удовлетворительного (благоприятного) состояния

Умеренно загрязненный Среднезахрязненный

Зона риска; класс неблагоприятного состояния

Сильно загрязненный Сильно загрязненный (до чрезмерно загрязненного)

Зона кризиса; класс весьма неблагоприятного состояния

Для обоснования уровней загрязненности донных осадков, как и для почв, наиболее достоверными могут считаться региональные нормативы. Одна из таких таблиц на основе обработки обширного материала для рек Северо-Запада России выполнена А. Ю. Опекуновым [3] (табл. 6.12).

Уровни химического загрязнения донных осадков водных объектов Северо-Запада России

Также возможна оценка уровня загрязнения современных донных осадков с использованием статистического подхода, основанного на расчете «фонового» уровня загрязнения на Северо-Западе России. Этот подход реализован на основе массива геохимических данных по 12 водным объектам Северо-Запада России, испытывающим разную антропогенную нагрузку. Статистическая обработка данных по значению коэффициента вариации (V) позволила выделить три группы элементов:

• 1) металлы: Zr, Ti, V, иттрий, Sc (V = 0,46—0,64), отражающие преимущественно природный геохимический фон;
• 2) Ba, Bi, Со, As, Mn, Sn, Ni и Cr (V — 0,73—0,99), характеризующиеся неоднородным распределением, что вызвано техногенезом; данные химические элементы типичны для конкретных промышленных производств;
• 3) Ag, Си, Hg, Pb, Zn, Cd ( V = 1,10—1,76) — приоритетные для региона загрязняющие вещества, которые встречаются в повышенных концентрациях практически во всех обследованных аквальных геосистемах.

Статистические величины содержания поллютантов двух последних групп использованы для ориентировочной оценки степени загрязнения донных осадков водоемов Северо-Западного региона. На этой основе выделено три класса состояний экосистем, используемые в практике экологического нормирования: риск, кризис и бедствие.

Значения были рассчитаны с учетом правила «трех сигм» по принятым в геохимии способам оценки природного фона. При подготовке окончательной выборки из нее были исключены все значения, выходящие за пределы трех сигм. Остальные значения распределились для группы приоритетных загрязняющих веществ следующим образом:

категория риска принята в интервале отхдо (х + 2/За); кризиса — от (х + 2/За) до (х + 2а); бедствия — (х + 2а).

В группе специфичных поллютантов градации рассчитывались: для риска — от х до (х + а); кризиса — от (х + а) до (х + За); бедствия — (х + За).

Достоинство приведенной классификации — группировка элементов с точки зрения их распределения и статистическое обоснование предлагаемых градаций уровня загрязнения.

источник

Работаем на рынке
с 2010 года

Предельно понятное
ценообразование

Свыше 5 000 довольных
клиентов по всей России

Нас рекомендуют! каждый третий клиент приходит по рекомендации

Индивидуальная ценовая политика при больших объемах

В состоянии найти комплексное решение даже для сложных задач

Как и любой другой объект области аккредитации, проведение испытаний донных отложений начинается с отбора проб. Имеются некоторые требования к отбору, периоду и способу отбора проб, а именно:

1. Проба должна характеризовать водный объект или определенную часть его за определенный промежуток времени.
2. Объем отобранной пробы должен быть достаточным для выполнения всех запланированных анализов.
3. Место отбора выбирают в соответствии с целями исследования и на основании результатов обследования местности.
4. В водоемах и водотоках места отбора проб выбирают с учетом распределения донных отложений и закономерностей их перемещения.
5. Отбор проб обязателен в местах, в которых донные отложения достигают максимального развития (места поступления сточных вод, зоны подпора боковых притоков и приплотинная часть в водохранилищах), а также в местах, где обмен загрязняющими веществами между водной массой и донными отложениями может характеризоваться экстремальными значениями (на судовом ходу, на участках водоемов с глубинами до 10 м, при ветровом перемещении, на перекатах рек и др.).
6. На водотоках при необходимости определения влияния сброса сточных вод на степень загрязненности донных отложений пробы отбирают выше или ниже места сброса сточных вод.
7. На водотоках с быстрым течением пробы отбирают на участках с установившимся динамическим равновесием между взвешенными частицами и донными отложениями, где отсутствует смыв последних.
8. На водостоках пробы отбирают с периодом, обеспечивающим возможность оценки степени загрязненности донных отложений в характерные фазы их гидрологического режима.
9. На водоемах пробы отбирают с периодом, соответствующим различным фазам гидрологического режима питающих их водотоков, сезонам года и динамике водных масс в водоеме.
10. Способы отбора проб выбирают в зависимости от характера и свойств донных отложений, загрязняющих их веществ и от гидрологического режима водного объекта.

К примеру, при поверхностном распределении загрязняющих веществ (таких как нефть и нефтепродукты), а так же для определения степени загрязненности дна в настоящее время пробы отбирают из поверхностного слоя донных отложений. А при распределении веществ в толще донных отложений (тяжелые металлы) и при исследовании распределения загрязняющих веществ по годам пробы отбирают по слоям донных отложений. При отборе проб в толще донных отложении пробы, отобранные на различных горизонтах, помещают в отдельную посуду. В зависимости от целей исследования может быть взята объединенная проба. Также при отборе проб необходимо производить одновременный отбор пробы воды (особенно из придонного слоя) для сравнения содержаний изучаемого загрязняющего вещества в воде и донных отложениях.

При хранении отобранного материала осуществляют операции, препятствующие изменению состава проб.

Показатели загрязнения, изменяющиеся за небольшой промежуток времени (например, температура, рН), необходимо определять на месте отбора непосредственно после отбора пробы.

При необходимости применяют различные консервирующие вещества в зависимости от перечня анализируемых загрязняющих веществ и свойств донных отложений. Пробы хранят в охлажденном (от 0 до минус 3°С) или замороженном (до минус 20°С) состоянии.

Сосуды для хранения проб должны герметически закрываться. Для хранения проб могут быть использованы широкогорлые сосуды из химически стойкого стекла или пластмасс типа тефлона и полиэтилена высокого давления с герметически закрывающимися крышками либо термосы.

Сосуды для хранения проб перед заполнением должны быть тщательно подготовлены (вымыты, высушены, при необходимости заполнены инертным газом и т.д.). При определении в пробах нефтепродуктов, хлорорганических пестицидов, тяжелых металлов, СПАВ и др. сосуды готовят в соответствии с особенностями методов количественного определения каждого загрязняющего вещества. Сосуды для проб, отобранных для микробиологических исследований, предварительно стерилизуют. Сосуды для хранения и консервации проб должны иметь несмывающиеся номера. Протокол отбора проб составляется на месте сбора.

• Для расчета стоимости услуги по анализу почв и грунтов нам необходима следующая информация:
  • объемы работ (количество проб);
  • перечень показателей
  • требуется ли выезд специалиста для отбора проб;
  • территориальное расположение объекта;
  • периодичность отбора проб, если это требуется.
• После получения всей необходимой информации лаборатория обрабатывает запрос и формирует коммерческое предложение. При возникновении, каких либо вопросов заказчик всегда вправе задать их лаборатории и проконсультироваться по вопросу анализа почв и грунтов. После уточнения всех нюансов лаборатория приступает к работам по анализу проб. В течении трех календарных дней лаборатория готова выехать на объект для отбора проб, любого территориального расположения. Лаборатория работает строго согласно методикам испытаний и имеет полное техническое оснащение для проведения анализа «первого дня» на содержание показателей, концентрация которых имеет свойство меняться во времени. После доставки проб в лабораторию, их регистрируют и передают в аналитические залы для дальнейшего анализа.

Для донных отложений, которые являются своеобразной депонирующей средой, характерна способность накапливать вместе с химическими элементами информацию об экологическом состоянии всей водосборной площади, отражая ее состоянием и виды производств на ее территории. Темпы и объемы формирования донных отложений, а также уровень загрязненности их слоев различны на всем протяжении существования водного объекта, что позволяет, как проследить воздействие изменяющейся техногенной нагрузки на речные экосистемы во времени, так и изменение тех естественных процессов, которые протекают в ней.

Поэтому, в ряде стран донные отложения используют как основной индикатор экологического состояния водного объекта, отображающий уровень техногенного воздействия на речные экосистемы. К наиболее опасным загрязняющим веществам относятся соединения тяжелых металлов и различные соединения углеводородов.

