Екологічна оцінка стану екосистем річкових басейнів рівнинної частини території України (охорона, відновлення, управління)

71. Сондак В.В., Гриб Й.В. Комплексна екологічна оцінка стану екосистем річкових

басейнів. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Екологія”. - Рівне: Державний технічний університет, 1999. - 26 с.

72. Сондак В.В., Гриб Й.В. Біоіндикація стану геобіоценозів басейнів річок та озер. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Основи екології”. - Рівне: Даржавний технічний університет, 1999. - 50 с.

73. Сондак В.В., Гриб Й.В. Методика визначення екологічного стану озер. Методичні вказівки до виконання практичних робіт з курсу “Нормування антропотехногенного навантаження” - Рівне: Державний технічний університет, 1999. - 26 с.

74. Гриб Й.В., Гроховська Ю.М., Клименко М.О. Експрес-метод експертної оцінки екологічної якості поверхневих вод. - Київ-Рівне: РДТУ. - Лабораторний практикум. - 2001. - 60 с.

АНОТАЦІЇ

Гриб Й.В. Екологічна оцінка стану екосистем річкових басейнів рівнинної частини території України (охорона, відновлення, управління). Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеню доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія.

Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, 2001.

Дисертацію присвячено питанню методології комплексної екологічної оцінки стану басейнів річок та озер рівнинної частини території України (на прикладі річок Удай, Ворскла, Десна, Горинь, Когильник, Сарата, озер межиріччя Західного Бугу та Прип'яті). В дисертації розроблено новий напрям гідроекологічних досліджень, що включає: а) інтегральну комплексну екологічну оцінку стану басейну, просторово-часову трансформацію русла і заплави, антропогенну трансформацію поверхні водозбору та екологічну якість води; б) гідроекологічне картографування; в) визначення лімітуючих факторів впливу і напрямів охорони та оздоровлення довкілля.

Основними чинниками формування екологічної ситуації у басейнах річок та озер визначено: рівень антропотехногенної трансформації поверхні водозбору, русла і заплави; масу сторонніх домішок, що надходять у водне середовище; буферну ємність, яка формується за рахунок біомаси первинної органічної речовини, синтезованої суходільними та водними біоценозами; самоочисну здатність водного середовища. Відповідно, стратегія управління станом довкілля повинна формуватись у напрямку регламентації антропотехногенного навантаження на водний об'єкт та забезпечення високого рівня біопродуктивності природних та штучних біоценозів. Запропоновані апробовані методи оздоровлення водного середовища.

Стратегія реабілітації порушених річкових та озерних макроекосистем базується на комплексній оцінці екологічної ситуації у кожному басейні та реалізації економічно обгрунтованих компенсаційних рішень - технічних, біологічних, просторових.

Основні результати праці знайшли виробниче впровадження при проектуванні систем біологічного доочищення господарсько-побутових стічних вод, цукрових заводів, тваринницьких комплексів, в навчальному процесі студентів вищих навчальних закладів екологічного профілю, гідроекологічному картографуванні.

Ключові слова: генералізована річкова макроекосистема, екологічна якість води, біопродуктивність, гідроекологічне картографування, сукцесії біоценозів, відновлення річкових екосистем.

Гриб И.В. Экологическая оценка состояния экосистем бассейнов рек равнинной части территории Украины (охрана, восстановление, управление). Рукопись.

Диссертация на соискания ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.0016 - экология. Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, 2001.

Диссертация посвящена вопросу методологии комплексной экологической оценки состояния экосистем бассейнов рек и озер равнинной части территории Украины (на примере рек Удай, Ворскла, Десна, Горынь, Когильник, Сарата, озер междуречья Западного Буга и Припяти).

За единицу исследований принят ГРЕМ - открытая генерализованная биокосная макроэкосистема геобиоценозов поверхности водосбора и биоценозов водной среды, объединенных между собой физико-географическими условиями расположения речных и озерных бассейнов, формирования речного стока и качества воды, характером подстилающих пород и связанных цикличностью процессов обмена веществом и энергией, передачей ее по трофической цепи. При этом качество воды выступает как показатель состояния ландшафта.

В диссертации разработано новое направление экологических исследований - “созология поверхностных вод”, которое включает: а) интегральную оценку экологического состояния бассейнов рек, определяемую по уровню пространственно-временной трансформации русла и поймы, антропотехногенной трансформации ценозов поверхности водосбора и экологическому качеству воды; б) гидроэкологическое картирование; в) определение направлений восстановления нарушенных речных систем и охраны их бассейнов.

Впервые разработана и предложена классификация экологического качества поверхностных вод, базирующаяся на уровне биосинтеза первичного органического вещества микроводорослями, а также даны численные значения эталона сравнения качества поверхностных вод. Предложена методология расчета уровня антропотехногенной трансформации ценозов поверхности водосбора как отношение антропотехногенных факторов (распаханость, индустриализация, урбанизация) к факторам природным (залесенность, залуженность, заболоченность) и факторам управления - компенсационным (эффективность очистки сточных вод, экономия свежей воды в промышленности и сельском хозяйстве, заповедание природных территорий, повышение буферной емкости речной сети).

