Руководящий документ РД 52.24.620-2000 "Организация и функционирование подсистемы мониторинга антропогенного эвтрофирования пресноводных экосистем" (утв. Росгидрометом) стр. 5

- кратности превышения общей численности над средней по наиболее часто встречаемым значениям по формуле:

, (4)

- моды Мов модального интервала общего числа видов фитопланктона;

- моды Мод модального интервала относительной численности доминирующего вида;

- моды Мосз модального интервала относительной численности сине-зеленых водорослей в пробах фитопланктона, отобранных весной.

По совокупности значений статистических характеристик, приведенных в таблице 7.2, оценивается уровень антропогенного эвтрофирования пресноводных экосистем.

Таблица 7.2 - Классификация уровней антропогенного эвтрофирования пресноводных экосистем

Статистические характеристики развития фитопланктонного сообщества	Значения характеристик при уровнях эвтрофирования
	низком	среднем	высоком
Мода модального интервала общей численности Моч, тыс. кл./мл	От 2,0 до 10	От 2,0 до 20	От 1,0 до 10
Частота обнаружения высоких значений общей численности , %	От 10 до 40	От 10 до 40	От 20 до 50
Кратность превышения аномально высоких значений общей численности,	От 5 до 50	Свыше 50 до 200	От 10 до 300
Мода модального интервала общего числа видов Мов	От 20 до 30	От 10 до 20	От 10 до 25
Мода модального интервала относительной численности доминирующего вида Мод, %	От 30 до 50	От 50 до 100	От 20 до 70
Мода модального интервала относительной численности группы сине-зеленых весной Мосз, %	До 5	От 30 до 50	От 40 до 60

7.5 Оценку уровня эвтрофирования целесообразно проводить для всех контролируемых участков, рассматривая их как микроэкосистемы. Характеристика водного объекта в целом возможна лишь при достаточно полном охвате наблюдениями всей его акватории при условии идентичности отдельных его участков по загрязненности.

Информативность и достоверность оценки уровня эвтрофирования определяются объемом используемой информации. Оптимальной является исходная информация, полученная с учетом сезонного хода развития фитопланктона и межгодовой изменчивости.

Статистические характеристики рассчитываются по результатам режимных наблюдений, выполненных гидробиологическими подразделениями Росгидромета, проводящими наблюдения за загрязнением поверхностных вод в системе ГСН. Допускается включение результатов специальных научных исследований. Непременным условием использования результатов гидробиологического анализа является единая методическая основа его проведения [12].

7.6. При проведении сравнительной оценки уровня эвтрофирования различных участков водных объектов или различных водных объектов используют материалы равной представительности.

Приложение А
(справочное)

Примеры выполнения наблюдений за антропогенным эвтрофированием на Цимлянском и Куйбышевском водохранилищах

А.1 В течение 1980-1995 гг. режимные гидрохимические и гидробиологические наблюдения ГСН на Цимлянском водохранилище проводились в основном в 3-5 пунктах, расположение которых представлено на карте-схеме (рисунок А.1).

В целом действующие пункты вполне отвечают требованиям, предъявляемым к формированию сети, так как накопленная многолетняя информация дала возможность оценить экологическую ситуацию пресноводной экосистемы водохранилища. Однако для оценки критических ситуаций, вызванных усилением антропогенного эвтрофирования, и суждения об увеличении в эти периоды пространственной изменчивости как гидрохимических, так и гидробиологических показателей, для большинства водных объектов режимных пунктов наблюдений ГСН часто крайне недостаточно. Подтверждением последнего явились результаты проведенных научных исследований по крупномасштабной пространственной изменчивости состояния Цимлянского водохранилища с использованием более оперативных методов сбора и обработки информации.

А.2 Экспериментальное обследование выполнено в июле-августе 1986 г. (период усиления процессов антропогенного эвтрофирования) с использованием методики экспрессной съемки с борта вертолета, позволившей:

- сократить временные интервалы между отборами проб;

- охватить в минимально короткий срок (6 ч) с высокой дискретностью зеркало водоема (рисунок А.2);

- провести обработку живого биологического материала, что особенно важно при оценке продукционных процессов;

- разбить акваторию водохранилища по совокупности определенных показателей на то количество биотопов, где необходимы режимные наблюдения.