Необходимость нормирования содержания загрязняющих веществ в донных отложениях обусловлено тем, что сильно загрязненные донные отложения оказывают серьезное отрицательное влияние на состояние воды водоемов и водотоков. Загрязнения, поступающие в водные объекты, являются источниками «первичного загрязнения», которые накапливаясь в больших концентрациях в сильно загрязненных донных отложениях, могут, в свою очередь, послужить источником «вторичного» загрязнения водных объектов, вызывая тем самым ухудшение качества воды. Это является важным обстоятельством, обусловливающим необходимость включение донных отложений в состав основных объектов экологических и эколого-геохимических исследований и использование их для оценки экологического состояния водных систем. А так же исследования донных отложений входит в комплекс работ по оценке современного экологического состояния района изысканий.

В перечень показателей, которые определяют в донных отложениях при проведении инженерно-экологических изысканиях включает в себя рН солевой; тяжелые металлы: (свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк, ртуть); 3,4-бенз(а)пирен, нефтепродукты. Перечень показателей может быть расширен в зависимости от их функционального назначения. В случае расположения вблизи производственного объекта исследования грунтов должны проводиться на химические элементы или вещества, характеризующие объект как источник загрязнения (нитритный, нитратный, аммонийный азот, фосфат-ион, сульфаты, хлориды, алюминий). Так же не маловажным фактором является определение физических свойств, таких как цвет, запах, тип, консистенция, включения, данные показатели характеризуют донные отложения, в общем, в каких условиях формировались, какие процессы участвовали и т.д. Например, цвет донных отложений обусловлен окислительно-восстановительными условиями, содержанием и составом органических веществ, запах же донных отложений зависит от состава аккумулированных веществ, консистенция в значительной мере зависит от наличия в них воды и т.д.

Испытания донных отложений осуществляется различными физическими и физико-химическими методами: потенциометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия, гравиметрия, титрометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография, ИК спектрометрия.

Определение рН в донных отложениях проводят путем получения вытяжек донных отложений с последующим измерением в вытяжках разности потенциалов, возникающих на границах между внешней поверхностью стеклянной мембраны электрода и исследуемым раствором с одной стороны и внутренней поверхностью мембраны и стандартным раствором — с другой.

Метод измерений холодного пара основан на восстановлении катионов ртути из минерализованной пробы раствором двухлористого олова в реакционном сосуде с последующим атомно-абсорбционным определением атомарной ртути в кювете атомно-абсорбционного прибора.

Определение тяжелых металлов в пробах донных отложений может проводится одним из трех методов: атомно-эмиссионной спектрометрии (АЭС), атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС-ЭТ, ААС пламя), атомно-абсорбционной спектрометрии «холодного пара» (ААС ХП).

Принцип жидкостной хроматографии состоит в разделении компонентов смеси, основанном на различии в равновесном распределении их между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна, а другая подвижна (элюент).

источник

Настоящий руководящий документ устанавливает требования к организации и проведению наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов в составе существующей системы государственного мониторинга водных объектов.

Руководящий документ предназначен для использования территориальными органами Росгидромета, Федеральным агентством водных ресурсов (Росводресурсы) и других министерств и ведомств, осуществляющих мониторинг состояния водных объектов.

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие документы:

ГОСТ 17.1.5.01-80 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков

ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств

ГОСТ Р 8.563-2009 ГСИ Методики (методы) измерений

ГОСТ Р 54496-2011 Вода. Определение токсичности с использованием зеленых пресноводных одноклеточных водорослей

РД 52.18.263-90 Положение. Охрана природы. Геосфера. Организация и порядок проведения наблюдений за содержанием остаточных количеств пестицидов, регуляторов роста растений и основных токсичных продуктов их разложения в объектах природной среды

РД 52.24.309-2011 Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши

Р 52.24.353-2012 Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод

РД 52.24.354-94 Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием поверхностных вод суши в районах разработки месторождений нефти, газа и газоконденсата

РД 52.24.509-2005 Внутренний контроль качества гидрохимической информации

Р 52.24.566-94 Методы токсикологической оценки загрязнения пресноводных экосистем

РД 52.04.567-2003 Положение о государственной наблюдательной сети

Р 52.24.581-97 Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием природной среды в районах развития угледобывающей промышленности и сопутствующих производств

РД 52.24.618-2000 Методические указания. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием природной среды в районах развития металлургического производства

РД 52.24.635-2002 Методические указания. Проведение наблюдений за токсическим загрязнением донных отложений в пресноводных экосистемах на основе биотестирования

РД 52.24.662-2004 Оценка токсического загрязнения природных вод и донных отложений пресноводных экосистем методами биотестирования с использованием коловраток

ФР.1.39.2007.03223 Методика выполнения измерений. Биологические методы контроля. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей

МИ 2335-2003 ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.

Примечание — Ссылки на остальные нормативные документы приведены в таблице М.1 (приложение М).

3.1 В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

биотестирование (биологическое тестирование воды): Оценка качества воды по ответным реакциям водных организмов, являющихся тест-объектами.

3.1.2 биотест: Совокупность приемов получения информации о токсичности воды (донных отложений для гидробионтов на основе регистрации реакций тест-объектов (Р 52.24.566).

водный объект: Сосредоточение вод на поверхности суши, либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима.

водоем: Водный объект в углублении суши, либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима.

водоток: Водный объект, характеризующийся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности.

3.1.6 донные отложения: Донные наносы и твердые частицы, образовавшиеся и осевшие на дно в результате внутриводоемных процессов, в которых участвуют вещества как естественного, так и антропогенного происхождения [1].

загрязнение вод: Поступление в водный объект загрязняющих веществ, микроорганизмов или тепла.

3.1.8 загрязнение токсическое: Загрязнение воды водоемов и водотоков токсичными веществами (РД 52.24.635).

3.1.9 загрязнение вод вторичное: Загрязнение вод в результате превращения внесенных ранее загрязняющих веществ, массового развития организмов или разложения мертвой биологической массы, содержащейся в воде и донных отложениях [1].

загрязняющее воду вещество, загрязняющее вещество: Вещество в воде, вызывающее нарушение норм качества воды.

3.1.11 зона влияния источника загрязнения: Часть водоема или водотока, в которой превышаются фоновые значения показателя качества воды, но нарушение норм качества не наблюдается [1].

3.1.12 информация о состоянии окружающей среды, ее загрязнении: Сведения (данные), полученные в результате мониторинга состояния окружающей среды, ее загрязнения [2].

источник загрязнения вод: Источник, вносящий в водные объекты загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло.

качество воды: Характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования.

3.1.15 миграция химических веществ: Перемещение химических веществ, содержащихся в природных водах, вместе с водной массой внутри нее, выпадение их в осадок, удаление в атмосферу или потребление их растительными и животными организмами [1].

3.1.16 мониторинг водных объектов: Система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния водных объектов, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации, муниципальных образований, физических и юридических лиц [3], [4].

3.1.17 окислительно-восстановительный потенциал, Eh: Мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Такие процессы называются реакциями окисления-восстановления и обусловлены отдачей электронов одними веществами и получением их другими [1].

3.1.18 окружающая среда: Совокупность компонентов окружающей среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов [5].

предельно допустимая концентрация веществ в воде; ПДК: Концентрация вещества в воде, выше которой вода непригодна для одного или нескольких видов водопользования.

3.1.20 пункт наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши: Место на водотоке или водоеме, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве воды или донных отложений.

3.1.21 результат измерения: Значение величины, найденное путем ее измерения.

3.1.22 сеть пунктов наблюдений: Совокупность пунктов наблюдений конкретного вида, построенная по научно обоснованному принципу.

состояние водного объекта: Характеристика водного объекта по совокупности его количественных и качественных показателей применительно к видам водопользования.

3.1.24 створ пункта наблюдений: Условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производят комплекс работ для получения данных о показателях состава и свойствах воды [1].

сточные воды: Воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

3.1.26 сухой остаток: Общая масса вещества, полученная после высушивания донных отложений при температуре 105 °С до постоянной массы.

3.1.27 токсикологические (биотестовые) показатели: Показатели биотестирования на различных тест-объектах.

3.1.28 точка отбора пробы: Точно зафиксированное местоположение отбора пробы воды или донных отложений [1].

3.1.29 фоновый створ: Створ, расположенный на расстоянии не менее 1 км выше источников загрязнения (условно чистый участок водного объекта) [1].

3.1.30 хроническое загрязнение водного объекта: Явление, характеризующееся длительным увеличением содержания нормируемых веществ в воде и донных отложениях в результате воздействия постоянных источников загрязнения.