Отмечено значительное “переосвоение” природных территорий по большинству речных бассейнов, расстроенность речных русел (канализование, спрямление, перекрытие дамбами и плотинами), что влияет на процессы самоочищения и качество воды, биопродуктивность водной среды и видовое разнообразие ценозов.

Впервые предложена методология расчета уровня трансформации русла и поймы как соотношение экологически обоснованных расходов воды в створе наблюдения для каждой фазы гидрологического режима к пропускной способности русла (с учетом его извилистости, развития поймы, зарегулирования, развития экотонов, зарастания макрофитами).

На базе значительного массива данных (1960-2000 гг.) изучено состояние речной сети Украины, определены створы с напряженным гидроэкологическим режимом. В качестве мер управления разработаны биотехнологии доочистки хозяйственно-бытовых сточных вод, сточных вод сахарных заводов и свиноводческих комплексов.

На базе разработанной соискателем концепции внешней буферной емкости речных бассейнов, как производной от массы синтезированного биоценозами органического вещества, предложены новые подходы к заповеданию сохранившихся в естественном состоянии территорий, в том числе бассейнов рек и озер или их систем.

Предложена методология расчета комплексной экологической оценки состояния экосистем полесских озер, что позволит вести направленную экологическую политику их использования и восстановления.

Разработана методология принятия компенсационных водоохранных решений: технических, биологических, пространственных.

Технические средства включают создание комплексов по анаэробно-аэробной доочистке сточных вод; биологические - создание биоплато (русловых, береговых, фильтрационных, кассетных), ихтиологическую мелиорацию и интродукцию водорослей; пространственные - внедрение пространственной биогеноценотической организации поверхности водосбора, заповедание эталонных бассейнов рек и озер, охрана и восстановление мест размножения аборигенной ихтиофауны. В основе формирования экологического качества речных вод лежит масса синтезованного биоценозами органического вещества. В нарушенных речных и озерных макроэкосистемах синтезованная биомасса ниже таковой в естественных ценозах, что вызывает увеличение антропотехногенной нагрузки на водную среду. Соответственно необходимо пересмотреть уровни антропотехногенных нагрузок на речные бассейны и повысить биопродуктивность ценозов освоенных территорий, т.е. пересмотреть их структуру, в первую очередь, уровень распаханности по регионам.

Основные результаты исследования нашли производственное внедрение при проектировании систем биологической доочистки сточных вод (хозяй-ственно-бытовых, сахарных заводов, свиноводческих комплексов), при экологическом картировании и в процессе подготовки студентов высших учебных заведений экологического профиля.

Ключевые слова: генерализованная речная макроэкосистема, экологическое качество воды, биопродуктивность, гидроэкологическое картирование, сукцессии биоценозов, восстановление речных экосистем.

I.V. Gryb. Ecological assessment of river basins status in the plain part of Ukraine (protection, restoration, management). Manuscript. Dissertation for the scientific degree of Doctor of biology, specialization: ecology - 03.00.16.

Dniepropetrovsk National University, Dniepropetrovsk, 2001.

Dissertation deals with methodology of complex ecological assessment of river and lake basins of the plain part of Ukraine (using rivers Udaj, Vorskla, Desna,

Goryn', Kohylnyk, Sarata, lakes situated between rivers West Bug and Prypyat' as an example). New trend of hydroecological investigations, including: a) integral complex ecological assessment of basin status: spatial and temporal transformation of streams and flood lands, anthropogen transformation of catching area and ecological water quality; b) hydroecological mapping; c) estimation of limiting effect factors and trends for restoration and sanitation of environment were worked out in the dissertation.

The main factors, effecting on the ecological situation in the river and lake basins were determined as follows: level of anthropogen and technogen transformation of catching area, streams and flood lands; mass of foreign additions to the water; buffer capacity formed by the primary organic matter, produced by riparian and aquatic biocenoses; self-purification ability of aquatic environment. Consequently, strategy of environmental management have to be developed according to the reglamentation of anthropogen and technogen load on the water body and providing of high level of bioproductivity of natural and artificial biocenoses. Methods of sanitation of aquatic environment were proposed.

Strategy of rehabilitation of damaged river and lake macroecosystems are based on the complex assessment of ecological status in the basin and realization of economically grounded compensative solutions - technical, biological, spatial.

The main results of this work were inculcated while projecting of systems of municipal sewage biological purification; sewage of sugar-processing plants; cattle-breeding farms and for high school educational courses for ecology students.

Key words: generalized river macroecosystem, ecological quality of water, bioproductivity, hydroecological mapping, biocenoses succession, restoration of river ecosystems.

Размещено на Allbest.ru