Отбор материала был осуществлен при 160 зависаниях вертолета, а анализ - по 30 интегральным пробам (рисунок А.2). Анализ проб по общей численности и видовому составу фитопланктонного сообщества показал не только значительную изменчивость в распределении численности фитопланктона (рисунок А.3) с общей тенденцией усиления его развития в мелководных и приплотинной частях, но и полную смену доминирующих групп водорослей от верхней речной (зеленые) к приплотинной (сине-зеленые) части.

А.3 Изменения биологической продуктивности, связанные с особенностями биохимических процессов мелководных участков, приводят к пятнистости распределения фитопланктона и к вероятности появления "критических ситуаций", следствием которых могут быть серьезные экологические последствия за счет увеличения площади пятен "цветения" на Цимлянском водохранилище и усиление токсичности воды за счет вторичного загрязнения и т.д. Поэтому для ранней диагностики возникновения подобных ситуаций необходимо в систему наблюдения включить пункты оперативного гидробиологического контроля, расположив их на мелководных участках Цимлянского водохранилища (рисунок А.1).

А.4 Выбор Куйбышевского водохранилища в качестве примера объясняется:

- типичностью водоема с фитопланктонным типом эвтрофирования и частыми ситуациями "цветения" воды;

- наличием достаточно большого ряда наблюдений;

- большим динамическим диапазоном вариации гидрохимических и гидробиологических показателей.

Основным исходным материалом послужили многолетние данные по химико-биологическому состоянию Куйбышевского водохранилища по результатам наблюдений ГСН за период с 1980 по 1990 гг. на 13 гидрохимических и 9 гидробиологических пунктах. Схема расположения основных пунктов представлена на рисунке А.4. Пространственную неоднородность оценивали по вариации значений численности фитопланктона и его основных групп и по наиболее важным для жизнедеятельности этого сообщества водных организмов формам азота и фосфора: нитритный, нитратный и аммонийный азот, фосфатный фосфор, общий азот и фосфор.

А.5 Результаты обобщения многолетних исследований, приведенные в таблице А.1, и их сравнительная оценка позволили заключить, что по содержанию нитратного и аммонийного азота и общего фосфора водохранилище неоднородно. Аномально высокие вариации концентраций характерны для участка у городов Волжск, Тольятти, Ульяновск, Чистополь, Набережные Челны, а по содержанию аммонийных ионов - для городов Казань и Зеленодольск (таблица А.1). По уровню развития фитопланктона выделяются участки:

- с интенсивным развитием альгофлоры, особенно летом (до уровня "цветения"), у г. Тольятти и с. Никольское;

- со слабым развитием фитопланктона на протяжении всего периода у г. Набережные Челны.

Таблица А.1 - Концентрации азот- и фосфорсодержащих соединений и общая численность фитопланктонных сообществ в Куйбышевском водохранилище за период с 1980 по 1990 гг.

Пункт наблюдений	Диапазон колебаний концентраций, мг/л					Диапазон колебаний общей численности фитопланктона, тыс. кл./мл
	азота			фосфора
	нитритного	нитратного	аммонийного	фосфатного	общего
г. Волжск	Н/о-0,09	0,02-2,06	0,02-1,29	Н/о-0,15	0,01-0,42	-
г. Тольятти	Н/о-0,25	Н/о-90	Н/о-3,31	Н/о-0,20	0,01-0,80	0,4-343
с. Чувашский Сускан	Н/о-0,19	Н/о-1,00	Н/о-1,41	Н/о-0,07	0,01-0,20	-
с. Никольское	Н/о-0,14	Н/о-0,77	0,06-1,51	Н/о-0,22	0,01-0,22	0,3-104*
г. Ульяновск	Н/о-0,38	Н/о-0,78	Н/о-2,89	Н/о-0,31	0,01-0,83	0,5-90,3
г. Тетюши	Н/о-0,20	Н/о-0,88	Н/о-3,70	Н/о-0,09	0,01-0,32	0,8-82,5
с. Заовражные Каратаи	Н/о-0,16	Н/о-0,94	0,04-0,95	Н/о-0,07	0,01-0,17	-
с. Лаишево	Н/о-0,18	Н/о-0,88	Н/о-0,95	Н/о-0,06	0,01-0,22	-
г. Чистополь	Н/о-0,15	Н/о-0,79	Н/о-5,47	Н/о-0,13	0,01-0,19	0,6-23,9
г. Набережные Челны	Н/о-0,20	Н/о-1,56	Н/о-2,62	Н/о-0,35	0,01-1,29	0,07-14,3
с. Красное Тенишево	Н/о-0,18	Н/о-0,66	0,12-1,55	Н/о-0,10	0,01-0,13	0,8-30,0
г. Казань	Н/о-0,26	Н/о-0,56	Н/о-6,31	Н/о-0,19	0,01-0,31	0,6-90,4
г. Зеленодольск	Н/о-0,26	Н/о-0,83	Н/о-2,82	Н/о-0,31	0,01-0,89	1,0-29,8
* Фитопланктон исследован у с. Крестово Городище.
Примечание - Н/о - не обнаружено.