3.2 В настоящем руководящем документе применены следующие сокращения:

ААС — атомно-абсорбционная спектроскопия;

ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография;

ГЖХ — газожидкостная хроматография;

ГХ-МС — газовая хроматография-масс-спектрометрия;

ИК — инфракрасная спектрометрия;

ОТД — острое токсическое действие;

ПАУ — полициклические ароматические углеводороды;

СПАВ — синтетические поверхностно-активные вещества;

ТСХ — тонкослойная хроматография;

УФ — ультрафиолетовая спектрометрия;

ХОП — хлорорганические пестициды;

ХТД — хроническое токсическое действие;

pH — водородный показатель.

4.1 Настоящий руководящий документ содержит методико-методологические основы организации и проведения наблюдений за состоянием донных отложений на основе изучения их химического загрязнения и токсичности.

4.2 Организацию и проведение мониторинга донных отложений осуществляют согласно Водному Кодексу [6] в соответствии с Положением об осуществлении государственного мониторинга водных объектов [3], [4] с учетом ведомственных документов Росгидромета и Росводресурсов.

4.3 Принципами организации и проведения мониторинга донных отложений являются:

а) регулярность и комплексность их проведения;

б) репрезентативность мест отбора проб донных отложений;

в) согласованность программ наблюдения и сроков отбора проб воды и донных отложений с целью последующего анализа (сопоставления) данных мониторинга;

г) использование дифференцированного перечня контролируемых химических показателей, учитывающих специфику состава сточных вод основных производств, являющихся источником загрязнения наблюдаемого водного объекта (приложение А), [7]. Примерный перечень загрязняющих веществ, способных накапливаться в донных отложениях, приведен в приложении Б;

д) проведение интегральной оценки токсичности донных отложений на основе биотестирования для выделения зон и участков накопления в них загрязняющих веществ и установления влияния источников загрязнения водного объекта. Теоретические положения, касающиеся природы токсичности донных отложений и принципов биотестирования, приведены в приложениях В и Г;

е) обеспечение единства и достоверности измерений при анализе проб воды и донных отложений с использованием аттестованных методик измерений.

4.4 Методики измерений, используемые для количественного химического анализа проб донных отложений и воды, должны быть аттестованы в соответствии с ГОСТ Р 8.563 и ГОСТ 27384 и допущены для задач мониторинга водных объектов. В отдельных случаях допускается использование временно не аттестованных методик.

4.5 При обнаружении зон с высоким уровнем хронического загрязнения донных отложений, или при залповых сбросах сточных вод и авариях, в регионе проводят дополнительные экспедиционные обследования непосредственно на участке техногенного воздействия, целью которых является выявление источника загрязнения, масштабов и ареалов его распространения, а также оценка последствий влияния на состояние объектов природной среды.

5.1 Отбор проб донных отложений проводят в пунктах наблюдений за состоянием донных отложений на водных объектах (далее — пункт наблюдений), имеющих большое хозяйственное значение и подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными водами.

5.1.1 Пункты наблюдений рекомендуется устанавливать согласно [8]:

а) вблизи сброса сточных вод промышленных предприятий и сельскохозяйственных угодий;

б) на участках с обнаруженными повторяющимися случаями нарушений норм качества воды согласно [9], [10], повышенных концентраций загрязняющих веществ в донных отложениях или их токсичности [11], [12], в местах возможного влияния на состояние водных объектов наиболее значимых источников загрязнения;

в) в пунктах многоцелевого использования (режимные наблюдения, наблюдения за выносом в моря, в трансграничных водах и т.д.).

5.1.2 Формирование сети пунктов наблюдений производят на основании предварительного, в том числе экспедиционного, обследования районов наблюдения, включающего [13] — [15]:

а) инвентаризацию основных источников загрязнения и компонентного состава загрязняющих веществ сточных вод;

б) выявление наиболее загрязненных участков водотоков и водоемов;

в) изучение батиметрических карт, лоций, гидрологических и гидродинамических данных;

г) описание распределения и перемещения в водном объекте донных отложений, их типов и других характеристик приведено в приложении Д;

д) определение и уточнение пунктов, створов наблюдений и программы наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов.

5.1.2.1 При выполнении обследования расстояния между точками отбора проб донных отложений зависят от морфологии строения ложа дна, наличия антропогенной нагрузки, речной сети (притоков), глубины водного объекта и т.д. В частности, зависимость частоты сетки отбора проб от глубины водного объекта приведена в приложении Е.

5.1.2.2 На основании результатов обследования для проведения наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях выбирают те из действующих пунктов режимных наблюдений, которые удовлетворяют требованиям по 5.1.1.

5.1.2.3 На водотоках отбор проб донных отложений производят выше и ниже места сброса сточных вод. Верхний (фоновый) створ обычно устанавливают на расстоянии не менее 1 км выше источников загрязнения, на участках водных объектов, не подверженных влиянию сточных вод предприятий; нижний створ — не далее 0,5 км от места сброса сточных вод [8].

5.1.2.4 При проведении работ по идентификации конкретного источника загрязнения между створами выше и ниже источников загрязнения устанавливают дополнительные створы, характеризующие влияние отдельных источников загрязнения.

5.1.2.5 На водоемах отбор проб донных отложений производят в зоне влияния сброса сточных вод, в зоне верхнего бьефа гидроузла или в районе истока реки (канала) из исследуемого водоема и в замыкающих створах питающих их водотоков [8].

5.1.2.6 Один створ на водоемах и водотоках целесообразно совместить со створом сброса сточных вод [8], где происходит максимальное накопление донных отложений.

5.1.3 При исследовании вторичного загрязнения водного объекта пробы донных отложений отбирают в местах, где обмен загрязняющими веществами между водной массой и донными отложениями характеризуется экстремальными значениями:

б) на участках водоемов с глубинами до 10 м;

в) в зонах ветрового перемешивания вод;

5.1.4 Типы и характеристики донных отложений в пробах, отобранных в пунктах наблюдений и фоновых створах, по возможности, должны быть идентичны.

5.2 Формирование программы наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов проводят в установленных согласно 5.1 пунктах наблюдений с учетом особенностей поступления загрязняющих веществ в водоемы и водотоки, их форм миграции, скоростей трансформации, особенностей донных отложений.

5.2.1 Для общего описания характеристики донных отложений следует определять их визуальные физические характеристики (цвет, запах, консистенцию, тип, включения), температуру, влажность, значения pH и Eh.

5.2.2 Наблюдения по токсикологическим (биотестовым) показателям для донных отложений включают определение острого и хронического действия (ОТД и ХТД) в биотестах.

Биотесты ставят на лабораторных тест-объектах: хирономидах, дафниях, цериодафниях, коловратках, водорослях, парамециях.

Можно использовать организмы из природных популяций, которые населяют исследуемый водный объект и отловлены на его незагрязненных участках:

а) личинки насекомых, обитающих в воде (хирономиды, жуки, эфемериды);

в) бентические ракообразные (водяной ослик, бокоплавы, гаммарусы).

5.2.3 Перечень определяемых в донных отложениях загрязняющих веществ включает наиболее распространенные приоритетные (нефтепродукты, ПАУ, пестициды, тяжелые металлы) и специфические для отдельных видов производств загрязняющие вещества (ПХБ, ПХФ, сероорганические соединения и др.). Основанием для этого являются:

б) биохимическая устойчивость;

в) способность к сорбции на взвешенных веществах с последующим осаждением на дно водного объекта;

г) аккумуляция донными отложениями, водной биотой и животными.

5.2.3.1 Компонентный состав тяжелых металлов устанавливают с учетом специфики источников загрязнения [14], [15].

Приоритетными для наблюдений являются ртуть, мышьяк, медь, цинк, кадмий, свинец, хром.

5.2.3.2 Компонентный состав нефтепродуктов включает углеводороды и смолистые вещества (смолы и асфальтены). Последние способны накапливаться в донных отложениях в значительной степени (до 80 % от общей суммы нефтяных компонентов).

5.2.3.3 Компонентный состав контролируемых ПАУ включает, в основном, стойкие и токсичные 4 — 7-ядерные ароматические углеводороды, имеющие преимущественно техногенное происхождение. Исследование компонентного состава ПАУ допустимо проводить в пробах, где обнаружены их высокие суммарные концентрации.

5.2.3.4 Компонентный состав пестицидов включает наиболее опасные и стойкие хлорорганические пестициды (ХОП); α-, β-, γ-изомеры ПХЦГ; ДДТ и его метаболиты — ДДД и ДДЭ. Пестициды других классов, способные к накоплению в донных отложениях, определяют только в водных объектах, где имеются источники их поступления.

5.2.3.5 Специфические загрязняющие вещества (ПХБ, ПХФ, серосодержащие соединения и др.) определяют в донных отложениях только тех водных объектов, где имеются источники их поступления.

5.2.4 Периодичность и сроки отбора проб донных отложений для определения загрязняющих веществ и биотестирования устанавливают согласно приложению Ж с учетом гидрологической ситуации в водном объекте и времени максимального поступления веществ в донные отложения.

При идентификации источника загрязнения водного объекта специально проводят дополнительный отбор проб донных отложений.

5.3 При появлении новых источников загрязнения, изменении условий сброса, расхода и состава сточных вод прежних источников, смещении зон максимального осадконакопления состав сети пунктов наблюдения, перечень загрязняющих веществ и сроки отбора проб должны быть пересмотрены.

6.1 Отбор и подготовку проб донных отложений к химическому анализу и биотестированию выполняют в соответствии с ГОСТ 17.1.5.01; ГОСТ 17.1.5.05; РД 52.24.635; [16] и [17], а также приложениями И, К и Л.

6.2 Основные характеристики донных отложений водных объектов определяют согласно приложению Д; влажность, температуру, pH и Eh -по [17], используя те же процедуры, стандартные растворы и средства измерений, которые применяются для измерения этих показателей в воде.

6.3 Анализ загрязняющих веществ в донных отложениях выполняют по методикам измерений, приведенным в приложении М.

6.4 Для донных отложений практически отсутствуют нормативы, регламентирующие содержание даже наиболее распространенных и токсичных загрязняющих веществ, поэтому оценку загрязненности донных отложений проводят одним из рекомендуемых ниже способов:

— сравнением массовой доли каждого из загрязняющих веществ в пробах донных отложений, отобранных в створах наблюдений и в фоновом створе, при условии идентичности типов донных отложений, в абсолютной форме, либо в относительной форме в виде коэффициентов загрязнения, факторов загрязнения, представляющих отношения обнаруженной концентрации к фоновой [14]. Недостатком метода является практическое отсутствие в настоящее время незагрязненных донных отложений и выбор фонового створа для многих водных объектов является проблематичным.

— сравнением концентраций определяемых веществ (преимущественно тяжелых металлов), содержащихся в поверхностном односантиметровом слое и фоновых донных отложениях, отобранных в этой же точка до периода их заметного загрязнения на глубине не менее 20 см. Частное от деления этих величин представляет собой коэффициент загрязнения [18].

— сравнением кратности отношения абсолютной массовой доли определяемого вещества к средней характерной массовой доле каждого определяемого вещества для различных типов донных отложений. В зависимости от величины кратности (меньше или больше единицы) можно судить о степени загрязненности донных отложений в исследуемый период времени [14], [15]. Этот способ применим при наличии многолетних наблюдений за состоянием донных отложений в конкретном водном объекте в условиях постоянного антропогенного воздействия.

Концентрации загрязняющих веществ в пробах донных отложений сравнивают с поправкой на размер частиц донных отложений: фракцию размером менее 63 или 125 мкм анализируют в том случае, если материал фракции составляет не менее 30 % от всей пробы.

6.5 Способ представления полученных результатов зависит от конкретной целевой задачи. Возможны следующие способы представления данных:

а) включение в таблицы первичной информации, т.е. данных всех измерений;

б) обработка данных измерений с помощью статистических методов, преобразование данных в значения, позволяющие судить о временных и (или) пространственных изменениях;

в) представление данных в виде графиков, что позволяет с первого взгляда обнаружить тенденции; отражение на графике контрольных параметров позволяет представить ситуацию в развитии. Графики могут быть представлены в линейной форме, в виде гистограмм, круговых диаграмм и т.п.;

г) оценка данных, полученных из разных источников, во взаимосвязи с информацией, содержащей географические ссылки;

д) агрегирование данных методом выведения обобщенных показателей качества (при большом объеме данных).

6.6 При оценке загрязненности донных отложений следует учитывать вклад биогенной составляющей для веществ, имеющих смешанное (природное и антропогенное) происхождение согласно приложению Н и [16] — [19].

6.7 При проведении работ по идентификации источника загрязнения водного объекта необходимо располагать информацией о составе специфических загрязняющих веществ в сточных водах и предполагаемом источнике их загрязнения согласно приложению П и [17], [20], [21].

6.8 Оценку токсичности пробы донных отложений проводят с помощью биотестирования с использованием одной методики (биотеста) или набора методик (биотестов).

6.8.1 Биотестирование донных отложений проводят выборочно на:

— нативной, необработанной пробе;

— водной вытяжке из донных отложений;

Для биотестирования «необработанной» пробы донных отложений используют биотест на организмах зообентоса согласно РД 52.24.635.

Для биотестирования водной вытяжки используют биотесты на дафниях, цериодафниях, водорослях, парамециях, коловратках и рыбах согласно рекомендациям Р 52.24.566 и Р 52.24.662. Приоритетным при оценке результатов биотестирования водной вытяжки по набору биотестов является биотест на дафниях или цериодафниях.

6.8.2 Оценка токсичности пробы является экспертной. Ее проводят, используя результаты регистрации ОТД и ХТД, с учетом закономерностей реагирования, особенностей жизнедеятельности использованных тест-объектов по Р 52.24.635.

При использовании набора биотестов общую оценку токсичности выводят исходя из следующего принципа: если хотя бы в одном из биотестов проба донных отложений оказывает токсическое действие, ее считают токсичной (результаты различных биотестов могут не совпадать вследствие различий в чувствительности тест-объектов к токсическому воздействию). Закономерности реакций организмов на токсическое воздействие химических веществ, воды или донных отложений приведены в приложении Р.

6.8.3 Общую оценку уровня токсического загрязнения донных отложений водного объекта (в целом) проводят на основе результатов биотестирования проб, отобранных на разных его участках [22]. По наличию токсичности в различных пробах донных отложений судят о расположении участков накопления токсичных загрязняющих веществ в водном объекте, зонах влияния источников загрязнения.

Для оценки уровня токсического загрязнения донных отложений водного объекта рекомендуется использовать таблицу 1.

Таблица 1 — Оценка уровня токсического загрязнения донных отложений водного объекта

Тип и характер донных отложения

Участки водного объекта с токсичностью в пробах

Уровень токсического загрязнения

Ил преимущественно мелкодетритный

Ил мелко- и крупнодетритный

На значительной части участков

Ил всех типов, илистый песок

Донные отложения всех типов, поверхность камней, гравия, гальки

6.8.4 Оценку уровня токсического загрязнения экосистемы водного объекта проводят на основе результатов биотестирования проб донных отложений, проб воды из придонных слоев и проб воды водной толщи. При этом в токсикологических экспериментах используют одни и те же биотесты.

6.8.5 Программа внутреннего контроля качества измерений содержания компонентов донных отложений может быть построена аналогично изложенному в РД 52.24.509. Как минимум в неё должны входить следующие виды работ:

— контроль загрязнения при отборе проб донных отложений;

— контроль стабильности градуировочной характеристики используемых методик измерений;

— контроль одной из характеристик погрешности измерений (погрешности, повторяемости или воспроизводимости).

Контроль загрязнения при отборе проб донных отложений можно организовать при наличии стандартных образцов донных отложений. При этом можно оценить возможное загрязнение пробы из-за неподготовленного оборудования для отбора проб, неправильного хранения и транспортирования проб, неквалифицированной работы оператора.

Контроль стабильности градуировочной характеристики (для методик, предусматривающих наличие градуировочного графика) проводят аналогично порядку изложенному в РД 52.24.509.

Для контроля погрешности используют стандартные образцы донных отложений. При отсутствии стандартных образцов используют рабочие пробы донных отложений, в которые вносят известные добавки определяемых компонентов.

Контроль прецизионности проводят на стандартных образцах или рабочих пробах в условиях повторяемости или воспроизводимости, если определяемый компонент пробы стабилен. Нормативами контроля являются приведённые в методике измерений характеристики погрешности.

6.9 Все работы по оценке загрязненности донных отложений и токсичности, идентификации источников их загрязнения должны выполняться квалифицированными специалистами, имеющими профессиональный опыт в этой области.

6.10 Результаты наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов представляют в соответствии с приложением С.

Добыча и транспортировка нефти

Производство бензинов, керосинов, дизельных топлив, мазутов и др.