А.6 Учитывая неоднородность экосистемы по содержанию биогенных элементов и количественным показателям развития фитопланктона, при выборе пунктов наблюдений за антропогенным эвтрофированием необходимо отдавать предпочтение участкам водоема, где значения рассматриваемых выше показателей отклоняются в ту или другую сторону от средних для водохранилища. Кроме того, при выборе пунктов наблюдений целесообразно учесть гидрологические и морфометрические особенности водоема.

Таким образом, в целом существующая сеть наблюдений позволяет решать задачи, связанные с изучением процесса эвтрофирования и дальнейшего его влияния на развитие экосистемы Куйбышевского водохранилища. Однако целесообразно в качестве опорных режимно-оперативных пунктов наблюдений выбрать участки у городов Казань, Тетюши, Ульяновск, Тольятти и с. Никольское (рисунок А.5). В этих пунктах для установления уровня развития процесса антропогенного эвтрофирования на водохранилище необходимо повысить частоту наблюдений в периоды возможного "цветения" фитопланктона до 3-4-х раз в месяц.

Особое внимание следует обратить на участок у г. Набережные Челны, где высокая биогенная нагрузка создает потенциальную возможность усиления процессов антропогенного эвтрофирования.

А.7 Специальные исследования по временной изменчивости проведены в Сусканском заливе Куйбышевского водохранилища путем ежедневного отбора проб в биологический полдень в течение 8-14 дней. За это время успевали набрать ряд данных, который в определенной степени отражал возможные короткопериодные изменения состояния экосистемы. При этом нивелировались возможные ошибки из-за кратковременных колебаний показателей. Сроки проведения ежедневных съемок (май, август, октябрь) были выбраны по следующим соображениям:

- Куйбышевское водохранилище очищается ото льда (в среднем) с 20 по 28 апреля, самое позднее - в первой декаде мая (начало вегетационного периода);

- первые ледяные образования в виде заберегов и "сала" появляются 7-12 ноября (конец вегетационного периода);

- в Куйбышевском водохранилище содержание минеральных форм азота и фосфора изменяется от максимального значения весной (май) до минимального, определяемого во время интенсивного развития водорослей летом (июль-август); осенью оно вновь начинает повышаться;

- для сезонного хода развития фитопланктона характерны: в мае вспышка вегетации диатомовых водорослей, в августе пик в жизнедеятельности фитопланктона за счет усиления развития группы сине-зеленых, в октябре опять доминируют диатомовые.

А.8 Результаты проведенных исследований позволили заключить, что за весь исследуемый пятилетний период:

- наиболее широкий диапазон колебаний общей численности планктонных сообществ характерен для августа, когда общая численность фитопланктона, как правило, на порядок превышала таковую в мае и октябре (таблица А.2).

Таблица А.2 - Изменчивость общей численности планктонных сообществ в Сусканском заливе Куйбышевского водохранилища

Планктонное сообщество	Единица измерения численности	Месяц отбора проб	1982 г. (n=8)	1983 г. (n=10)	1984 г. (n=10)	1985 г. (n=14)	1986 г. (n=11)
Фитопланктон	тыс. кл./мл	Май	-	1,8-10,3	1,7-3,4	2,2-11	1,5-7,0
		Август	8,8-706	8,9-432	19,7-	8,5-	32-107
		Октябрь	-	3,5-14,3	300	1150	-
					1,4-5,8	4,0-11
Бактерио-планктон	млн. кл./мл	Май	-	1,2-2,3	2,1-4,5	2,1-2,5	2,5-2,7
		Август	1,1-4,6	2,4-5,1	3,0-5,7	2,2-2,7	2,6-2,7
		Октябрь	-	-	2,1-4,7	2,3-2,6	-
Зоопланктон	тыс. экз/	Maй	-	12-79	14-84	5,2-75	0,4-145
		Август	53-337	66-788	12-1100	103-758	4,0-412
Примечание - n - число ежедневных отборов проб.