Добыча и транспортировка газа.

Добыча угля. Переработка и использование и ископаемых углей

Производство электроэнергии (ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ, АЭС).

Горнорудное производство: добыча железных, марганцевых и хромитовых руд, нерудного сырья; обогащение и агломерация руд; коксохимическое производство

Горнорудное производство и обогащение руды и песков. Производство цветных металлов и их сплавов: алюминиевое, свинцово-цинковое, никель-кобальтовое, оловянное, титано-магниевое, редких и рассеянных металлов и др.

Производство оборудования: металлургического, горно-шахтного, нефтяного, энергетического.

Станкостроение и инструментальное производство: кузнечно-прессовое производство, общее машиностроение, железнодорожное машиностроение, морское и речное судостроение, сельскохозяйственное машиностроение, авиационная промышленность

Нефтехимическая; коксохимическое, химико-фармацевтическое производство; производство синтетических смол и пластмасс, искусственных химических волокон, синтетического каучука; пестицидов, минеральных удобрений; сернокислотное производство; содовое производство

Производство целлюлозы, бумаги, картона и др. продукции

Производство канифоли, скипидара, этилового спирта, фурфурола, кормовых дрожжей и др.

Текстильное, кожевенное производство

Сельскохозяйственное производство: растениеводство, животноводство, агрохимическое обслуживание сельского хозяйства, переработка сельскохозяйственного сырья, пищевая промышленность

Таблица Б.1 — Примерный перечень загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов

Нефтепродукты, СПАВ, химические реагенты (нитролигнин, карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламиды и др.), 3 — 5-ядерные ПАУ, их производные, гетероциклические азот-, серосодержащие соединения (метил-, диметилбензтиофены и др.), тяжелые металлы

Нефтепродукты, СПАВ, ПАУ, их азот-, серосодержащие гетероциклические производные (метил-, диметилбензтиофены, нафтотиофены и др.), тяжелые металлы, фталаты

— добыча и переработка газа и газоконденсата

Углеводороды, ПАУ, их серосодержащие гетероциклические производные, хлор- и аминопроизводные других циклических веществ, СПАВ

ПАУ, нефтепродукты, тяжелые металлы (As, V, Pb, Cr, Cd, Ni, Zn и др.)

Тяжелые металлы (Fe, Cd, Ni, Pb, Zn, Cu, Mn, Be, Co, Sr и др.), ПАУ, их азот- и серосодержащие гетероциклические производные, нефтепродукты

ПАУ, их кислород-, азот-, серо-, галогенсодержащие гетероциклические производные (бенз-, дибензкарбазолы, бенз-, дибензакридины, бензхинолины и др.), каменноугольные смолы, терпеновые, ароматические спирты, тяжелые металлы (Rb, Cd, Hg, Mn, Al, Fe и др.), дибензфураны, ПХБ, СПАВ, углеводороды, цианистые соединения, сажа и др.

Тяжелые металлы, каменноугольные смолы, нефтепродукты, СПАВ, реагенты обогащения руд (масла и др.), ПАУ, их кислород-, серо-, азотсодержащие гетероциклические производные, полихлорированные диоксины, ПХБ, цианистые соединения, амины и др.

— производство чугуна, стали, проката, метаплосплавов

Металлы (Al, Zn, Cu, Fe, Pb, Со, Cr, Ni, Mn, Cd и др.), нефтепродукты, СПАВ, полихлорированные диоксины, ПХБ, цианистые соединения и др.

— производство цветных металлов и их сплавов

Тяжелые металлы, СПАВ, нефтепродукты, дометил-, диоктил-, дибутилфталаты и др.

Лигносульфонаты, ПАУ, нефтепродукты, СПАВ, тяжелые металлы (Mn, Fe, Mo, V, Cu, Co и др.), хлор-, сероорганические соединения, сера молекулярная, диметил-, дибутилфталаты и др.

ПХФ, СПАВ, лигносульфонаты и др.

Производство лаков и фасок

Фенол-формальдегидные смолы, СПАВ, углеводороды, ПХФ, фталаты, нитро-, хлорфенолы, производные ароматических аминов, кислот и др.

Пестициды, СПАВ, тяжелые металлы (Zn, Cu, Fe и др.), нефтепродукты

— мясоперерабатывающие, молочные и рыбные производства

Жиры, высокомолекулярные жирные органические кислоты, спирты, нефтепродукты, СПАВ и др.

Очистные сооружения, хозяйственно-бытовые сточные воды

Нефтепродукты, СПАВ, жиры, высокомолекулярные жирные кислоты, диметил-, диоктил-, дибутилфталаты, хлорорганические соединения, хлор-, сероорганические, цианистые соединения

В.1 Токсичность химических веществ является одной из главных причин негативных последствий антропогенного загрязнения природных сред. Присутствие и накопление токсикантов в окружающей среде, в том числе в донных отложениях водных объектов, приводит к гибели всего живого, выпадению из состава природных сообществ организмов-обитателей чистых вод.

В.2 Большую роль в проявлении токсических эффектов играют сезонные колебания влияющих факторов и их параметры. Температурный режим, состав воды придонных слоев, содержание кислорода и окислительно-восстановительные условия существенно зависят от интенсивности перемещения водных масс в годичном цикле и соответственно влияют на токсичность.

В.3 Донные отложения могут стать токсичными для гидробионтов не только вследствие антропогенного загрязнения, но и в результате появления в воде продуктов жизнедеятельности определенных групп гидробионтов, например, токсинов сине-зеленых водорослей. Токсичность может появиться вследствие размывания и геологических процессов, дноуглубительных и строительных работ, добычи полезных ископаемых и строительных материалов (песка, гравия и т.д.).

Токсичность донных отложений для гидробионтов, прежде всего для бентоса, является более опасной, чем токсичность воды, поскольку она является более длительно действующим фактором.

Г.1 Биотестирование (биологическое тестирование) донных отложений — это совокупность приемов получения информации об их токсичности, используемых в водной токсикологии. Биотестирование дает характеристику интегральной токсичности проб донных отложений и природной воды в условиях конкретного водного объекта.

Г.2 Биотестирование токсичности основано на регистрации реакций водных организмов (тест-объектов). Это широко распространенный экспериментальный методический приём, который представляет собой токсикологический эксперимент. Суть эксперимента по биотестированию донных отложений заключается в том, что тест-организмы (тест-объекты) помещают в сосуд с влажными донными отложениями или в водную вытяжку из донных отложений) и выдерживают (экспонируют) определенное время, в течение которого регистрируют их реакции. В качестве тест-объектов используют лабораторные культуры гидробионтов или природные популяции.

Г.3 Приемы биотестирования широко применяются в различных областях природоохранной деятельности и используются по различным назначениям. Биотестирование является основным приёмом в разработке нормативов ПДК химических веществ (биотестирование токсичности индивидуальных химических веществ) и, в конечном итоге, в оценке их опасности для окружающей среды и здоровья населения.

Г.4 Методы биотестирования, будучи биологическими по сути, близки по смыслу к методам химического анализа донных отложений: как и химические методы, они отражают свойства отобранной пробы и характеризуют воздействие на водные биоценозы.

Разработка методов биотестирования тесно связана с успехами водной токсикологии, экотоксикологии и гидробиологии. Основным методом оценки токсичности химических веществ для рыбохозяйственных водоёмов долгое время были только биотесты, основанные на регистрации выживаемости рыб. В настоящее время перечень методик биотестирования и сферы их применения существенно расширились. Они используются для характеристики эколого-токсикологического состояния и экологического благополучия водной экосистемы. При разработке ПДК используют наборы организмов (тест-объектов), представляющих различные трофические звенья водной экосистемы, а также организмы, имеющие промысловое значение, ценные и исчезающие виды. Это биотесты на ракообразных (дафниях, цериодафниях), водорослях, макрофитах, простейших, коловратках, рыбах и других гидробионтах.

Г.5 Для токсикологической оценки загрязнения поверхностных водных объектов на основе биотестирования рекомендовано использовать биотесты на дафниях, цериодафниях, водорослях, простейших, коловратках, рыбах, установленных ГОСТ Р 54496; ФР.1.39.2007.03223; Р 52.24.566.

Для оценки уровня токсического загрязнения донных отложений предпочтительно использовать биотесты на представителях донных биоценозов — зообентосе (см. РД 52.24.635). Лучше всего использовать природные популяции данного водного объекта, например, личинок водных насекомых, отловленных на его незагрязненных участках. Наиболее массовыми видами зообентоса в большинстве озер, прудов, равнинных рек являются личинки комаров (хирономиды). Они включены в перечень тест-объектов, рекомендуемых для разработки нормативов ПДК.

О наличии токсичности судят по проявлениям негативных эффектов у тест-объектов, которые считаются показателями токсичности. Показателем токсичности является тест-реакция, изменения которой регистрируют в ходе токсикологического эксперимента в течение определенного времени (экспозиции).

Д.1 Формирование донных отложений водных объектов (донных отложений) происходит под действием ряда факторов, таких как скорость поступления осадочного материала, состав осадочного материала, окис-лительно-восстановительные условия, гидродинамическая обстановка и другие.

Д.2 В процессе формирования донные отложения приобретают присущие им определяющие их физические свойства, среди которых основными являются:

Д.2.1 Цвет донных отложений обусловлен окислительно-восстановительными условиями, содержанием и составом органических веществ, сульфидов, гидроксидов железа и марганца и описывается полутонами (беловато-серый, темно-серый, желто-серый, черно-серый).

Д.2.2 Запах донных отложений зависит от протекающих в них процессов и от состава аккумулированных веществ и определяется органолептически после отбора проб. Основные виды запаха приведены в таблице Д.1.

Возможные источники происхождения запаха

Промышленные сточные воды

Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов, судоходство, пластовые воды нефтегазовых месторождений

Застоявшиеся сточные воды

Д.2.3 Консистенция донных отложений в значительной мере определяется наличием в них воды. По консистенции донные отложения делятся на жидкие (растекаются по бумаге), полужидкие (расплываются по бумаге), мягкие (легко вдавливаются пальцем), плотные (трудно вдавливаются пальцем), очень плотные (трудно разрезаются ножом).

Д.2.4 Включения в донные отложения обычно состоят из остатков флоры и фауны, различных конкреций, грубообломочного материала и описываются визуально (ракушки, остатки травы, твердые частицы и т.д.).

Д.2.5 Типы донных отложений устанавливают по механическому и вещественному составам.

Д.2.5.1 Тип донных отложений по механическому составу определяют по преобладающему размеру слагающих фракций, которые устанавливают визуально. Сочетание двух или нескольких фракций определяет двучленное название их типа (песчанистый ил, глинистый ил, илистый песок и т.д.).

Д.2.5.2 Тип донных отложений по вещественному составу определяют по содержанию основных слагающих их компонентов (карбонатов кальция и магния, органических веществ, аморфного кремнезема, иногда железа и марганца).

Д.2.5.3 В наблюдениях за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов тип донных отложений устанавливают по их механическому составу.

Д.3 В отобранных пробах донных отложений непосредственно у водного объекта определяют физические свойства в следующей последовательности: цвет, температуру, pH, Eh, запах.

Д.4 Описание типа, консистенции и включений, а также определение влажности производят в лаборатории.

Таблица Е.1 — Частота сетки отбора проб донных отложений в зависимости от глубины водного объекта

источник

При оценке качества воды, кроме интегральной оценки, в результате которой устанавливается класс качества воды, а также гидробиологической оценки методами биоиндикации, в результате которой устанавливается класс чистоты, иногда встречается также так называемая комплексная оценка, основу которой составляют методы биотестирования. Последние относятся также к гидробиологическим методам, но отличаются тем, что позволяют определить реакцию водной биоты на загрязнения по различным тестовым организмам – как простейшим (инфузориям, дафниям), так и высшим – рыбам (гуппиям). Такая реакция иногда является наиболее показательной, особенно применительно к оценке качества загрязненных вод (природных и сточных), и позволяет определять даже количественно концентрации отдельных соединений.

Гидробиологические показатели. О качестве воды в пресноводном водоеме, а также о его экологическом состоянии, можно судить не только с помощью приборов, но и с помощью обитающих в водоеме живых организмов – гидробионтов. Соответствующие методы оценки называют гидробиологическими.

Планктон – совокупность живых обитателей водоема, не способных активно передвигаться или медленно передвигающихся, но не противостоящих токам воды.

Фитопланктон – совокупность растительных организмов водоема, не способных активно передвигаться, – важнейший компонент водных систем, активно участвует в формировании качества воды и является чутким показателем состояния водных экосистем и водоема в целом.

При гидробиологической оценке состояния водоемов и качества воды показателями, в общем случае, могут быть видовой состав, количество и биомасса гидробионтов, а также трофность и сапробность водоема.

Объектами гидробиологической оценки могут быть фито- и зоопланктон, бентос, макрофиты, рыбы и др. Получены научные данные о том, что повышенное содержание в воде различных токсикантов приводит к массовым нарушениям эмбрионального и личиночного развития, появлению многочисленных уродств. У молоди рыб нередко развиваются токсикозы, выражающиеся в появлении опухолей и нарушении отдельных органов (печень, мозг, жаберный аппарат и др.). Кроме того, в одном и том же водоеме могут быть акватории с неблагоприятными условиями для гидробионтов.

Таким образом, многие водные организмы имеют особенности, позволяющие рассматривать их как индикаторные виды – т.е. виды, чувствительные к загрязнению воды, причем разные организмы обладают разной чувствительностью к загрязнению воды. Например, при обработке проб зоопланктона специалисты особое внимание обращают на следующие показатели:

1) видовой состав и распределение зоопланктона, соотношение
в нем отдельных групп (простейших коловраток, ветвистоусых рачков
и др.);

2) наличие видов – индикаторов загрязнения в составе комплекса доминирующих видов;

3) значение индекса видового разнообразия Шеннона по зоопланктону, его пространственная и многолетняя динамика;

4) относительное количество в пробах мертвых и поврежденных планктонных животных;

5) наличие уродливых форм и опухолей у рачков;

6) роль сообщества гидробионтов в самоочищении водоемов и др.

Большинство гидробиологических методов, которые могут применять студенты, относятся к методам биоиндикации. Существуют методы биоиндикации, позволяющие получить достаточно точные заключения о качестве воды, хорошо согласующиеся с данными гидрохимических исследований. Однако работать такими методами могут лишь специалисты, знающие водных обитателей «в лицо» и имеющие опыт работы.

В практической работе студенты используют преимущественно лишь два метода, которые сочетают в себе простоту в работе и точность оценки. К ним относятся методы определения биотических индексов Вудивисса и Майера. Имеется в виду несколько упрощенные варианты методик определения биотических индексов Вудивисса и Майера [15, 21, 42]. Полученные с помощью данных методов результаты могут считаться лишь предварительной оценки. Кроме того, успешное применение данных методов требует известных навыков, а также микроскопа (желательно – бинокуляра) и соответствующих определителей или иллюстрированных таблиц.

Биотический индекс Вудивисса рассчитывается только при исследованиях рек (т.е. проточных водоемов) умеренного пояса и дает оценку их состояния по 15-балльной шкале. Он непригоден для оценки состояния озер и прудов. При оценке состояния водоема по методу Вудивисса определяют, какие индикаторные группы имеются в исследуемом водоеме, и далее оценивают общее состояние бентосных организмов, т.е. обитающих в придонном слое воды. Характерно, что методика Вудивисса не требует определения всех пойманных животных с точностью до вида. Достаточно выполнить определение лишь обнаруженных в пробах групп бентосных организмов. При этом за группу принимается любой вид плоских червей, моллюсков, пиявок, ракообразных, водяных клещей, веснянок, сетчатокрылых, жуков, а также любой вид личинок других насекомых (за некоторыми исключениями). Далее по специальным таблицам находят значение индекса Вудивисса, характеризующее исследуемый водоем, и соответствующий класс качества воды. Например, значение индекса Вудивисса для данного водоема от 0 до 2 баллов считается показателем очень сильного загрязнения (соответствующее значение класса качества воды – 5-7). В таких условиях водное сообщество находится в сильно угнетенном состоянии. Значение индекса 3-5 баллов – значительное загрязнение водоема (4-5 класс качества); 6-7 баллов – незначительное загрязнение (3 класс качества). Для чистых рек (имеющих 1-2 класс качества воды) обычно характерны оценки 8-10 баллов, а иногда и выше.

Более простым в применении является метод, основанный на определении биотического индекса Майера. В основе метода лежит приуроченность различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности и применим для водоемов любых типов. Преимущество при определении индекса Майера состоит также в том, что не нужно определять беспозвоночных с точностью до вида. Организмы-индикаторы по методу Майера относят к одной из трех индикаторных групп, приведенных в табл. 22 [15, 21].

Состав водных организмов в индикаторных группах по методу Майера [2, 7]

Организмы средней
чувствительности

Обитатели загрязненных водоемов

Обработка результатов, полученных по методу Майера, также сравнительно несложна. При этом нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего – на 1. Получившиеся цифры складывают, и значение суммы характеризует степень загрязненности водоема. Если сумма более 22 – водоем имеет 1 класс качества, значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества, от 11 до 16 баллов – 3 класс качества. Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (4-7 класс качества).

Большой интерес при оценке качества воды представляют также методы биотестирования, которые позволяют непосредственно определить реакцию водной биоты на загрязнение. Методы биотестирования относятся также к гидробиологическим методам. Они отличаются от методов биоиндикации тем, что позволяют определить реакцию водной биоты на загрязнения по различным тестовым организмам – как простейшим (инфузориям, дафниям), так и высшим – рыбам (гуппиям). Такая реакция иногда является наиболее показательной, особенно применительно к оценке качества загрязненных вод (природных и сточных) и даже позволяет количественно определять концентрации отдельных соединений. По этой причине методы биотестирования иногда называют методами комплексной оценки.

Обычно при биотестировании устанавливают количественные градуировочные зависимости показателей смертности тестовых организмов или каких-либо изменений в них, либо поведенческих реакций, от концентрации тяжелых металлов (СuSО₄). Токсические эффекты на организмы выражают в концентрациях, эквивалентных концентрациям тяжелых металлов. В качестве тестовых могут использоваться многие природные объекты. Промышленностью выпускается прибор «Биотестер», который позволяет неспецифично определять концентрацию токсиканта (сульфата меди) в воде по поведению инфузории-туфельки. Однако распространение метода биотестирования и соответствующих приборов сдерживается по нескольким причинам. Во-первых, сами приборы имеют относительно высокую стоимость. Во-вторых, необходимо воспроизводить – правильно подготавливать и выращивать – тест-культуру, время жизни особей которой непродолжительно (несколько дней и более). В-третьих, отсутствуют нормативы качества воды по реакциям тестовых организмов, а количественный анализ возможен только по какому-либо отдельному токсиканту при условии предварительной калибровки прибора по этому соединению.

Следует отметить, что исследования, выполняемые при комплексной оценке качества воды, не ограничиваются только методами биотестирования, они обязательно включают (особенно при анализе питьевой и природной вод) гидрохимические методы и методы биоиндикации.

Показатели деградации водоема. К показателям деградации водоемов, в общем случае, могут быть отнесены:

– признаки эвтрофикации: массовое размножение сине-зеленых водорослей, повышенное содержание азота и фосфора в разных формах;

– разрушение береговой линии как следствие природных или антропогенных процессов;

– скопление или чрезмерное разрастание (более чем на 20 % от общей площади водоема) водной растительности – макрофитов;

– изменение видового стада рыб в направлении увеличения доли сорных видов;

– появление большого количества донных червей;

– появление рыб с патологиями и др.

Таким образом, оценка по показателям деградации водоема включает разнообразные методы исследований – методы визуального наблюдения и счета (со сбором или отловом гидробионтов), гидрохимические измерения содержания в воде соединений азота и фосфора в формах нитратов, нитритов, аммонийных органических и неорганических соединений, орто- и полифосфатов и др.

При оценке деградации водоема необходимо проводить сопоставление данных, полученных на протяжении ряда лет с выявлением тенденций в измерениях оцениваемых параметров.

Оценка состояния донных отложений. Донные отложения являются особой средой в водоеме, имеющей большое значение для жизнедеятельности бентосных организмов, макрофитов, рыб и др. В донных отложениях концентрируются и накапливаются как биогенные элементы (запасы органического и неорганического азота и фосфора), так и токсиканты (в первую очередь, тяжелые металлы), а также нефтепродукты и др. Поэтому донные отложения также следует изучать при оценке экологического состояния водного объекта, используя для этой цели методики исследования воды (придонные слои и фильтраты) и почвы (определение элементного состава и концентрации химических загрязнителей), а также методики биоиндикации по бентосным сообществам [27].

При сбросе в водоем токсических веществ, содержащихся в промышленных сточных водах, происходит угнетение и обеднение фитопланктона. При обогащении водоемов биогенными веществами, содержащимися, например, в бытовых стоках, значительно повышается продуктивность фитопланктона. При перегрузке водоемов биогенами возникает бурное развитие планктонных водорослей, окрашивающих воду в зеленый, сине-зеленый, золотистый, бурый или красный цвета («цветение» воды). «Цветение» воды наступает при наличии благоприятных внешних условий для развития одного, редко двух-трех видов. При разложении избыточной биомассы выделяется сероводород или другие токсичные вещества. Это может приводить к гибели зооценозов водоема и делает воду непригодной для питья. Многие планктонные водоросли в процессе жизнедеятельности нередко выделяют токсичные вещества. Увеличение в водоемах содержания биогенных веществ в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождаемое чрезмерным развитием фитопланктона, называют антропогенным эвтрофированием водоемов.

Каждая группа организмов в качестве биологического индикатора имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации.

Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема.

Зоопланктон также достаточно показателен как индикатор эвтрофирования и загрязнения (в частности органического и нитратного) вод. Кроме этого, среди зоопланктона встречаются и представители патогенной фауны, ограничивающей использование водного объекта в целях водоснабжения.

Простейшие являются высокочувствительными индикаторами сапробного состояния водоемов.

Зообентос – совокупность животных, обитающих на дне и в придонных слоях воды, служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Наиболее достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски, особенно катушки и речные чашечки. Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых. Свободно живущие личинки ручейников, а также поденок являются наиболее чувствительными организмами.

Значение макрофитов (высшая водная растительность) наиболее существенно при предварительном гидробиологическом осмотре водных объектов. При загрязнении водоемов изменяются видовой состав, биомасса и продукция макрофитов, возникают морфологические аномалии, происходит смена доминантных видов, обусловливающих особенности ценоза. Данные по ихтиофауне важны при оценке состояния водного объекта в целом и особенно при определении допустимых уровней загрязнения водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение.

Проведение биологических исследований имеет свои особенности в стоячих и текущих водоемах.

Для изучения рек и ручьев большое значение имеют перифитонные организмы (т.е. обрастатели), те, которые дают картину общего состояния воды за достаточно длительный промежуток времени, предшествующий исследованию. Быстрые колебания степени загрязнения воды плохо уловимы с помощью перифитона, и для их наблюдения лучше подходят гидрохимические и бактериологические методы.

Также случайные загрязнения местного характера легче всего могут повлиять на характер населения дна (т.е. организмов бентоса) в таких водоемах.

Это обстоятельство заставляет при исследовании рек обращать внимание на быстрые места их течения – перекаты, плотины и т. д. Если мы хотим получить представление об общем состоянии реки, то станции необходимо выбирать именно здесь. Если же нас интересуют разовые или местные загрязнения, необходимо исследовать обитателей дна в местах со слабым течением – в заводях, бочагах и т.п. После впадения в реку тех или иных загрязненных стоков последние сносятся течением вниз по реке и откладываются в более глубоких местах реки с замедленным течением.

Биологическое исследование стоячих водоемов, как правило, интерпретируется более легко. Здесь, прежде всего, необходимо проведение комплексных исследований с тем, чтобы иметь более полное представление о состоянии водоема. Чем крупнее исследуемый водоем, тем большее количество разнообразных станций надо выбирать по его периметру [21, 42].

Почти любое использование воды влияет на ее качество. Использованная вода обычно возвращается в реки или отстойники для восстановления. Это может оказать нежелательное влияние на жизнь, если использованная вода будет сильно отличаться от естественной.

Различные виды живых существ показывают, чем загрязнена окружающая среда. Какой бы совершенной ни была современная аппаратура, она не может сравниться с «живыми приборами», реагирующими на те или иные изменения, отражающие воздействие всего комплекса факторов, включая сложные соединения различных ингредиентов.

Бурное развитие сине-зеленых водорослей – хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединениями.

Лучший индикатор опасных загрязнений – прибрежное обрастание, располагающееся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоемах эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышении общей минерализации обрастания приобретают сине-зеленый цвет, так как состоят в основном из сине-зеленых водорослей. При плохой очистке фекально-бытовых сточных вод обрастания бывают белыми или сероватыми. Как правило, они состоят из прикрепленных инфузорий (сувойки, кархезиум и др.) Стоки с избытками сернистых соединений могут сопровождаться хлопьевидными налетами нитчатых серобактерий-теотриксов.

Биоиндикация – способ оценки антропогенной нагрузки по реакции на нее живых организмов и их сообществ.

Биотестирование – использование в контролируемых условиях биологических объектов (тест-объектов) для выявления и оценки действия факторов (в том числе и токсических) окружающей среды на организм, его отдельную функцию или систему организмов. Хорошие результаты дает анализ бентосных (придонных) беспозвоночных. Оценка чистоты водоемов делается по преобладанию либо отсутствию тех или иных таксонов (табл. 23).

Шкала загрязнений по индикаторным таксонам

Эколого-биологическая полноценность, класс качества воды, использование

Личинки веснянок, плоские личинки поденок, ручейник-риакофилла

Очень чистая. Полноценная. Питьевое, рекреационное, рыбохозяйственное.

Крупные двустворчатые моллюски (перловица), плавающие и ползающие ручейник-нейреклипсис, вилохвостки, водяной клоп

Чистая. Полноценная. Питьевое, рекреационное, рыбохозяйственное, орошение, техническое.

Моллюски-затворки, горошинки, роющие личинки поденок, ручейники при отсутствии риакофиллы и нейреклипсис, личинки стрекоз, плосконожки и красотки, мошки

Удовлетворительно чистая. Полноценная. Питьевое с очисткой, рекреационное рыбоводство, орошение, техническое.

Шаровки, дрейсена, плоские пиявки, личинки стрекоз при отсутствии плосконожки и красотки, водяной ослик

Загрязненые. Неблагополучные. Ограниченное рыбоводство, ограниченное орошение.

Масса трубочника, мотыля, червеобразные пиявки при отсутствии плоских, крыски, масса мокрецов

Грязные. Неблагополучные. Техническое.

Очень грязные. Неблагополучные. Техническое с очисткой.

Биологические индикаторы – организмы, которые реагируют на изменения окружающей среды своим присутствием или отсутствием, изменением внешнего вида, химического состава, поведения. При экологическом мониторинге загрязнений использование биологических индикаторов часто дает более ценную информацию, чем прямая оценка загрязнения приборами, так как биологические индикаторы реагируют сразу на весь комплекс загрязнений. При оценке загрязнения водных экосистем в качестве биологических индикаторов могут использоваться высшие растения или микроскопические водоросли, организмы зоопланктона (инфузории-туфельки) и зообентоса (моллюски и др.). В средней полосе России в водоемах при загрязнении воды разрастаются роголистник, рдест плавающий, ряски, а в чистой воде – водокрас лягушачий и сальвиния.

При добавлении в воду бытовых отходов резко увеличивается количество растворенной и взвешенной органики, усиливается заиление дна, немного повышается температура воды; уменьшается концентрация растворенного кислорода (за счет бактериального гниения органики); при наличии света и стабильной обводненности пышно разрастаются макрофиты. Гибнут, в первую очередь, оксифильные организмы (особенно в стоячих водоемах, куда кислород проникает с трудом); напротив, виды с пониженными потребностями к кислороду пышно расцветают. Это в первую очередь: некоторые виды личинок хирономид, олигохеты, водяной ослик, личинка мухи-пчеловидки, личинки мухи-бабочницы. Кроме того, прекрасно себя чувствуют те, кто дышит воздухом: легочные улитки (особенно мелкие прудовики и катушки), жуки-плавунцы и водолюбы.

На течении, где какое-то количество кислорода сохраняется всегда, в загрязненных органикой водах преобладают пиявки, ручейники, веснянка, поденка, ряд шаровок и горошинок, улитки, личинка мошки. В общем это довольно большой ряд форм из всех групп бентоса, но по видовому разнообразию сообщества загрязненных вод уступают естественным сообществам этих мест. Зато по количеству животных намного превосходят (пищи больше!).

Для удобства манипуляции с разными дозами органики введена классификация природных вод по количеству оной. При переходе от класса к следующему классу концентрация органики увеличивается в несколько раз. Так, выделяют классы: ксеносапробных вод (почти нет органики, способной гнить), олигосапробных (ее мало), (β-мезосапробных, α-мезосапробных), полисапробных.

Надо сказать, что естественная концентрация органических веществ в воде зависит от климата и ландшафта. В горах и высоких широтах, в тундре незагрязненные водоемы почти не имеют свободной (мертвой и легкоразлагаемой) органики – ксеносапробны. Жизнь в них качественно довольно разнообразна, а количественно очень бедна. Хозяйственное загрязнение легко увеличивает концентрацию органики в десятки раз, вызывая резкую перестройку сообщества (часто – с полной сменой видов). В лесной зоне реки и ручьи несут немного свободной органики (олиго- и β-мезосапробны), озера и пруды с грунтовым питанием довольно богаты ею (часто α-мезосапробны). Сельскохозяйственные стоки повышают сапробность тех и других на 1-2 ступени, вызывая лишь частичную, хотя и довольно существенную, перестройку сообщества. Как правило, в пределах каждой жизненной формы происходит смена довольно близких видов и наступление детрито-илистых биоценозов на каменисто-песчаные. Только при очень сильном антропогенном прессе (до полисапробной стадии) сменяется не только видовой состав, но и структура сообщества. В загрязненные реки, кстати, часто вселяются прудово-озерные виды, для которых улучшение условий питания компенсирует отрицательное воздействие течения.

В южных, жарких и засушливых районах естественное содержание органики в водоемах соответствует α-мезосапробному и полисапробному уровню. Антропогенные стоки еще увеличивают органический фон, но кардинально картину обычно не меняют.

Анализ местообитаний по составу сообществ населяющих их живых организмов (биоиндикация) – существенная часть современной прикладной экологии. В ее основе лежат следующие положения. Каждый вид живых организмов приспособлен к своим условиям обитания. Определенными (хотя и более размытыми, чем отдельные виды) требованиями к условиям среды отличаются также более крупные таксоны: роды, семейства и даже отряды животных. Поэтому, зная состав сообщества в данной точке, можно предсказать особенности условий обитания в ней и наоборот (по особенностям факторов среды можно предвидеть состав населения).

Сравнивая состав сообщества в водоеме в разные моменты времени, можно следить за изменениями условий обитания в нем; а сравнивая фауны разных водоемов, узнавать о различиях этих водоемов с точки зрения развития жизни. Организмы, используемые в биологическом мониторинге, называются индикаторными (видами-индикаторами). Эти виды должны быть достаточно массовыми в своих «любимых» местообитаниях, легко находимыми в природе и определяемыми, а их экологические требования – хорошо известными.

Наибольшее значение имеет биологический анализ качества и загрязнения водоемов. Другие факторы жизни в воде (течение, тип грунта, глубина и т.п.) легко оценить непосредственно, а прямо определить качество воды (содержание в ней органических веществ, ядов, болезнетворных микроорганизмов и т.п.) довольно сложно. Кроме того, биологический контроль качества вод имеет ряд преимуществ перед химическими, физическими и бактериологическими методами контроля. Он позволяет оценить последствия как постоянного, так и разового загрязнения, усредняя загрязняющие эффекты во времени. Сообщества живых организмов одновременно реагируют на многие факторы, определяющие качество воды, испытывая влияние смешанных загрязнений. При биологическом анализе не нужно узнавать, чем именно загрязнена вода, но можно сразу оценить меру ее загрязнения.

Для рек и ручьев более точные результаты дает изучение бентоса и перифитона, которые, не перемещаясь вместе с потоком, лучше отражают общее качество протекающей над ними воды. В стоячих водоемах перспективно также использование организмов планктона. Различие в применении их в биоиндикации связано еще с масштабом изучаемого времени: мелкие организмы планктона вымирают и размножаются быстрее, и быстрее реагируют на изменение условий среды (за несколько недель); макробентос изменяется медленнее, и отражает усредненное качество среды за последний год или несколько лет. Подчеркивая всю важность биоиндикационных методов исследования, необходимо отметить, что биоиндикация предусматривает выявление уже состоявшегося или происходящего загрязнения окружающей среды по функциональным характеристикам особей и экологическим характеристикам сообществ организмов. Постепенные же изменения видового состава формируются в результате длительного отравления водоема и явными они становятся в случае далеко идущих изменений.

Таким образом, видовой состав живых организмов из загрязняемого водоема служит итоговой характеристикой токсикологических свойств водной среды за некоторый промежуток времени и не дает ее оценки на момент исследования.

В холодное время года системы биологической индикации в гидробиологии вообще не могут быть применены.

источник